基于改進EMD與關聯維數的水輪機空化聲發射信號特征提取
摘要：為研究水輪機空化狀態下聲發射信號的特征及其演變規律,提出了基于改進經驗模態分解(Empirical Mode Decomposition, EMD)與關聯維數的水輪機空化聲發射信號特征提取方法。采用鏡像延拓與可變余弦窗函數相結合的方法對傳統EMD進行改進。將改進EMD方法應用于混流式水輪機模型空化狀態下的聲發射信號分析中,分別采用自相關法和假近鄰法計算聲發射信號各階固有模態函數(Intrinsic Mode Function, IMF)分量的時間延遲參數和最佳嵌入維數,采用G-P算法提取各階IMF的關聯維數,分析關聯維數隨水輪機空化系數的變化關系。結果表明:隨著空化狀態從無空化、初生空化到臨界空化,聲發射信號的各階IMF關聯維數逐漸增大,直接反映了水輪機空化從無到有,從弱到強,水流流態更加復雜和紊亂的過程。
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