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基于HHT的混凝土损伤AE信号分析新方法
论文题目：基于HHT的混凝土损伤AE信号分析新方法
摘要：
混凝土结构在使用过程中容易受到各种外界因素的影响而产生损伤，如裂缝、脱落等。为了及时有效地检测和评估混凝土损伤情况，声发射（AcousticEmission，AE）技术被广泛应用于混凝土结构中。本文提出了一种新的基于固有模态函数的希尔伯特-黄变换（EmpiricalModeDecomposition，HHT）方法，用于分析混凝土损伤AE信号。通过实验验证，该方法能够准确提取信号的主要频率和能量，有效识别混凝土中的损伤。
1.引言
混凝土是一种常见的结构材料，但在使用过程中容易受到环境、荷载、温度等因素的影响而导致损伤。针对混凝土结构损伤的检测和评估，目前常用的方法是使用AE技术。传统的AE信号分析方法存在一些问题，如难以准确提取信号的主要频率和能量等。因此，本文提出了一种基于HHT的新方法，用于分析混凝土损伤AE信号。
2.希尔伯特-黄变换的原理
希尔伯特-黄变换是一种时频分析方法，结合了希尔伯特变换和经验模态分解（EmpiricalModeDecomposition，EMD）。EMD是一种自适应的信号分析方法，将信号分解为一系列固有模态函数（IntrinsicModeFunction，IMF），每个IMF代表信号中的一个局部频率成分。通过对每个IMF进行希尔伯特变换，并求取其瞬时频率和幅度，可以得到信号的时频特性。
3.HHT在混凝土损伤AE信号分析中的应用
首先，将混凝土损伤AE信号进行EMD分解，得到一系列IMF。然后，对每个IMF进行希尔伯特变换，得到其瞬时频率和幅度。通过对瞬时频率和幅度进行统计分析，可以得到信号的主要频率和能量分布情况。进一步，可以利用瞬时频率和幅度的变化规律，识别混凝土中的损伤类型和程度。
4.实验验证
为了验证提出的方法的有效性，进行了一系列实验。首先，利用AE传感器采集混凝土损伤AE信号，然后使用提出的方法对信号进行分析。最后，将实验结果与传统的AE信号分析方法进行对比。结果表明，提出的方法能够准确提取信号的主要频率和能量，有效识别混凝土中的损伤。
5.结论
本文提出了一种基于HHT的新方法，用于分析混凝土损伤AE信号。实验结果表明，该方法能够准确提取信号的主要频率和能量，有效识别混凝土结构中的损伤。该方法具有一定的实用价值，并为混凝土损伤预测和维修提供了一种新的手段。
参考文献：
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关键词：混凝土损伤，AE信号，希尔伯特-黄变换，固有模态函数，时频分析