爆破振动信号的HHT分析与应用\张义平
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作者： 张义平，李夕兵，左宇军著
出 版 社： 冶金工业出版社
出版时间： 2008-6-1字数： 162000版次： 1页数： 167印刷时间： 2008/06/01开本： 32开印次： 1纸张： 胶版纸I S B N ： 9787502445331包装： 平装编辑推荐
本书创造性地将HHT变换理论应用到爆破振动领域，将经验模态分解（EMD）用于爆破振动信号的消噪滤波和微差延时的识别，结合HHT理论，从瞬时输入能量角度研究了受爆破振动作用的建（构）筑物的破坏机理，并基于能量判别原理，提出了基于最大瞬时输入能量等效速度EVE的爆破振动统一安全判据法。
内容简介
本书从介绍爆破地震波特性开始，就Hilbert—Huang变换（HHT）理论在爆破振动分析、建（构）筑物受爆破振动能量破坏机理及爆破振动危害控制等方面的应用，展开了深入而系统的研究。本书将HHT变换理论应用到爆破振动领域，将经验模态分解（EMD）用于爆破振动信号的消噪滤波和微差延时的识别，结合HHT理论，从瞬时输入能量角度研究了受爆破振动作用的建（构）筑物的破坏机理，并基于能量判别原理，提出了基于最大瞬时输入能量等效速度EVE的爆破振动统一安全判据法。
本书可供爆破及相关专业的工程技术人员和有关院校师生阅读使用。
目录
1 绪论
1.1 爆破地震波特性与振动信号分析技术的研究现状
1.1.1 爆破地震波特性研究
1.1.2 爆破振动信号分析技术
1.2 爆破振动对建（构）筑物的破坏机理
1.2.1 建（构）筑物的地震破坏影响因素
1.2.2 地震对建（构）筑物破坏机理的研究与进展
1.2.3 基于能量概念的建（构）筑物爆破振动破坏机理
1.3 爆破振动安全判据与危害控制
2 爆破地震波特性研究
2.1 爆破地震波的分类
2.2 地震波传播速度
2.3 爆破地震波传播的特性
2.3.1 地震波的特征
2.3.2 地震波传播的方式
2.3.3 波的衰减与吸收
2.3.4 黏弹性介质的力学模型
2.4 爆破地震波与自然地震波
2.5 小结
3 爆破地震信号的HHT分析法
3.1 HHT分析法
3.1.1 经验模态分解（EMD）原理与算法
3.i.2 Hilbert变换与Hilbert谱
3.1.3 HHT法的优越性
3.2 HHT法的仿真实例
3.3 基于HHT的爆破振动信号分析
3.4 HHT法研究的有关问题
3.4.1 分解方法
3.4.2 信号的物理解释
3.4.3 端点效应
3.4.4 信号长度的选取
3.5 HHT法的完备性与正交性
3.5.1 完备性的验证
3.5.2 正交性
3.6 小结
4 爆破振动信号小波分析与HIlT变换比较
4.1 爆破振动信号时频分析
4.1.1 傅里叶变换
4.1.2 短时傅里叶变换
4.1.3 小波变换
4.1.4 HHT变换
4.2 爆破振动信号的小波分析与HHT变换
4.2.1 信号的分解过程及信息重构
4.2.2 信号的频谱分析
4.2.3 信号突变检测
4.2.4 信号的分辨率对比
4.2.5 消噪与滤波
4.3 小结
5 硐室大爆破振动特征分析
5.1 爆破振动监测系统
5.2 爆破振动信号分析
5.2.1 工程背景
5.2.2 大爆破振动监测
5.2.3 基于HHT方法的振动特征分析
5.3 小结
6 建（构）筑物受振破坏机理
6.1 建（构）筑物受爆破振动破坏的形式和因素
6.2 能量破坏机理
6.2.1 能量反应方程
6.2.2 瞬时输入能量
6.2.3 瞬时输入能量的计算
6.3 爆破振动特性对建（构）筑物破坏的影响
6.3.1 爆破振动三要素对建（构）筑物破坏的影响
6.3.2 地基场地特性对建（构）筑物作用的分析
6.3.3 爆破地震累积作用
6.3.4 建（构）筑物本身特性的影响
6.4 小结
7 爆破振动安全评估
7.1 爆破振动统一安全判据
7.1.1 能量判别原理
7.1.2 瞬时输入能量的等效速度
7.1.3 爆破振动EVE判别法的计算过程
7.1.4 有关系数的选取
7.2 工程实例分析
7.2.1 分析一
7.2.2 分析二
7.3 基于能量破坏机理的爆破振动危害控制
7.4 小结
参考文献
书摘插图
1 绪论
随着社会和科技的进步，爆破理论与技术的发展，以及国民经济发展的需要，爆破技术越来越多地应用于军事，矿业，以及铁路、公路、港口、机场等交通行业，水利水电设施建设和移山填海工程，甚至医学等领域。在爆破技术广泛应用的同时，爆破作业对周围环境和建筑设施所带来的影响尤其是爆破振动的危害已成为人们关注的重点，而建筑物开裂、基础下沉、门窗震响、边坡滑移以及人员牲畜受惊等也与爆破工程中带来的危害和安全隐患有关，所以，如何控制爆破振动的危害，减少爆破作业对周围环境和人畜的影响，一直是爆破安全技术研究的重要内容。国内外的许多研究人员已分别从岩石爆破理论模型、数值模拟、测试仪器、测试方法、信号分析技术、振动危害机制、振动破坏判据，以及振动灾害控制技术等方面进行了广泛而深入的研究与探索。
由于爆破地震波本身的瞬时性、复杂性以及爆破介质和赋存条件的多变性，导致爆破振动的随机性很大。所以爆破作用引起的地震波是一种极为复杂的随机波，所产生的地震信号具有短时、突变等特点，是一种典型的非平稳随机信号。对实际测量的振动信号采用各种数字信号处理方法进行分析和处理，提取各种时频特征，一直是爆破振动信号分析与处理的主要研究方向之一。谱分析在一些描述时间过程信号的研究中则是非常重要的手段，如爆破地震波中的谱分析和在结构反应分析中的频域分析法。然而，爆破振动信号的分析和处理方法与振动信号的数字处理方法是息息相关的，不同的分析与处理方法所带来的分析结果也是不同的。近几十年，科研与工程实践促使动态信号分析技术获得了迅速的发展，采用先进的信号分析技术可以得到比以往更精确、详尽的信息数据，对现象和事物的本质可以认识得更加深刻。
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