[发明专利]结构面轮廓曲线傅里叶级数逼近度的定量评价方法

摘要

一种结构面轮廓曲线傅里叶级数逼近度的定量评价方法，包括以下步骤：(1)选定所需要分析的天然结构面，记录结构面轮廓线；(2)采用傅里叶级数对结构面轮廓线上各点坐标进行逼近；(3)计算不同阶次条件下傅里叶级数的近似拟合值；(4)在结构面轮廓线纵坐标最大值与最小值之间作一条水平直线，计算各点到该水平线的距离的均方差；(5)设置拟合系数，将均方差乘以拟合系数作为傅里叶级数逼近的阈值；(6)计算不同阶次条件下相同水平坐标条件下傅里叶级数的近似拟合值与实测结构面轮廓线坐标的均方差；(7)当傅里叶级数的阶次大于临界值时，结构面轮廓曲线能得到准确的逼近。本发明实现结构面轮廓曲线傅里叶级数逼近度的定量评价。

主权项

1.一种结构面轮廓曲线傅里叶级数逼近度的定量评价方法，其特征在于：所述定量评价方法包括以下步骤：(1)选定所需要分析的天然结构面，采用手持式结构面轮廓线测量仪记录结构面轮廓线，按设定水平点距提取结构面轮廓线上各点的坐标数据；(2)采用傅里叶级数对所得到的结构面轮廓线上各点坐标进行逼近,其中，L为结构面测线长度，y是结构面轮廓线上各点的高度，x是轮廓线上各点的水平坐标，a0、an与bn为傅里叶级数的系数，n为阶次；(3)不断调整n的大小，计算不同阶次条件下傅里叶级数的近似拟合值(4)在结构面轮廓线纵坐标最大值与最小值之间作一条水平直线，该水平线将结构面轮廓线划分为水平线以上部分和水平线以下部分，不断调整水平线的位置，直至水平线上下两部分曲线面积相等；计算结构面轮廓线上各点到该水平线的距离的均方差；(5)设置傅里叶级数逼近值与结构面轮廓线的拟合系数，将轮廓线上各点到水平线距离的均方差乘以拟合系数作为傅里叶级数逼近的阈值；(6)按如下公式，分别计算不同阶次条件下相同水平坐标条件下傅里叶级数的近似拟合值与实测结构面轮廓线坐标Y_i的均方差：其中，i为结构面轮廓线上坐标点编号；m为结构面轮廓线上的坐标点总数；(7)分析En随阶次n增大的变化规律，判断傅里叶级数逼近的阈值的大小关系；当阶次n增大到临界值时，En小于傅里叶级数逼近的阈值，此时，阶次n为傅里叶级数逼近所要求的最低阶次，即只有当傅里叶级数的阶次大于该临界值时，结构面轮廓曲线能得到准确的逼近。