[发明专利]一种用于加速试验的非平稳振动信号生成方法

摘要

本发明涉及一种用于加速试验的非平稳振动信号生成方法。本发明包括步骤：原始振动加速度信号分类、分解成高斯振动信号和正弦振动信号、合成新的非高斯振动信号。本发明还原了道路运输过程中随机振动的非高斯振动特性及本质存在的加速度瞬变。本发明在原始振动信号分解过程中将加速度瞬变信号单独分离出来，使得重新生成的加速度信号可用于振动加速试验，本发明保证了测试振动时间压缩过程中，瞬变加速度信号的时长以及振动量级不受改变。

主权项

1.一种用于加速试验的非平稳振动信号生成方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、对实际振动加速度信号进行加窗处理，求得每个窗口内加速度信号均方根值Grms，其中其中N为每个窗口内的样本数量，g_i为窗口内第i个加速度信号样本值；S2、对每一个窗口的均方根值Grms进行判断并分类存储：若该窗口的均方根值Grms大于前、后窗口均方根值之和的L倍，L>1，则认为该窗口内振动加速度信号发生瞬变并将该窗口的均方根值Grms存入瞬变数据集合中，同时将该窗口的均方根值Grms缩小至前、后窗口均方根值的平均值后存入稳态数据集合中；若该窗口的均方根值Grms小于或等于前、后窗口均方根值之和的L倍，则认为该窗口内振动加速度信号平稳并将该窗口的均方根值Grms存入稳态数据集合中；S3、求得所述稳态数据集合中每个均方根值Grms_jm对应的概率密度函数，所述概率密度函数其中T_jm为相应均方根值Grms_jm对应窗口的振动时长，T_j为实际振动总时长；S4、根据公式将所述概率密度函数P_m对应的振动时长T_jm进行压缩，所述T_pm表示压缩后的测试振动时长，Grms_pm表示压缩后的测试振动加速度信号均方根值，k为常数取2～5；所述其中T_p表示压缩后的测试振动总时长；S5、以所述测试振动加速度信号均方根值Grms_pm为振幅，以T_pm为测试振动时长，生成X段连续的高斯振动信号，其中X表示振动量级数且与所述均方根值Grms_jm的个数相等；另外，将所述瞬变数据集合中每个均方根值Grms_jn对应窗口内的加速度信号转化为正弦振动信号，所述正弦振动信号g_t＝Grms_jnsin2πωt，其中ω为加速度信号采样频率，t∈﹝0，a﹞,a为所述窗口时长；S6、将所述正弦振动信号与所述高斯振动信号进行叠加形成用于控制振动试验的非高斯振动信号，所述正弦振动信号与高斯振动信号叠加部分对应的均方根值Grms_jm与Grms_jn相等。