基于VMD-Teager的露天边坡爆破振动信号能量特征研究

摘要：

爆破振动信号特征分析是研究边坡稳定性的有效方法之一,结合模拟退火算法(simulated annealing,SA)局部搜索能力强和遗传算法(genetic algorithm,GA)全局自动寻优的特点,选取模糊熵(fuzzy entropy,FE)为模态分量的适应度函数,求解变分模态分解(variational modal decomposition,VMD)的最优分解参数,建立以模态分量(intrinsic modal function,IMF)的频带分布为指标、趋势项判别准则及复相关系数原理相结合的趋势项去除方法;Teager能量算子解调单分量信号的解调速度、精度均高于Hilbert变换.综上,提出了基于趋势项滤除的VMD-Teager能量算子解调法,用来获取爆破振动信号的能量分布特征.某矿山测得爆破振动信号分析结果表明:与EMD法相比,基于参数优化VMD算法在去除信号趋势项方面更精确有效,能够解决原始振动信号中存在的基线偏移及低频干扰等问题.爆破振动能量以低频为主,PPV、主频率、能量呈现出了"波浪"式的变换态势.PPV、主频率的衰减速度与放大系数在同一量级,但能量峰值的衰减速度与放大系数都远远大于PPV、主频率的变化速度,是PPV、主频率衰减速度的3.42倍～5.9倍,放大系数的2.07倍～3.12倍.

关键词：爆破振动、变分模态分解(VMD)、Teager、趋势项、能量分布

所属期刊栏目：42

分类号：TD235(矿山设计与建设)

资助基金：国家自然科学基金;国家重点研发计划;辽宁省教育厅重点项目

在线出版日期：2023-04-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：77-88,105