基于K均值聚類的玻璃鋼鹽酸罐損傷聲發(fā)射信號(hào)模式識(shí)別
采用聲發(fā)射技術(shù)對(duì)玻璃鋼鹽酸罐爆破過程進(jìn)行監(jiān)測(cè),應(yīng)用K均值聚類方法對(duì)預(yù)處理后的聲發(fā)射信號(hào)進(jìn)行分類,結(jié)合聲發(fā)射信號(hào)的參數(shù)分析實(shí)現(xiàn)損傷機(jī)制的模式識(shí)別,并對(duì)不同損傷機(jī)制的聲發(fā)射特性進(jìn)行對(duì)比研究。研究結(jié)果為玻璃鋼復(fù)合材料損傷評(píng)價(jià)與識(shí)別提供了依據(jù)。
復(fù)合材料壓力玻璃鋼鹽酸罐具有質(zhì)量輕、抗爆、可監(jiān)控、易制造、鹽酸罐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)靈活等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用在油田、冶金、生物等行業(yè)。因此,通過研究玻璃鋼復(fù)合材料的損傷和失效機(jī)制來(lái)確保其結(jié)構(gòu)的可靠性是十分必要的。聲發(fā)射是指材料或構(gòu)件內(nèi)部因應(yīng)力超過屈服極限而進(jìn)入不可逆的塑性變形階段或有裂紋形成和擴(kuò)展、斷裂時(shí)快速釋放出應(yīng)變能而產(chǎn)生瞬態(tài)應(yīng)力波的現(xiàn)象。該技術(shù)已經(jīng)成為研究復(fù)合材料損傷及失效機(jī)制的一種重要的動(dòng)態(tài)無(wú)損檢測(cè)方法。聚類分析是實(shí)現(xiàn)模式識(shí)別的一種比較實(shí)用的方法。結(jié)合聚類分析和聲發(fā)射參數(shù)分析的方法,可以有效地實(shí)現(xiàn)玻璃鋼復(fù)合材料聲發(fā)射信號(hào)模式識(shí)別。K均值聚類聚類分析是一種常規(guī)的、無(wú)監(jiān)督的模式識(shí)別方法。K均值聚類作為空間聚類算法中應(yīng)用十分廣泛的算法,是一種數(shù)據(jù)集的所有的向量與數(shù)據(jù)集中心的距離平方小的聚類方法。K均值聚類算法使用誤差平方和準(zhǔn)則,通過反復(fù)迭代從而實(shí)現(xiàn)對(duì)聚類結(jié)果的優(yōu)化,使所有樣本到各自所屬類別中心的距離平方和小。
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