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双线性单自由度体系强迫动力反应的Hilbert谱与本征振动模态:输入简谐波频率的影响 总被引：5，自引：1，他引：4
系统地研究了双线性单自由度体系在简谐波输入下表现出非线性力学行为时,输入简谐波频率对体系动力响应的Hilbert谱、Hilbert边缘谱及Fourier幅值谱的影响.研究结果表明,如果体系输入简谐波频率为f,那么体系动力响应Hilbert边缘谱的能量分布在f附近一个较宽的频带上,该频带的产生是体系动力响应Hilbert谱中所蕴含的波内调制的必然结果,它源自于体系某个本征振动模态瞬时频率的波动,而这种瞬时频率的波动描述了体系屈服与卸载的非线性力学行为;体系动力响应的Fourier幅值谱自3f起,每隔2f就会出现一个幅值明显高出周围其它分量的Fourier“伪”谐波分量,这也是体系非线性力学行为所造成的结果. 相似文献
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Hilbert-Huang变换在提取地震信号动力特性中的应用 总被引：1，自引：0，他引：1
H ilbert-Huang变换(HHT)是一种处理非线性、非平稳信号的新方法。它通过经验模态分解将信号分解为有限个固有模态函数,并对每个固有模态函数进行H ilbert变换得到H ilbert谱。本文将这种方法应用于地震信号动力特性的提取,有效地获得了信号能量的时频分布,量化提取了中心频率、瞬时相位、瞬时能量、H ilbert能量、最大振幅对应的时频分布等动力特性,并与Fourier变换、小波变换等进行了比较,显示了HHT的优势以及对于进一步实现结构分析和控制的重要意义。 相似文献
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地震动随机函数模型研究(Ⅰ)——模型建立 总被引：1，自引：1，他引：0
基于随机过程的随机函数解释,发展了一种随机地震动模型.模型包括两个部分,分别是基于理论物理关系的Fourier幅值谱模型和基于经验关系的Fourier相位谱模型.基于拟加速度谱概念建立的幅值谱模型能够反映强震记录的幅值特性,而Fourier相位谱模型则利用累积相位谱的单值连续特性,以线性多项式与三角级数组合的形式给出.模拟记录与实测记录对比结果显示两者不仅在波形结构上相似性良好,而且反应谱层次亦吻合良好. 相似文献
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微动面波的介质响应和H/V谱特征研究 总被引：1，自引：0，他引：1
目前,微动面波信息研究的主要方法是对面波中的Rayleigh波成分进行相关性分析.为了充分有效的利用面波信息和提高识别的准确度,本文基于微动面波H/V谱的基本原理,通过对给定模型的数值计算,得到了微动面波的介质响应曲线和H/V谱,分析了面波中Rayleigh波和Love波多模式波的介质响应和H/V谱特征.结果表明微动面波的介质响应特征与地层界面具有一定的对应关系,且在H/V谱中Rayleigh波和Love波的主频具有一致性,Love波的利用对H/V谱具有增强作用,文中也指出了H/V谱法在高频应用领域中有待进一步解决的问题.由于该方法使用的是地微动噪声中的面波信息,不需要专门的震源,因此具有经济快捷、应用范围广泛等优点,将可能成为一种新的有很好应用前景的地球物理勘探方法. 相似文献
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为研究内共振对斜拉索的瞬时相频特性的影响,利用多尺度法对拉索面内分布激励下的运动方程进行摄动求解,分别得到不计内共振和计内共振2种状态下面内主共振响应的近似解析式以及其稳态方程,最后采用Hilbert变换分别得到两者面内响应与激励的瞬时相位差及其幅值.同时在小垂度条件下,研究了不同索力下内共振对拉索面内响应与激励的瞬时... 相似文献
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为了研究地震作用下特高压塔线耦联体系导线、地线的非线性振动响应,文中以单向和双向一致激励为主,通过输入不同加速度幅值的El Centro波、Taft波、Pasadena波及上海人工波,对某型特高压输电塔线耦联体系进行了缩尺模型振动台试验.试验主要分2种工况:将导线作为集中质量进行计算的方法以及挂有实际分裂导线模型的方法.试验结果表明:两种体系中塔体结构动力特性存在差别;地震作用下,挂线单塔各项动力反应峰值比相应的单塔悬挂集中质量有不同程度的降低,8度罕遇地震时较为显著,导线的非线性振动效应有利于该型输电塔动力反应幅值的降低.挂线单塔与挂集中质量单塔不同方向的加速度能量谱分布规律存在较大差异. 相似文献
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准噶尔盆地腹部侏罗系以隐蔽油气藏为主,地震资料在目的层分辨率较低、地震反射特征不清晰,制约了对该区的低幅构造、岩性圈闭的识别和评价.本文根据侏罗系的沉积特点,建立河流、（扇）三角洲沉积体系地质模型,制作尖灭体、透镜体、河道砂、浊积体等地质体的三维物理模型,通过实验测试方法,研究地层条件下岩石物理性质的变化特征,系统研究储层地球物理参数变化的总体规律,并结合测井资料,采用波场物理模拟方法,研究波场响应特征与储层参数变化之间的规律,分析各种情况下的波场特征、属性特征. 相似文献
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地震作用下黄土边坡的动力响应特征与变形失稳机制是具有重要理论与实践意义的课题,但从动力响应频谱特性方面开展的研究还相对较少.以大型振动台模型试验获得的黄土边坡地震动峰值加速度数据为基础,通过分析其变化规律,着重从频谱特性的角度分析,讨论黄土边坡的动力失稳机制.进一步通过对坡面不同高程测点、边坡内部垂直方向以及水平方向上测点的加速度时程进行绝对加速度反应谱分析,从频谱变化角度提出黄土边坡的动力失稳机制.研究表明,黄土边坡在地震动作用下的响应过程可以分为三个阶段:弹性阶段、塑性阶段与破坏阶段;黄土边坡进入破坏阶段时均会伴随反应谱峰值的增幅或者主周期的变化,在弹性阶段反应谱加速度峰值增幅与输入地震动幅值增幅一致,进入塑性阶段后反应谱峰值增幅比输入地震动幅值增幅小;研究提出将反应谱首峰的凸显情况作为坡体破坏程度的判断依据之一. 相似文献
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基于P波和S波的谱震级特征对汶川地震进行了定量研究,可以看出P波和S波的最大谱震级出现在不同的周期上。对这一现象的构造物理意义进行了讨论,推测相对于P波而言,地震发生期间辐射的S波能量来自异常大的震源体积。选择部分全球地震的谱特征为背景,对汶川地震的体波谱震级特征进行了分析,结论是汶川地震的特征与其所处的周边环境是一致的。 相似文献
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本文采用波函数展开法给出弹性半空间中隧道-土-隧道轴向动力相互作用的一个解析解,并通过对地表位移残差的收敛性分析对解析解的精度进行了验证。研究了隧道埋深、隧道质量、隧道间距、波入射频率和入射角度等参数对隧道轴向动力响应的影响。研究表明,隧道埋深越小,隧道动力响应越大;隧道质量越大,隧道动力响应越大;隧道间距越小,隧道动力响应越大,但隧道间距的影响并不是单调变化,与波入射频率密切相关,两个隧道情况动力响应幅值可达单隧道情况的2.7倍。当隧道间距较小时,地下隧道的抗震设计需要考虑隧道之间的影响。 相似文献
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在2008年5月12日汶川MS8.0地震中,四川数字强震台网共获取了133组三分向加速度记录. 本文选取了一些不同断层距的台站所获取的强震动记录进行了处理和分析．在数据处理中,采用基于聚类经验模态分解（EEMD）提取信号时频特性的方法,有效获得了信号能量的时频分布,提取了中心频率、 Hilbert能量、最大振幅对应的时频等特性,并与傅里叶变换、小波变换进行了对比研究．研究结果表明, 对非线性的强震记录采用聚类经验模态分解（EEMD）能抑制经验模态分解（EMD）中存在的模态混叠问题;与傅里叶变换和小波变换相比发现, HHT边际谱在低频处幅值高于傅里叶谱;与小波变换受到所选取的母波强烈影响不同, HHT直接从强震记录中分离出固有模态函数（IMF）,更能反映出原始数据的固有特性, Hilbert谱反映出大部分能量都集中在一定的时间和频率范围内,而小波谱的能量却在频率范围内分布较为广泛．因此,基于EEMD的HHT在客观性和分辨率方面都具有明显的优越性,能提取到更多强震加速度记录的时频特性． 相似文献
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在简要介绍时程信号的小波分析和Hilbert-Huang变换(HHT)理论的基础上，通过地震波和其它时程信号实例，对比分析了小波变换和HHT变换结果. 比较显示:HHT变换和小波变换均能用于对非平稳的信号进行分析，并能捕捉到信号变化的主要特征；与受所选母波影响较大的小波分析不同，HHT变换得到的固有模态函数是直接从原始时程数据中分离出来的，它更能反映原始数据的固有特性；小波分析得到的谱的能量在频率范围内分布较广，而HHT变换的Hilbert谱的大部分能量都集中在一定的时间和频率范围内，能清晰地刻画信号能量随时间、频率的分布. 因此，Hilbert-Huang变换不仅是对非平稳信号进行分析的有效方法，而且也是检测时程信号局部特征的有用工具. 相似文献
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简述了改进的最佳匹配地震子波的小波函数构造及参数的物理含义；根据地震波的高、低频分量在黏弹介质中传播时被地层吸收的差异，给出了一种在时-频域定性估计地震波衰减特性的方法；分别以改进的最佳匹配地震子波的小波及Morlet小波作为母小波分析地层吸收特性，并比较了两种小波函数刻画地层吸收特性的能力；测试了这种方法对噪声的敏感程度. 将文中提出的方法用于某油田的一段实测地震资料衰减分析，得到的吸收特性剖面能较好地反映油气的空间展布. 相似文献
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Enhancement of Signal-to-noise Ratio in Natural-source Transient Magnetotelluric Data with Wavelet Transform 总被引：1，自引：0，他引：1
—For audio-frequency magnetotelluric surveys where the signals are lightning-stroke transients, the conventional Fourier transform method often fails to produce a high quality impedance tensor. An alternative approach is to use the wavelet transform method which is capable of localizing target information simultaneously in both the temporal and frequency domains. Unlike Fourier analysis that yields an average amplitude and phase, the wavelet transform produces an instantaneous estimate of the amplitude and phase of a signal. In this paper a complex well-localized wavelet, the Morlet wavelet, has been used to transform and analyze audio-frequency magnetotelluric data. With the Morlet wavelet, the magnetotelluric impedance tensor can be computed directly in the wavelet transform domain. The lightning-stroke transients are easily identified on the dilation-translation plane. Choosing those wavelet transform values where the signals are located, a higher signal-to-noise ratio estimation of the impedance tensor can be obtained. ? In a test using real data, the wavelet transform showed a significant improvement in the signal-to-noise ratio over the conventional Fourier transform. 相似文献
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频谱成像技术在稠油热采地震监测中的应用 总被引：2，自引：0，他引：2
频谱成像技术可有效的描述地质反射层厚度的非连续性和岩性的非均质性,其在理论上主要是依据薄层反射的调谐原理,过去通常采用以离散傅里叶变换为基础的算法,但是,该方法存在着明显的局限性,因为估算的地震振幅谱的重要特征是所选时窗长度的函数.如果所选时窗过短,振幅谱会与变换窗函数褶积,失去频率的局部化特征,而且过短的时窗会使子波的旁瓣呈现为单一反射的假象.增加时窗长度,会改善频率的分辨率.但如果所选时窗过长,时窗内的多个反射会使振幅谱以槽痕为特征,很难分清单个反射的振幅谱特征.由于在实际运用中,以傅里叶变换相关的算法的时窗问题,难以选择好时窗长度,而且无法定量分析时窗长度产生的偏差,因而会使振幅谱的估算产生偏差.以小波变换为基础的时频分析技术成了非平稳性信号的重要分析工具,在很多实际应用中已取代了傅里叶变换的分析方法.以小波变换为基础的瞬时谱分析技术能得到精确的时频分析结果,同时避免了时窗问题.它反映出了储层在纵向上时间及厚度上变化情况和横向上的地质不连续性的信息,因此能使解释人员快速而有效地描述储层特征的空间变化. 相似文献
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Liu Xiqiang 《中国地震研究》2005,19(2):181-191
Based on the Morlet complex wavelet transformation, the authors put forward a kind of new method for distinguishing periods of seismic activity and quietude and a new physical thought on the time-dependent wavelet accumulation energy spectrum with periods, the time-frequency distribution of wavelet vibration period spectrum and period-specific wavelet vibration spectrum. By applying the above methods to a time series which is composed of earthquake accumulation energy per year for the world, the Chinese continent and North China,respectively, we obtained some new information about the rhythm of shallow earthquake activity. Considering the historic earthquakes and the rhythm characteristics of current strong earthquake activity, the earthquake tendency in the next years is discussed. 相似文献
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2017年8月8日四川九寨沟M7.0地震是继2008年汶川M8.0地震和2013年芦山M7.0地震之后，青藏高原东缘在不到10年的时间内发生的第3个震级M7.0以上的强震，震中位于青藏高原巴颜喀拉块体东缘东昆仑断裂带东端的塔藏断裂、岷江断裂和虎牙断裂交汇部位，四川省地震局的数字强震台网共有37个台站获取了主震的三分量强震加速度记录。由于傅里叶（Fourier）变换仅能提供强震记录的频域信息，故本文在对九寨沟M7.0地震的加速度记录进行时频分析时采用了一种基于聚类经验模态分解（EEMD）的希尔伯特-黄变换（HHT）方法提取信号时频特性，通过对震中附近台站的加速度记录进行EEMD分解和希尔伯特（Hilbert）变换及谱分析，最终有效获得了信号能量的时频分布特征，量化提取了中心频率、Hilbert能量、最大振幅对应的时间等特性，并与Fourier变换进行了对比研究。研究结果表明:对于非线性的强震记录采用EEMD能够有效抑制经验模态分解（EMD）中存在的模态混叠问题，FFT谱与Hilbert边际谱相比，它在低频处会低估地震动的幅值，随着频率的增加，FFT谱又会放大其幅值。 相似文献
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On the basis of bispectral analysis applied to the hourly data set of neutral wind measured by meteor radar in the MLT region above Bulgaria it was demonstrated that nonlinear processes are frequently and regularly acting in the mesopause region. They contribute significantly to the short-term tidal variability and are apparently responsible for the observed complicated behavior of the tidal characteristics. A Morlet wavelet transform is proposed as a technique for studying nonstationary signals. By simulated data it was revealed that the Morlet wavelet transform is especially convenient for analyzing signals with: (1) a wide range of dominant frequencies which are localized in different time intervals; (2) amplitude and frequency modulated spectral components, and (3) singular, wave-like events, observed in the neutral wind of the MLT region and connected mainly with large-scale disturbances propagated from below. By applying a Morlet wavelet transform to the hourly values of the amplitudes of diurnal and semidiurnal tides the basic oscillations with periods of planetary waves (1.5/20 days), as well as their development in time, are obtained. A cross-wavelet analysis is used to clarify the relation between the tidal and mean neutral wind variability. The results of bispectral analysis indicate which planetary waves participated in the nonlinear coupling with the atmospheric tides, while the results of cross-wavelet analysis outline their time intervals if these interactions are local. 相似文献