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HHT(Hilbert-Huang Transform)是一种全新而优越的一种分析和处理非线性、非平稳信号的数据分析方法,它由经验模态分解(EMD)和Hilbert变换两部分组成,具有自适应性强、高效等特点。爆破震动信号其频率复杂,频带较宽,而且爆破药量、爆破方法、地形地质等条件对爆破震动波形、频率成分均有不同程度的影响,是典型的随机非平稳信号。爆破震动信号经 EMD分解后可以得到具有不同特征尺度的固有模态函数(Intrinsic Mode Function,简称 IMF),然后分别对每个经验模态分解后的IMF进行Hilbert变换,其 Hilbert能量谱可清晰地表明能量随时频分布的规律。 本文将 HHT信号处理技术运用到瓮福磷矿英坪矿区露天爆破震动中,利用MATLAB编程语言开发平台,就 Hilbert-Huang变换理论在爆破震动分析、结构损伤识别和爆破震动安全评价等方面开展了深入而系统的研究。 通过研究,主要获得了以下成果: (1)HHT是处理非平稳信号的有效的方法,能很好地反映非平稳信号变化的主要特征,它更能适应于复杂多变的爆破震动信号分析中。 (2)基于HHT分析方法和Matlab2009b软件平台,对英坪矿爆破震动监测数据进行分析和处理,得出爆破震动信号的瞬时能量谱、Hilbert边际谱和能量谱,并结合现场条件进行了分析。 (3)结合结构损伤识别理论,运用HHT方法对爆破震动信号进行了损伤识别模拟,结果表明HHT在爆破震动下的结构损伤识别是可行的,边际谱图和时频谱图可以较好的反映结构损伤情况。 (4)基于HHT理论和能量破坏机理,以英坪矿 II号坑6月27号1号仪器径向方向的爆破震动数据为例,求取了爆破震动的综合能量和能量等效速度,并提出了危害的控制措施。