Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

An application of Hilbert-Huang transform and principal component analysis for diagnostics of cylindrical plunge grinding process

100%

Lajmert P.

|

tom Vol. 10, No. 1

39--49

EN

This paper presents a sensor based diagnostic system for a cylindrical plunge grinding process which ensures a reliable process state and tool wear identification. A new signal processing technique, i.e. Hilbert-Huang transform (HHT) was evaluated for this purpose based on the vibration and acoustic emission signal measurements. Numerical and experimental studies have demonstrated that the process state and tool wear may be effectivel detected through a statistical analysis of the time-dependent amplitudes and instantaneous frequencies resulting from the HHT. A principal component analysis was used to diagnose different grinding process states.

2

A new baroreflex sensitivity index based on improved Hilbert–Huang transform for assessment of baroreflex in supine and standing postures

63%

Singh A. , Saini B. S. , Singh D.

|

2016

|

tom Vol. 36, no. 2

355--365

EN

The aim of this study is to propose a new baroreflex sensitivity (BRS) index using improved Hilbert–Huang transform (HHT) using weighted coherence (CW) criterion and apply it to assess baroreflex in supine and standing postures. Improved HHT is obtained by addressing the mode mixing and end effect problems associated with empirical mode decomposition which is a required step in the computation of HHT and thus mitigating the unwanted low frequency component from the power spectrum. This study was first performed on synthetic signals generated using integral pulse frequency model and further extended to real RR interval and systolic blood pressure records of 50 healthy subjects, 20 post acute myocardial infarction patients undergoing postural stress from supine to standing position. Evaluation is also performed on standard EuroBaVar database, comprising of 21 subjects, under supine and standing positions. The results are (i) enhanced values of supine-to-standing low frequency BRS index (α-LF) equal to 1.78 and high frequency BRS index (α-HF) equal to 2.48 are obtained using improved HHT compared to standard HHT (α-LF = 1.54, α-HF = 2.36) and traditional power spectral density (α-LF = 1.55, α-HF = 2.34) for healthy subjects, (ii) there is an increased rate of change of LF/HF power ratios from supine to standing positions, and (iii) number of BRS responses obtained using CW criterion are greater than those obtained by using mean coherence criterion. In conclusion, the new BRS index takes into consid-eration the non-linear nature of interactions between heart rate variability and systolic blood pressure variability.

3

Wykorzystanie transformacji Hilberta-Huanga do detekcji spalania stukowego w silnikach benzynowych

63%

Fiołka J.

|

2013

|

tom Vol. 54, nr 10

67-69

PL

Spalanie stukowe, występujące w silnikach o zapłonie iskrowym, związane jest z nieprawidłowym przebiegiem procesu spalania mieszanki paliwowo-powietrznej. Zjawisko to, wywołane samozapłonem części mieszanki, powoduje gwałtowny wzrost ciśnienia i temperatury w komorze spalania. Ponadto, obserwujemy wzrost drgań bloku silnika, a także charakterystyczny dźwięk (tzw. stuk). Częste występowanie zjawiska pogarsza sprawność jednostki napędowej oraz zużycie paliwa, a także może prowadzić do uszkodzenia silnika. W artykule zaprezentowano metodę detekcji spalania stukowego opartą na transformacji Hilberta-Huanga. To stosunkowo nowe narzędzie analizy pozwala na dekompozycję wieloskładnikowego niestacjonarnego sygnału na poszczególne składowe. Analizując w ten sposób sygnał ciśnienia, uzyskujemy precyzyjną informację o przebiegu procesu spalania mieszanki paliwowo-powietrznej.

EN

Knocking combustion in spark ignition engines is associated with abnormal combustion of the air-fuel mixture. This phenomenon, caused by the auto-ignition of the mixture, results in a rapid increase in pressure and temperature in the combustion chamber. Moreover, a characteristic „pinging” sound and vibrations of the engine block are observable. Heavy knocking deteriorates the efficiency of the engine, fuel economy and can lead to the engine damage. The paper presents a knock detection method based on Hilbert-Huang transform. This relatively new tool allows the decomposition of a multicomponent nonstationary signal into individual components. Applying this method to the pressure signal, we are able to obtain a precise informationa about the cobustion process.

4

Forecasting daily flow rate-based intelligent hybrid models combining wavelet and Hilbert–Huang transforms in the mediterranean basin in northern Algeria

51%

Abda Z. , Chettih M.

|

tom Vol. 66, no. 5

1131--1150

EN

The modelling of the rainfall–runoff relationship plays an important role in risk reduction and prevention against water-related disasters and in water resources management. In this research, we have modelled the rainfall–runoff relationship using intelligent hybrid models for forecasting daily flow rates of the Sebaou basin located in northern Algeria. As such, two hybrid approaches of artificial intelligence have been used in this study. These approaches are based on the adaptive neuro-fuzzy inference system combined with hydrological signal decomposition techniques. The first is derived from the Hilbert–Huang transform called the empirical mode decomposition and the other is derived from the discrete wavelet transform called multiresolution analysis. The results obtained seem to be very encouraging and the techniques appear promising. The performances of the hybrid models are relatively much higher than the other models used for comparison in this study. Although the technique of parallel computing has been used and despite the power of the computing station, the relatively long computation time is the main disadvantage of these models.

5

Analysis of the influence of friction force on the strains of gas pipeline using the Hilbert-Huang transform

51%

Lepiarczyk D. , Gawędzki W. , Tarnowski J.

|

2016

|

tom nr 4

145--155

EN

The aim of the study was to determine the effect of friction forces on strains of a gas pipeline pipe in conditions of static and dynamic load. The experiments were conducted on a 28-metre section of pipe laid in quartz sand haunching. The source of dynamic loads was artificially generated soil vibration of a pulse character, which can be interpreted as seismic-like waves of mining origin. The static loads were applied by means of an actuator, which allowed the setting of different values of tension force acting along the pipe axis. The dynamic strain and vibration acceleration of the pipeline were measured during the experiments at different values of tension forces. The recorded signals were subjected to the time-domain decomposition by using the Hilbert-Huang transform. The method allows for the correct decomposition of the primary signal that describes the non-stationary and nonlinear phenomena as a sum of quasi-harmonic components whose amplitudes and frequencies are the parametric functions of time. The analysis included the determination of the influence of friction force in contact between the pipe and the sand haunching on the parameters of dynamic strain signals.

PL

Celem badań było określenie wpływu sił tarcia na stan odkształceń rury przesyłowej gazociągu w warunkach obciążenia statycznego oraz dynamicznego. Eksperymenty przeprowadzono na 28-metrowym odcinku rury ułożonej standardowo w gruncie w obsypce z piasku kwarcowego. Źródłem obciążeń dynamicznych rury przesyłowej w trakcie eksperymentów były wywoływane sztucznie drgania gruntu o charakterze impulsowym, które można interpretować jako fale parasejsmiczne pochodzenia górniczego. Obciążenia statyczne rury wywoływane były za pomocą siłownika, umożliwiającego zadawanie różnych wartości siły naciągu działającej wzdłuż jej osi. Podczas eksperymentów dla różnych wartości sił naciągu rury zmierzono sygnały dynamiczne jej odkształceń oraz przyspieszeń drgań. Zarejestrowane sygnały poddano dekompozycji w dziedzinie czasu z zastosowaniem transformacji Hilberta-Huanga. Metoda umożliwia poprawną dekompozycję sygnału pierwotnego na sumę quasi-harmonicznych składowych, których amplitudy oraz częstotliwości są parametrycznymi funkcjami czasu. W ramach analizy określono wpływ wartości siły tarcia w kontakcie rury z obsypką piaskową na wartości parametrów dynamicznych sygnałów odkształceń.

6

Use of Hilbert-Huang transform of a vibroacoustic signal in the research related to the gigacycle fatigue process

51%

Gontarz S. , Jasiński M. , Radkowski S.

Diagnostyka

|

2009

|

tom nr 4(52)

85-92

EN

The purpose of this paper is to develop, for highly-resistant materials, a method of forecasting and analysis of gigacycle fatigue durability (108-109 cycles) relying on vibroacoustic signal analysis. The proposed method involves use of results of vibroacoustic signal analysis obtained during accelerated fatigue tests conducted in dedicated test bed constructed specially for this purpose and operating in the frequency range of 10 kHz which corresponds to the resonance frequency of vibration of samples. Let us note that the process of defect formation may lead to both, the intensification of non-linear phenomena as well as the occurrence of non-stationary effects even if during the early stages the intensity of defects is small while the growth of the level of vibration and noise is negligible, as contrasted with emergency states. A useful method is to test the higher order spectra, which respectively define the non-linear effects. The conducted analyses point to high usability of Hilbert spectrum through the EMD examining the non-stationary character of signals. The main goal of these investigations is to examine the signal processing method for gigacycle fatigue durability and impact of dynamic stress. Efficient signal analysis would be especially important for high frequency loading which dominates in rotating machinery diagnosis.

PL

Celem pracy jest opracowanie, dla materiałów o wysokiej wytrzymałości, metody prognozowania i analizy gigacyklowej trwałości zmęczeniowej (108-109 cykli) na podstawie badania sygnału wibroakustycznego. W metodzie proponuje się wykorzystać wyniki analizy sygnału wibroakustycznego, uzyskiwane podczas przyspieszonych badań zmęczeniowych, prowadzonych na specjalnie do tego celu skonstruowanym i zbudowanym stanowisku badawczym, pracującym w zakresie częstotliwości rzędu 10 kHz, odpowiadającym częstotliwości drgań własnych próbek. Zauważono, że proces kształtowania się uszkodzenia może prowadzić zarówno do nasilenia zjawisk nieliniowych jak również do wystąpienia efektów niestacjonarnych nawet wtedy, kiedy podczas wczesnych stadiów uszkodzeń ich intensywność jest mała a wzrost poziomu drgań i szumu jest pomijalny, porównując go z poziomem przy stanach zagrożenia. Użyteczna jest w tym wypadku metoda widm wyższego rzędu, która odpowiednio definiuje efekty nieliniowe. Zamieszczone w publikacji analizy wskazują na dużą użyteczność widm Hilberta a w szczególności empirycznej dekompozycji sygnału (EMD), która pozwala na analizę niestacjonarnego charakteru sygnału. Głównym celem badań było znalezienie skutecznej metody przetwarzania sygnałów dla gigacyklowych wytrzymałościowych procesów zmęczeniowych oraz zbadanie wpływu obciążeń dynamicznych. Efektywny sposób analizy sygnału jest szczególnie ważny w diagnostyce maszyn obrotowych gdzie występują wysoko częstotliwościowe obciążenia.