时频分析技术在金属应力腐蚀中的应用与研究
在日常生产和生活中，金属腐蚀给我们带来了巨大的经济损失和社会危害。对于应力腐蚀开裂这种“灾难性腐蚀”，金属部件是在几乎没有宏观塑性变形的情况下就突然发生的脆性断裂，因此难以预测。所以，应力腐蚀性能的测量与表征研究对高强度、超高强度钢的开发具有十分重要的意义。当设备在腐蚀介质中有应力腐蚀倾向时，用电化学方法来预测与防止设备发生应力腐蚀的研究与应用也变得十分重要。
电化学噪声在测量过程中，无须对研究电极施加可能改变研究电极表面发生的电极反应的外界扰动，因此，电化学噪声技术可以真实地反映材料腐蚀的情况。而且测量方法简单，对仪器要求不高。随着计算机在数据采集、信号处理与快速分析技术方面的发展，电化学噪声技术在金属腐蚀研究领域得到了广泛的应用。
本文的主要工作是：
1、针对金属应力腐蚀过程中产生的电化学噪声信号这种非平稳信号，分析了当前常用的分析方法如傅立叶变换法(FT)、最大熵值法(MEM)等方法的局限性。
2、分析了小波分析法在金属应力腐蚀电化学噪声信号分析方面的优势，并利用小波阈值去噪法消除应力腐蚀电化学噪声信号中的测量干扰。
3、将能量密度图(EDP)方法与小波变换结合，应用于应力腐蚀电化学噪声信号的处理，通过确定信号的主能量频带进行信号重构，进而提取信号中的电化学特征，在此基础上对应力腐蚀过程进行分析。
4、通过慢应变速率拉伸试验，对金属40Cr钢在一定条件下发生的应力腐蚀过程中产生的电化学噪声信号进行处理。由实验可见，单纯利用小波阈值去噪往往同时使信号中的反映应力腐蚀机理的电化学特征的成分失真。而利用小波变换基础上的能量密度图(EDP)方法，在抑制测量干扰的同时可以较好地提取应力腐蚀信号中的电化学特征。
时频分析;金属应力腐蚀;傅立叶变换法;最大熵值法;能量密度图;小波变换
中国海洋大学
硕士
信号与信息处理
赵犁丰
2009
中文
TG171
60
2009-09-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）