限制峰值比的随机振动信号生成方法

摘要

本发明公开了一种限制峰值比的随机振动信号生成方法，包括以下步骤：生成初始的时间历程x；设定初始峭度值；对x进行非线性变换获得新的时间历程x1；获得x1的概率密度函数；获得x1的概率分布函数；计算x1的峰值比值并将其与规定的峰值比值进行比较，满足条件则继续，否则迭代以前步骤直到满足条件；对x1进行低通滤波得到更新的时间历程x2；计算x2的功率谱密度并将其与x的功率谱密度值比较，满足精度要求则将x2作为满足限制峰值比要求的随机振动信号y，否则全部迭代循环直到满足精度要求为止。通过本发明生成的随机振动信号的最大峰值与其总均方根值的比即峰值比CF可以依据指定值确定，有利于试验设计且确保试验设备的使用安全。

主权项

一种限制峰值比的随机振动信号生成方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)生成不具有峰值比限制的时间历程x：进行基于逆傅里叶变换技术的给定功率谱密度的随机振动信号时域生成，得到给定功率谱密度值的时间历程x；(2)设定初始峭度值K且K<3；(3)对x进行非线性变换获得新的时间历程x1；(4)依据非线性变换的功率概率密度函数的转换关系，获得x1的概率密度函数；(5)针对不同的取值范围获得x1的概率分布函数；(6)依据时间、采样频率和规定的峰值比值CF0，计算x1的峰值比值CF，确定目标概率分布函数，如果CF值小于CF0值，则转入下一步，如果CF值不小于CF0值，则对步骤(2)至步骤(6)以CF0值为均衡目标进行迭代循环，迭代参数为步骤(2)输入的峭度值K，直到x1的CF值小于CF0值为止；(7)以x的上限频率作为截止频率对x1进行低通滤波，消除因为非线性变换造成的带外谐波成分，得到更新的时间历程x2；(8)计算x2的功率谱密度并将其与x的功率谱密度值比较，若差值满足精度要求，则结束流程，将x2作为满足限制峰值比要求的随机振动信号y；若差值不满足精度要求，则修改x的功率谱密度值，并从步骤(1)开始迭代循环，直到本步骤的差值满足精度要求为止。