基于CEEMDAN-INHT的地下洞室爆破振动时频分析应用研究

《基于CEEMDAN-INHT的地下洞室爆破振动时频分析应用研究》是一篇探讨地下工程中爆破振动特性及其分析方法的学术论文。该论文针对地下洞室爆破过程中产生的振动信号进行深入研究，旨在通过先进的信号处理技术，提高对振动信号时频特性的识别能力，从而为工程安全评估和振动控制提供科学依据。

论文首先介绍了地下洞室爆破的基本原理以及爆破振动的危害性。爆破作业在矿山、隧道及地下建筑等工程中广泛应用，但其产生的振动可能对周围环境和结构造成破坏。因此，准确分析爆破振动的特性对于保障工程安全具有重要意义。传统的时频分析方法如短时傅里叶变换（STFT）和小波变换（WT）在处理非平稳信号时存在一定的局限性，难以全面反映振动信号的动态变化。

为了解决这一问题，论文引入了CEEMDAN（完全集成经验模态分解自适应噪声）与INHT（改进型Hilbert变换）相结合的方法。CEEMDAN是一种改进的经验模态分解方法，能够有效克服传统EMD（经验模态分解）在处理非线性和非平稳信号时出现的模态混叠问题。通过添加自适应噪声并进行多次分解，CEEMDAN可以更准确地提取振动信号中的各个本征模态函数（IMF），从而获得更清晰的时频特征。

在CEEMDAN的基础上，论文进一步结合INHT对每个IMF进行希尔伯特变换，以获取振动信号的瞬时频率和瞬时幅值。INHT是对传统Hilbert变换的改进，能够更好地处理多分量信号，并减少边界效应带来的误差。这种方法使得振动信号的时频分布更加精确，有助于识别爆破振动的主要频率成分和能量分布情况。

论文通过实际工程案例验证了该方法的有效性。研究选取了某地下洞室爆破现场采集的振动信号作为实验数据，分别采用传统方法和CEEMDAN-INHT方法进行处理。结果表明，CEEMDAN-INHT方法在时频分辨率和信号重构精度方面均优于传统方法，能够更清晰地展现爆破振动信号的动态变化过程。

此外，论文还对不同距离和不同药量下的爆破振动信号进行了对比分析，发现随着爆破距离的增加，振动信号的能量逐渐衰减，主要频率成分也有所变化。这些结果为爆破参数优化和振动控制提供了理论支持。

论文的研究成果不仅丰富了爆破振动分析的理论体系，也为实际工程应用提供了新的技术手段。通过对CEEMDAN-INHT方法的深入研究，作者证明了该方法在处理复杂振动信号方面的优越性，为后续相关研究提供了参考价值。

总体来看，《基于CEEMDAN-INHT的地下洞室爆破振动时频分析应用研究》是一篇具有较高学术价值和工程应用前景的论文。它在信号处理方法创新、数据分析深度以及工程实践验证等方面都取得了显著成果，为地下工程爆破振动研究提供了新的思路和方法。