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横向倾斜宽带低频冲击激励对木电线杆无损状态评估的限制

Bahram Jozi、Robin Braun、Bijan Samali、Jianchun Li 和 Ulrike Dackermann

木质电线杆在澳大利亚以及许多其他国家的配电和通信网络基础设施中发挥着重要作用。由于澳大利亚的木杆基础设施年代久远，因此在维护和资产管理方面投入了大量精力，以避免公用事业线路出现任何故障。然而，缺乏可靠的工具来评估在役电线杆的状况严重危害了维护和资产管理。例如，澳大利亚东部各州每年更换约 30 万根电线杆，其中高达 80% 的电线杆仍处于良好状态，导致自然资源和资金的严重浪费。基于应力波传播的无损检测（NDT）方法可以为识别木杆的使用状况提供简单且经济高效的工具。然而，由于存在复杂的材料特性、环境条件、土壤与结构的相互作用以及冲击激励类型等不确定性，目前大多数可用的方法并不适合对使用中的木杆进行状态评估。为了解决这些复杂性，需要采用先进的数字信号处理方法。确定性信号分离、盲信号分离和频率波数速度滤波是最有可能提供解决方案的三组方法。在本文中，通过从具有各向同性和正交各向异性材料特性的木杆建模获得的数值数据，研究了盲信号分离方法的适用性和有效性。主成分分析 (PCA)、奇异值分解 (SVD) 和 K 均值聚类算法是本研究工作中采用的盲信号分离方法。