State detection of explosive welding structure by dual-tree complex wavelet transform based permutation entropy

ZhouSuo Zhang

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자료유형: 학술저널

저자정보: ZhouSuo Zhang (Xi’an Jiaotong University)

저널정보: 국제구조공학회 Steel and Composite Structures, An International Journal Steel and Composite Structures, An International Journal Vol.19 No.3

발행연도: 2015.1

수록면: 569 - 583 (15page)

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Recent years, explosive welding structures have been widely used in many engineering fields. The bonding state detection of explosive welding structures is significant to prevent unscheduled failures and even catastrophic accidents. However, this task still faces challenges due to the complexity of the bonding interface. In this paper, a new method called dual-tree complex wavelet transform based permutation entropy (DTCWT-PE) is proposed to detect bonding state of such structures. Benefiting from the complex analytical wavelet function, the dual-tree complex wavelet transform (DTCWT) has better shift invariance and reduced spectral aliasing compared with the traditional wavelet transform. All those characters are good for characterizing the vibration response signals. Furthermore, as a statistical measure, permutation entropy (PE) quantifies the complexity of non-stationary signals through phase space reconstruction, and thus it can be used as a viable tool to detect the change of bonding state. In order to more accurate identification and detection of bonding state, PE values derived from DTCWT coefficients are proposed to extract the state information from the vibration response signal of explosive welding structure, and then the extracted PE values serve as input vectors of support vector machine (SVM) to identify the bonding state of the structure. The experiments on bonding state detection of explosive welding pipes are presented to illustrate the feasibility and effectiveness of the proposed method.

참고문헌 (39)

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Acarer, M. / 2004 / The influence of some factors on steel/steel bonding quality on their characteristics of explosive welding joints / J. Mater. Sci 39(21):6457~6466

Akbari Mousavi, S. A. A. / 2008 / Bond strength of explosively welded specimens / Mater. Des 29(7):1334~1352

Bandt, C. / 2002 / Permutation entropy: A natural complexity measure for time series / Phys. Rev. Lett 88(17):174102

Cao, Y. / 2004 / Detecting dynamical changes in time series using the permutation entropy / Phys. Rev. - SERIES E 70(4; PART 2):046217

Chen, G. / 2014 / Automatic EEG seizure detection using dual-tree complex wavelet-Fourier features / Expert Syst. Appl 41(5):2391~2394

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