基于高阶同步提取变换的钢丝绳无损检测方法研究

袁凯; 李志农; 张昕; 龙盛蓉; 李喆

doi:10.16579/j.issn.1001.9669.2026.05.004

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基于高阶同步提取变换的钢丝绳无损检测方法研究

·疲劳·损伤·断裂·失效分析· | 更新时间：2026-05-19

- 基于高阶同步提取变换的钢丝绳无损检测方法研究
- Research on nondestructive testing method of wire rope based on higher⁃order synchroextracting transform
- 机械强度 2026年48卷第5期页码：30-39
- 作者机构：
  
  1.南昌航空大学无损检测技术教育部重点实验室，南昌 330063
  2.福建省特种设备检验研究院福建省特种智能装备安全与测控重点实验室，福州 350008
  3.中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司，沈阳 110043
- 作者简介：
  
  袁凯，男，1998年生，江西新余人，硕士研究生；主要研究方向为无损检测；E-mail：845628692@qq.com。
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金项目(52075236);福建省特种智能装备安全与测控重点实验室开放基金项目(FJIES2024KF06);研究生创新专项(YC2023-065)
- DOI：10.16579/j.issn.1001.9669.2026.05.004
  中图分类号： TH911.7;TD532
- 收稿：2025-02-07，
  
  修回：2025-02-23，
  
  纸质出版：2026-05-15
- 稿件说明：
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袁凯，李志农，张昕，等. 基于高阶同步提取变换的钢丝绳无损检测方法研究［J］. 机械强度，2026，48（5）：30-39.

YUAN Kai，LI Zhinong，ZHANG Xin，et al. Research on nondestructive testing method of wire rope based on higher-order synchroextracting transform［J］. Journal of Mechanical Strength，2026，48（5）：30-39.
袁凯，李志农，张昕，等. 基于高阶同步提取变换的钢丝绳无损检测方法研究［J］. 机械强度，2026，48（5）：30-39. DOI： 10.16579/j.issn.1001.9669.2026.05.004.

YUAN Kai，LI Zhinong，ZHANG Xin，et al. Research on nondestructive testing method of wire rope based on higher-order synchroextracting transform［J］. Journal of Mechanical Strength，2026，48（5）：30-39. DOI： 10.16579/j.issn.1001.9669.2026.05.004.

摘要

目的

针对电磁检测法检测钢丝绳时信号干扰大、现有同步提取变换方法处理强噪声时瞬时频率精度不高的问题，提出一种预处理优化方案。

方法

首先，提出了高阶同步提取变换（Higher-order Synchroextracting Transform

HSET）方法；然后，通过将检测信号的振幅和相位进行高阶Taylor级数展开，推导了高阶瞬时频率估算式，并结合delta函数构建了高阶同步提取算子；最后，利用该算子提取了关键时频成分并滤除了冗余能量，最终实现了信号重构。

结果

试验结果表明，所提方法能显著降低检测信号中尖峰和突变的频率，使信号轨迹趋于平缓，同时增强了奇异点位置的峰值幅度，为钢丝绳损伤的定量识别奠定了基础。

Abstract

Objective

Electromagnetic testing of wire ropes is often compromised by significant noise interference and the limited accuracy of traditional synchroextracting transforms in estimating instantaneous frequencies under strong noise conditions.

Methods

A signal processing method based on higher-order synchroextracting transform (HSET) was proposed. The signal's amplitude and phase were expanded into high-order Taylor series to derive high-order instantaneous frequencies. By combining these frequencies with a delta function

a higher-order synchroextracting operator was developed to retain critical time-frequency information while eliminating redundant energy

followed by signal reconstruction.

Results

The test results demonstrate that the proposed method effectively reduces spikes and abrupt changes in the detected signal

resulting in a more stable signal profile. Furthermore

it increases signal peaks at singularity points

providing a robust foundation for the quantitative identification of wire rope damage.

关键词

Keywords

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