CN117990324B - 一种地震模拟台试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地震模拟台试验方法，通过多类型的曲线拟合，并通过总体偏离度的均值实现了对振动台本身在各地震模拟环境下的非线性因素对样本器件的试验影响程度的具体量化。提供了一套寻找漂移数据点的算法，通过该算法能够有效识别出振动台在不同轮询对象模拟的地震环境中对待测器件试验得到的试验反应数据中的异常数据，使得校正振动台非线性因素带来的异常数据成为可能。提供了一套校正方法，通过计算作为校正量的第二均值，以及判断校正方向，并以每个轮询对象中产生的试验反应数据为校正单元，细颗粒度的实现了对异常数据的准确校正。

Description

一种地震模拟台试验方法

技术领域

本发明涉及地震模拟试验技术领域，具体涉及一种地震模拟台试验方法。

背景技术

对于样本器件在地震环境中的性能表现的试验，目前普遍使用地震模拟振动台实现。通过在振动台上模拟地震波形振动，并采集样本器件对所模拟的地震波的响应数据并经分析后，可得到样本器件在类似地震波真实环境下的性能表现。目前，影响地震台试验效果的因素主要包括噪音干扰和非线性因素。噪音干扰通常表现在：在模拟地震波加速度信号中引入了噪音信号，噪音信号可能导致加速度出现基线漂移，从而使得样本器件对模拟的地震波的反馈响应出现偏差。

非线性因素通常表现在以下两点：

1、振动台中的伺服油缸中的活塞杆的支承结构的支承性能不佳，伺服油缸自身刚性不足，电液伺服阀自身的磁滞特性比较明显，振动台油温、油压未达到理想温度等，这些影响振动台稳定可靠运行的因素对试验准确度也会产生直接影响。

2、样本器件本身存在差异，比如相同品牌、不同批次的样本器件本身的自振频率、振型和阻尼存在差异，对所模拟的相同的地震波具有不同的反馈响应，最为关键的是，影响振动台稳定可靠运行的因素对归属于同个产品但具有试验响应差异的样本器件本身的影响程度也难以量化，因此难以以单个样本器件去反映该产品整体对该地震波的响应反馈表现。

对于上述的噪音干扰问题，现有方法通常使用噪音过滤算法过滤噪音来解决。但对于对试验准确度影响程度难以量化的上述非线性因素，目前尚没有有效方法来克服。因此，亟需一套有效方法来克服非线性因素对试验准确度的影响，以提高对待测器件的地震模拟效果。

发明内容

本发明以减少上述的非线性因素对地震模拟试验效果的影响为目的，提供了一种地震模拟台试验方法。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种地震模拟台试验方法，包括：

S1，轮询模拟地震环境，并通过绘制投影曲线和对称点拟合曲线，获取样本器件在振动台的试验反应加速度修正数据集；

S2，计算振动台的非线性因素对所述样本器件的试验影响因子；

S3，利用所述试验影响因子，寻找待测器件在试验中的漂移数据点；

S4，利用所述样本器件的所述加速度修正数据集，并基于所述漂移数据点，对所述振动台针对所述待测器件的试验反应数据进行校正。

作为优选，步骤S1中，轮询模拟地震环境的方法为：

以指定地震波类型和地震波强度构成的轮询数组为轮询对象，对每个所述轮询对象按预设顺序或随机排列形成为轮询列表，然后通过所述振动台按顺序对所述轮询列表中的各所述轮询对象轮询施加到同个所述样本器件上；

每个所述轮询对象施加到所述样本器件上的施加时长相同或不同；

每个所述轮询对象中的所述地震波类型不同、所述地震波强度相同，或所述地震波类型相同、所述地震波强度不同，或所述地震波类型和所述地震波强度均不同。

作为优选，所述轮询列表中按照预设比例设置第一轮询对象集合、第二轮询对象集合和第三轮询对象集合，其中，所述第一轮询对象集合中的各所述轮询对象具有不同的所述地震波类型，相同的所述地震波强度；所述第二轮询对象集合中的各所述轮询对象具有不同的所述地震波强度，相同的所述地震波类型；所述第三轮询对象中的各所述轮询对象具有不同的所述地震波类型和不同的所述地震波强度。

作为优选，步骤S1中，绘制所述投影曲线的方法包括步骤：

A1，待所述振动台工作稳定后，采集定义为的所述样本器件在每个轮询对象模拟的地震环境中在各数据采集时点的试验反应数据，包括试验反应加速度/>和试验反应频率/>，然后计算各/>的试验偏差/>，/>为样本器件/>响应到/>振动频率的要求反应加速度/>与/>的差值；

A2，绘制样本器件在所述轮询对象的地震环境模拟下的投影曲线，包括绘制在同一平面坐标系下的/>曲线和/>曲线，绘制方法为：

所述曲线上的数据点/>与所述/>曲线上的数据点/>具有如下的坐标对称关系：

所述数据点的横轴坐标值与所述数据点/>的纵轴坐标值相同，所述数据点/>的纵轴坐标值与所述数据点/>的横轴坐标值相同；

若干个具有所述坐标对称关系的数据点绘制在同一平面坐标系下形成所述投影曲线。

作为优选，步骤S1中，绘制所述对称点拟合曲线，并获取所述样本器件的所述加速度修正数据集的方法包括步骤：

B1，计算所述投影曲线中具有对称关系的所述数据点和所述数据点/>两两间的直线距离/>；

B2，对由所述直线距离与其对应的所述试验反应加速度/>构成的数组在平面坐标系中表达的拟合点通过拟合函数进行拟合，形成所述对称点拟合曲线；

B3，在所述对称点拟合曲线中抽取峰值点和/或谷值点的试验偏差数据加入到在所述轮询对象模拟的地震环境中针对所述样本器件构建的所述加速度修正数据集中。

作为优选，步骤S2中，计算所述试验影响因子的方法包括步骤：

C1，计算所述轮询对象关联的所述加速度修正数据集中的各峰值点和/或谷值点的直线距离在拟合的所述投影曲线中对应的试验反应拟合频率/>；

C2，计算所述试验反应拟合频率在关联所述轮询对象的试验数据拟合曲线中的拟合反应加速度/>；

C3，计算所述拟合反应加速度与所述峰值点或所述谷值点的所述直线距离/>在所述对称点拟合曲线中对应的所述试验反应加速度/>之间的第一偏差，并计算所述试验反应加速度/>与所述试验反应拟合频率/>对应的所述要求反应加速度/>之间的第二偏差；

C4，计算所述第一偏差和所述第二偏差的第一个体偏离度；

C5，对关联每个所述轮询对象的所述第一个体偏离度进行加权求和，得到第一总体偏离度；

C6，计算归属于同个产品的各所述样本器件对应的所述第一总体偏离度的第一均值作为所述试验影响因子。

作为优选，步骤S3中，寻找所述漂移数据点的方法包括步骤：

D1，使用步骤C1-C5记载的方法，计算所述待测器件的第二总体偏离度；

D2，判断所述第二总体偏离度与步骤C6计算的所述第一均值的第一偏离度是否大于预设的第一偏离度阈值，

若是，则转入步骤D3；

若否，则直接输出对所述待测器件的试验反应结果；

D3，使用步骤C1-C4记载的方法，计算针对所述待测器件且用于计算所述第二总体偏离度的关联每个所述轮询对象的第二个体偏离度与所述第二总体偏离度的第二偏离度；

D4，判断所述第二偏离度是否大于预设的第二偏离度阈值，

若是，则将在所述轮询对象模拟的地震环境下，针对所述待测器件拟合得到的所述对称点拟合曲线中的各峰值点和/或谷值点作为所述漂移数据点；

若否，则排除在所述轮询对象模拟的地震环境下得到的试验反应数据为步骤S4的校正对象。

作为优选，步骤S4中，对列为校正对象的试验反应数据进行校正的方法包括如下步骤：

E1，对经步骤D4中的“若是”判定后寻找到的所述校正对象，获取所述样本器件在试验得到所述校正对象的相同的所述轮询对象模拟的地震环境中关联的所述加速度修正数据集；

E2，计算所述校正对象中的第一峰值点和/或第一谷值点与步骤E1获取的所述加速度修正数据集中的各第二峰值点和/或第二谷值点的距离，并以具有最小距离的所述第二峰值点或所述第二谷值点对应的试验反应加速度作为对所述第一峰值点或所述第一谷值点的试验反应加速度的校正结果；

E3，计算每个所述第一峰值点和/或所述第一谷值点在校正前、后的第三偏离度，然后计算各所述第三偏离度的第二均值；

E4，以所述第二均值对需要校正的在所述轮询对象模拟的地震环境中经试验得到的各试验反应数据点的试验反应数据进行校正。

作为优选，步骤E4中具体包括步骤：

F1，判断对各所述试验反应数据点的校正方向，判断方法为：

若所述试验反应数据点的第一试验反应加速度与各样本器件在相同的所述轮询对象模拟的地震环境中的相同试验反应数据采集时点采集的各第二试验反应加速度的第三均值的差值为正数，则判定所述第一试验反应加速度为正偏，否则判定为反偏；

F2，对正偏的所述第一试验反应加速度与所述第二均值作差，对反偏的所述第一试验反应加速度与所述第二均值求和，完成对该试验反应数据点的试验反应数据。

作为优选，所述样本器件和所述待测器件归属于同一产品且使用相同的振动台通过相同的轮询列表轮询模拟地震环境，所述轮询列表包括按预设顺序排列形成的若干个轮询对象，每个所述轮询对象具有指定模拟的地震波类型和地震波强度。

本发明具有以下有益效果：

1、通过地震环境轮询模拟，并在轮询列表中按预设顺序或随机设置具有不同地震环境模拟强度的轮询对象，然后对同个样本器件按照轮询列表进行轮询的地震环境模拟，尽可能多的提取出了振动台本身的非线性因素在不同的地震模拟环境中对该样本器件试验准确度的影响程度的表现特征，为后续准确量化振动台本身的非线性因素对该器件的试验影响程度提供了基础数据。

2、以试验偏差表达样本器件/>对振动台当前模拟的地震环境的试验表现特征，并依赖/>，通过绘制投影曲线寻找对称点拟合曲线的拟合点，然后通过拟合函数拟合寻找到的各拟合点得到对称点拟合曲线，并以对称点拟合曲线中的峰值点、谷值点关联的试验偏差数据作为量化依据，使得量化振动台本身的非线性因素对样本器件的试验影响程度成为可能。

3、以总体偏离度的均值作为量化振动台本身的非线性因素对样本器件的试验影响程度的试验影响因子，在计算总体偏离度时，考虑了通过不同的轮询对象所模拟的不同地震环境下，振动台本身的非线性因素对同个样本器件的第一偏差和第二偏差，第一偏差和第二偏差依赖峰值点和/或谷值点的曲线拟合数据经计算而得，对振动台本身的非线性因素对样本器件的试验影响程度作了平滑处理，且使用通过为数不多的峰值点和/或谷值点的拟合数据计算的总体偏离度，简单、快捷地实现了对振动台本身在各地震模拟环境下的非线性因素对样本器件的试验影响程度的具体量化。

4、提供了一套寻找漂移数据点的算法，通过该算法能够有效识别出振动台在不同轮询对象模拟的地震环境中对待测器件试验得到的试验反应数据中的异常数据，使得校正振动台非线性因素带来的异常数据成为可能。

5、提供了一套校正方法，通过计算作为校正量的第二均值，以及判断校正方向，并以每个轮询对象中产生的试验反应数据为校正单元，细颗粒度的实现了对异常数据的准确校正。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种地震模拟台试验方法的实现步骤图；

图2是投影曲线的示例图；

图3是对称点拟合曲线的示例图；

图4是试验数据拟合曲线的示例图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若出现术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“连接”等指示部件之间的连接关系，该术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通或两个部件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明实施例提供的一种地震模拟台试验方法，如图1所示，包括步骤：

S1，轮询模拟地震环境，并通过绘制投影曲线和对称点拟合曲线，获取样本器件在振动台的试验反应加速度修正数据集；

本实施例中，轮询模拟地震环境的方法具体为：以指定地震波类型和地震波强度构成的轮询数组为轮询对象，对每个轮询的对象按预设顺序通过振动台轮询施加到同个样本器件上。地震波类型比如为正弦波、方波、斜波、三角波、纵波、横波、面波等。第i次模拟的轮询数组的表达形式比如为（地震波类型gi，地震波强度si，模拟时长ti）。对样本器件进行试验之前，将各轮询对象按照预设顺序或随机排列形成如下表1示例的轮询列表。

表1

上表1中，n表示对该样本器件进行地震模拟试验的一次轮询中设置的轮询对象的数量；i表示该轮询中的第i次地震模拟。

本实施例中，对同一次轮询中的各轮询对象设置不同差异程度的轮询内容，以提取振动台本身影响该样本器件的地震模拟试验效果的非线性因素的不同丰富度的表现特征。比如，对上表1中的各轮询对象的地震波类型设置为不同，但地震波强度设置为相同，或者设置为地震波类型相同，但地震波强度不同，或者设置为地震波类型和地震波强度均不同。同时，可设置各轮询对象施加到该样本器件上的施加时长相同或不同。

为了尽可能多的提取振动台本身的非线性因素在不同地震模拟环境中对样本器件试验准确度的影响程度的表现特征，更为优选地，轮询列表中按照预设比例设置第一轮询对象集合、第二轮询对象集合和第三轮询对象集合，其中，第一轮询对象集合中的各轮询对象具有不同的地震波类型，相同的地震波强度；第二轮询对象集合中的各轮询对象具有不同的地震波强度，相同的地震波类型；第三轮询对象中的各轮询对象具有不同的地震波类型和不同的地震波强度。

但轮询列表中的各轮询对象的轮询内容差异越大，虽能够提取到更为丰富的振动台本身的非线性因素对该样本器件的试验准确度的影响程度的表现特征，但会增加地震环境模拟的复杂程度。因此为了尽可能在简化地震环境模拟和提取丰富表现特征之间找到平衡，本实施例中优选将轮询列表中的各轮询对象施加到样本器件上的施加时长设置为相同。

本实施例中，用试验偏差作为振动台本身的非线性因素对样本器件的试验准确度的影响程度的表现特征。/>为样本器件/>在轮询对象模拟的地震环境中响应到/>振动频率的要求反应加速度/>与/>振动频率下采集的试验反应加速度/>的差值。举例而言，在轮询对象模拟好地震环境并且待振动台工作稳定后，采集定义为/>的样本器件在该轮询对象模拟的地震环境中的试验反应数据，包括试验反应加速度/>（样本器件/>在试验中的振动加速度）和试验反应频率/>（样本器件/>在试验中的振动频率）。样本器件/>在/>振动频率下的要求反应加速度例如为/>（由样本器件/>的自振频率、振幅、阻尼等因素决定，是已知量），则/>。

本实施例的步骤S1中，绘制投影曲线和对称点拟合曲线的目的是为了更准确地量化振动台本身的非线性因素对样本器件的试验影响程度。虽然一定程度上体现了振动台本身的非线性因素对样本器件的试验影响量，但由于不同的地震模拟环境下，相同的/>振动频率通常具有不同的试验反应加速度/>，因此对于同一个样本器件而言，/>同样是变量，难以实现对振动台本身的非线性因素对样本器件的试验影响程度的准确量化。

为了解决这个问题，本实施例通过绘制投影曲线来寻找用于拟合对称点拟合曲线的数据点，使用对称点拟合曲线中的峰谷点（峰值点和谷值点）关联的试验反应数据作为量化振动台本身的非线性因素对样本器件的试验影响程度的数据依据，对称点拟合曲线中的峰谷点很好地表征了不同地震模拟环境下（不同的轮询对象模拟的不同地震环境，或同一轮询对象模拟的地震环境中的不同地震模拟阶段），振动台本身的非线性因素对样本器件的试验影响程度的共现特征，因此提高了量化准确度。

本实施例中，绘制投影曲线的方法具体包括如下步骤：

A1，待振动台工作稳定后，采集样本器件在每个轮询对象模拟的地震环境中在各数据采集时点的试验反应数据，包括试验反应加速度/>和试验反应频率/>，然后计算各/>的试验偏差/>，/>为样本器件/>响应到/>振动频率的要求反应加速度/>与/>的差值。/>通过查表得到：查表方法为：根据预先构建的/>与/>的关联关系，查询得到/>对应的/>；

A2，绘制样本器件在该轮询对象的地震环境模拟下的投影曲线，包括绘制在如图2中所示的同一平面坐标系下的/>曲线和/>曲线；/>曲线中，/>为横轴坐标，/>为纵轴坐标，/>曲线反之。投影曲线中的数据点为由在同个轮询对象模拟的地震环境中的各数据采集时点采集到的该样本器件/>的试验反应数据计算到的/>与对应的试验反应频率/>构成的数据点。

投影曲线的绘制方法为：

曲线上的数据点/>与/>曲线上的数据点/>具有如下的坐标对称关系：

数据点的横轴坐标值与数据点/>的纵轴坐标值相同，数据点/>的纵轴坐标值与数据点/>的横轴坐标值相同；

若干个具有上述的坐标对称关系的数据点绘制在同一平面坐标系下形成投影曲线。

本实施例中，绘制对称点拟合曲线，并获取样本器件的试验反应加速度修正数据集的方法具体包括如下步骤：

B1，计算投影曲线中具有对称关系的数据点和数据点/>两两间的直线距离/>（如图3中所示）；

B2，对由直线距离与其对应的试验反应加速度/>构成的数组在平面坐标系中表达的拟合点通过拟合函数进行拟合，形成如图3所示的对称点拟合曲线；

具体而言，假设，在某个轮询对象模拟的地震环境中采集了n组用于绘制投影曲线的数组（用表达），一组数组/>具有对应的一个直线距离/>，数据点/>和数据点/>具有相同的试验反应加速度/>，/>构成用于拟合对称点拟合曲线的数据点，n组数组构成了用于拟合对称点拟合曲线的n个数据点。

用于将n个数据点拟合成对称点拟合曲线的拟合函数通过如下公式（1）表达：

公式（1）

将各数据点中的/>值作为公式（1）中的自变量，/>值作为因变量，可求解得到该拟合函数的项系数/>、/>、/>，从而拟合出如图4所示的对称点拟合曲线。

B3，在对称点拟合曲线中抽取峰值点和/或谷值点的试验偏差数据加入到在该轮询对象模拟的地震环境中针对样本器件构建的试验反应加速度修正数据集中。

举例而言，图3中的P1、P3为峰值点，P2为谷值点，图3所示的对称点拟合曲线由轮询对象1模拟的地震环境下采集的各数据点经拟合得到。为轮询对象1构建的试验反应加速度修正数据集比如为修正数据集1，则将P1-P3这3个峰值点、谷值点的试验偏差数据（包括、/>、/>、/>）加入到修正数据集1中。

获得样本器件在每个轮询对象模拟的地震环境下在该振动台的试验反应加速度修正数据集后，本实施例提供的一种地震模拟台试验方法，如图1所示，转入步骤：

S2，计算振动台的非线性因素对样本器件的试验影响因子，计算方法具体包括如下步骤：

C1，计算轮询对象关联的加速度修正数据集中的各峰值点和/或谷值点的直线距离在拟合的投影曲线中对应的试验反应拟合频率/>；

比如，图3中的峰值点P3具有对应的直线距离，该直线距离/>在图2中所示的投影 中具有对应的试验反应拟合频率/>。在利用上述的步骤A1-A2绘制投影曲线时，对各数据点采用拟合函数比如二元二次函数或者高阶方程进行拟合，得到投影曲线。在拟合投影曲线的拟合函数中，以峰值点P3对应的直线距离/>为自变量，在拟合函数如二元二次方程的项系数确定的情况下，可以快速求解出作为因变量的该直线距离/>对应的试验反应拟合频率/>。

C2，计算试验反应拟合频率在关联该轮询对象的如图4示例的试验数据拟合曲线中的拟合反应加速度/>；

举例而言，图4中所示的试验数据拟合曲线根据该轮询对象模拟的地震环境中采集到的数据点，并通过拟合函数（使用二元二次函数等）拟合得到。在计算/>在该试验数据拟合曲线中的拟合反应加速度/>时，/>作为用于拟合试验数据拟合曲线的拟合函数的自变量，当该拟合函数的项系数确定时，可求解出作为因变量的拟合反应加速度/>。

C3，计算拟合反应加速度与该峰值点或谷值点的直线距离/>在对称点拟合曲线中对应的试验反应加速度/>之间的第一偏差，这个第一偏差优选为/>与/>的差值绝对值，并计算试验反应加速度/>与试验反应拟合频率/>对应的要求反应加速度/>之间的第二偏差；

对应的/>由样本器件自身的抗震性能要求决定，是已知的，可以查表得到。第二偏差同样优选为/>与/>的差值绝对值。

C4，计算第一偏差和第二偏差的第一个体偏离度；第一个体偏离度优选为第一偏差和第二偏差的差值绝对值，或者第一偏差与第二偏差的差值绝对值与第二偏差的比值。

C5，对关联每个轮询对象的第一个体偏离度进行加权求和，得到第一总体偏离度。

C6，计算归属于同个产品的各样本器件对应的第一总体偏离度的第一均值作为试验影响因子。

在计算第一总体偏离度时，各轮询对象关联的第一个体偏离度的权重具体赋予多少由该振动台在该轮询对象模拟的地震环境下对该样本器件的试验效果决定。由于权重赋予的方式并非本发明要求权利保护的范围，因此不做具体交代。

通过步骤S2计算得到振动台的非线性因素对该样本器件的试验影响因子后，如图1所示，本实施例提供的一种地震模拟台试验方法转入步骤：

S3，利用该试验影响因子，寻找待测器件在试验中的漂移数据点；

以下对待测器件的漂移数据点的寻找方法进行阐述：

首先，使用步骤S1提供的方法，绘制每个轮询对象模拟的地震环境下，待测器件的投影曲线和对称点拟合曲线；绘制待测器件的投影曲线和对称点拟合曲线时的轮询对象与绘制样本器件的投影曲线和对称点拟合曲线时的轮询对象具有一一对应关系。

然后通过如下方法步骤寻找漂移数据点：

D1，根据上述步骤C1-C5提供的方法，计算待测器件的第二总体偏离度；

D2，判断第二总体偏离度与步骤C6计算的第一均值的第一偏离度是否大于预设的第一偏离度阈值，

若是，则转入步骤D3；

若否，则判定对待测器件的地震模拟试验得到试验反应数据未出现数据漂移，直接输出对待测器件的试验反应结果；

第一偏离度优选为第二总体偏离度与第一均值的差值绝对值；

D3，使用步骤C1-C4记载的方法，计算针对待测器件且用于计算第二总体偏离度的关联每个轮询对象的第二个体偏离度与第二总体偏离度的第二偏离度；

D4，判断第二偏离度是否大于预设的第二偏离度阈值，

若是，则将该振动台在该轮询对象模拟的地震环境下，针对该待测器件拟合得到的如图3所示的对称点拟合曲线中的各峰值点和/或谷值点作为漂移数据点；

若否，则排除在该轮询对象模拟的地震环境下得到的试验反应数据为步骤S4的校正对象；

第二偏离度同样优选为第二个体偏离度与第二总体偏离度的差值绝对值。

举例而言，振动台在某一轮询对象O1模拟的地震环境下，对待测器件计算得到的第二个体偏离度为x1，第二总体偏离度为y1，则第二偏离度为x1与y1的差值绝对值。若该差值绝对值大于第二偏离度阈值，则将在轮询对象O1模拟的地震环境下，对该待测器件试验得到的数据点经拟合得到的对称点拟合曲线中的各峰值点和/或谷值点作为漂移数据点。否则，判定在轮询对象O1的模拟环境下，对该待测器件试验得到的试验反应数据不需要进行校正。

步骤S1-S3中，需要强调的是，样本器件和待测器件归属于同一产品且使用相同的振动台通过相同的轮询列表轮询模拟地震环境，轮询列表包括按预设顺序排列形成的若干个轮询对象，每个轮询对象具有指定模拟的地震波类型和地震波强度。归属于同一产品指的是，比如，相同品牌、相同型号、同一生产线生产的同批次或不同批次的产品。

寻找到待测器件在试验中的数据漂移点后，本实施例提供的一种地震模拟台试验方法转入步骤：

S4，利用样本器件的加速度修正数据集，并基于寻找到的漂移数据点，对振动台针对该待测器件的试验反应数据进行校正，校正方法具体包括如下步骤：

E1，对经步骤D4中的“若是”判定后寻找到的校正对象，获取样本器件在试验得到校正对象的相同的轮询对象模拟的地震环境中关联的加速度修正数据集；举例而言，振动台在轮询对象O1模拟的地震环境中，对待测器件经试验得到了作为校正对象的试验反应数据，此时需要获取振动台在相同的轮询对象O1模拟的地震环境中，对样本器件试验得到的关联轮询对象O1的加速度修正数据集。

E2，计算校正对象中的第一峰值点和/或第一谷值点与步骤E1获取的加速度修正数据集中的各第二峰值点和/或第二谷值点的距离，并以具有最小距离的第二峰值点或第二谷值点对应的试验反应加速度作为对该第一峰值点或第一谷值点的试验反应加速度的校正结果；

举例而言，校正对象中具有第一峰值点P1和第一谷值点P2，步骤E1获取的加速度修正数据集中具有第二峰值点Q1和第二谷值点Q2，则计算第一峰值点P1分别与Q1、Q2的距离，该距离优选为P1的试验反应加速度和Q1或Q2的试验反应加速度的差值绝对值，同时计算第一谷值点P2与Q1、Q2的距离，然后将P1与Q1、Q2之间具有第一最小距离的Q1或Q2的试验反应加速度作为对P1的试验反应加速度的校正结果，将P2与Q1、Q2之间具有第二最小距离的Q1或Q2的试验反应加速度作为对P2的试验反应加速度的校正结果。

为了统一第一峰值点和第一谷值点的校正方式，更优选地，在第一最小距离和第二小距离中选择值最小的最小距离作为对第一峰值点和第一谷值点的试验反应加速度的校正结果。

E3，计算每个第一峰值点和/或第一谷值点在校正前、后的第三偏离度，然后计算各第三偏离度的第二均值；

举例而言，假设上述的校正对象中的第一峰值点P1在校正前的试验反应加速度为x11，校正后为x12，则第三偏离度为x11与x12的差值绝对值；第一谷值点的第三偏离度的计算方法同第一峰值点。第二均值则是校正对象中的所有第一峰值点和第一谷值点分别对应的第三偏离度的均值。

E4，以第二均值对需要校正的在该轮询对象模拟的地震环境中经试验得到的各试验反应数据点的试验反应数据进行校正。

举例而言，在上述的轮询对象O1模拟的地震环境中，采集了若干个用于拟合图4所示的试验数据拟合曲线的数据点，这些数据点均是步骤E4的校正对象。

步骤E4的校正方法具体包括如下步骤：

F1，判断各试验反应数据点的校正方向，判断方法为：

若试验反应数据点本身的第一试验反应加速度与各样本器件在相同的轮询对象模拟的地震环境中的相同试验反应数据采集时点采集的各第二试验反应加速度的第三均值的差值为正数，则判定第一试验反应加速度为正偏，否则判定为反偏；

举例而言，判定需要校正的试验反应数据点的第一试验反应加速度比如为x1，假设具有样本器件1-10，相同的振动台在相同的轮询对象O1模拟的地震环境中，在相同的数据采集时点，针对样本器件1-10中的每个采集到的第二试验反应加速度比如分别对应为y1-y10，则计算y1-y10的均值，定义为第三均值，然后计算x1与第三均值的差值，若为正数，则判定x1正偏，否则判定为x1反偏。

F2，对正偏第一试验反应加速度与上述求解的第二均值作差，对反偏的第一试验反应加速度与第二均值求和，完成对该试验反应数据点的试验反应数据的校正。

综上，本发明通过多类型的曲线拟合，并通过总体偏离度的均值实现了对振动台本身在各地震模拟环境下的非线性因素对样本器件的试验影响程度的具体量化。提供了一套寻找漂移数据点的算法，通过该算法能够有效识别出振动台在不同轮询对象模拟的地震环境中对待测器件试验得到的试验反应数据中的异常数据，使得校正振动台非线性因素带来的异常数据成为可能。提供了一套校正方法，通过计算作为校正量的第二均值，以及判断校正方向，并以每个轮询对象中产生的试验反应数据为校正单元，细颗粒度的实现了对异常数据的准确校正。

需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员应该明白，还可以对本发明做各种修改、等同替换、变化等等。但是，这些变换只要未背离本发明的精神，都应在本发明的保护范围之内。另外，本申请说明书和权利要求书所使用的一些术语并不是限制，仅仅是为了便于描述。

Claims (7)

1.一种地震模拟台试验方法，其特征在于，包括：

S1，轮询模拟地震环境，并通过绘制投影曲线和对称点拟合曲线，获取样本器件在振动台的试验反应加速度修正数据集；

S2，计算振动台的非线性因素对所述样本器件的试验影响因子；

S3，利用所述试验影响因子，寻找待测器件在试验中的漂移数据点；

S4，利用所述样本器件的所述加速度修正数据集，并基于所述漂移数据点，对所述振动台针对所述待测器件的试验反应数据进行校正；

步骤S1中，绘制所述投影曲线的方法包括步骤：

A1，待所述振动台工作稳定后，采集定义为的所述样本器件在每个轮询对象模拟的地震环境中在各数据采集时点的试验反应数据，包括试验反应加速度/>和试验反应频率/>，然后计算各/>的试验偏差/>，/>为样本器件/>响应到/>振动频率的要求反应加速度/>与/>的差值；

A2，绘制样本器件在所述轮询对象的地震环境模拟下的投影曲线，包括绘制在同一平面坐标系下的/>曲线和/>曲线，绘制方法为：

所述曲线上的数据点/>与所述/>曲线上的数据点/>具有如下的坐标对称关系：

所述数据点的横轴坐标值与所述数据点/>的纵轴坐标值相同，所述数据点/>的纵轴坐标值与所述数据点/>的横轴坐标值相同；

若干个具有所述坐标对称关系的数据点绘制在同一平面坐标系下形成所述投影曲线；

步骤S1中，绘制所述对称点拟合曲线，并获取所述样本器件的所述加速度修正数据集的方法包括步骤：

B1，计算所述投影曲线中具有对称关系的所述数据点和所述数据点/>两两间的直线距离/>；

B2，对由所述直线距离与其对应的所述试验反应加速度/>构成的数组在平面坐标系中表达的拟合点通过拟合函数进行拟合，形成所述对称点拟合曲线；

B3，在所述对称点拟合曲线中抽取峰值点和/或谷值点的试验偏差数据加入到在所述轮询对象模拟的地震环境中针对所述样本器件构建的所述加速度修正数据集中；

步骤S2中，计算所述试验影响因子的方法包括步骤：

C1，计算所述轮询对象关联的所述加速度修正数据集中的各峰值点和/或谷值点的直线距离在拟合的所述投影曲线中对应的试验反应拟合频率/>；

C2，计算所述试验反应拟合频率在关联所述轮询对象的试验数据拟合曲线中的拟合反应加速度/>；

C3，计算所述拟合反应加速度与所述峰值点或所述谷值点的所述直线距离/>在所述对称点拟合曲线中对应的所述试验反应加速度/>之间的第一偏差，并计算所述试验反应加速度/>与所述试验反应拟合频率/>对应的所述要求反应加速度/>之间的第二偏差；

C4，计算所述第一偏差和所述第二偏差的第一个体偏离度；

C5，对关联每个所述轮询对象的所述第一个体偏离度进行加权求和，得到第一总体偏离度；

C6，计算归属于同个产品的各所述样本器件对应的所述第一总体偏离度的第一均值作为所述试验影响因子。

2.根据权利要求1所述的一种地震模拟台试验方法，其特征在于，步骤S1中，轮询模拟地震环境的方法为：

以指定地震波类型和地震波强度构成的轮询数组为轮询对象，对每个所述轮询对象按预设顺序或随机排列形成为轮询列表，然后通过所述振动台按顺序对所述轮询列表中的各所述轮询对象轮询施加到同个所述样本器件上；

每个所述轮询对象施加到所述样本器件上的施加时长相同或不同；

每个所述轮询对象中的所述地震波类型不同、所述地震波强度相同，或所述地震波类型相同、所述地震波强度不同，或所述地震波类型和所述地震波强度均不同。

3.根据权利要求2所述的一种地震模拟台试验方法，其特征在于，所述轮询列表中按照预设比例设置第一轮询对象集合、第二轮询对象集合和第三轮询对象集合，其中，所述第一轮询对象集合中的各所述轮询对象具有不同的所述地震波类型，相同的所述地震波强度；所述第二轮询对象集合中的各所述轮询对象具有不同的所述地震波强度，相同的所述地震波类型；所述第三轮询对象中的各所述轮询对象具有不同的所述地震波类型和不同的所述地震波强度。

4.根据权利要求1所述的一种地震模拟台试验方法，其特征在于，步骤S3中，寻找所述漂移数据点的方法包括步骤：

D1，使用步骤C1-C5记载的方法，计算所述待测器件的第二总体偏离度；

D2，判断所述第二总体偏离度与步骤C6计算的所述第一均值的第一偏离度是否大于预设的第一偏离度阈值，

若是，则转入步骤D3；

若否，则直接输出对所述待测器件的试验反应结果；

D3，使用步骤C1-C4记载的方法，计算针对所述待测器件且用于计算所述第二总体偏离度的关联每个所述轮询对象的第二个体偏离度与所述第二总体偏离度的第二偏离度；

D4，判断所述第二偏离度是否大于预设的第二偏离度阈值，

若是，则将在所述轮询对象模拟的地震环境下，针对所述待测器件拟合得到的所述对称点拟合曲线中的各峰值点和/或谷值点作为所述漂移数据点；

若否，则排除在所述轮询对象模拟的地震环境下得到的试验反应数据为步骤S4的校正对象。

5.根据权利要求4所述的一种地震模拟台试验方法，其特征在于，步骤S4中，对列为校正对象的试验反应数据进行校正的方法包括如下步骤：

E1，对经步骤D4中的“若是”判定后寻找到的所述校正对象，获取所述样本器件在试验得到所述校正对象的相同的所述轮询对象模拟的地震环境中关联的所述加速度修正数据集；

E2，计算所述校正对象中的第一峰值点和/或第一谷值点与步骤E1获取的所述加速度修正数据集中的各第二峰值点和/或第二谷值点的距离，并以具有最小距离的所述第二峰值点或所述第二谷值点对应的试验反应加速度作为对所述第一峰值点或所述第一谷值点的试验反应加速度的校正结果；

E3，计算每个所述第一峰值点和/或所述第一谷值点在校正前、后的第三偏离度，然后计算各所述第三偏离度的第二均值；

E4，以所述第二均值对需要校正的在所述轮询对象模拟的地震环境中经试验得到的各试验反应数据点的试验反应数据进行校正。

6.根据权利要求5所述的一种地震模拟台试验方法，其特征在于，步骤E4中具体包括步骤：

F1，判断对各所述试验反应数据点的校正方向，判断方法为：

若所述试验反应数据点的第一试验反应加速度与各样本器件在相同的所述轮询对象模拟的地震环境中的相同试验反应数据采集时点采集的各第二试验反应加速度的第三均值的差值为正数，则判定所述第一试验反应加速度为正偏，否则判定为反偏；

F2，对正偏的所述第一试验反应加速度与所述第二均值作差，对反偏的所述第一试验反应加速度与所述第二均值求和，完成对该试验反应数据点的试验反应数据。

7.根据权利要求1、4-6中任意一项所述的一种地震模拟台试验方法，其特征在于，所述样本器件和所述待测器件归属于同一产品且使用相同的振动台通过相同的轮询列表轮询模拟地震环境，所述轮询列表包括按预设顺序排列形成的若干个轮询对象，每个所述轮询对象具有指定模拟的地震波类型和地震波强度。