[发明专利]一种适用于内孤立波试验流场分析及重构的改进模态分解方法

摘要

本发明公开了一种适用于内孤立波试验流场分析及重构的改进模态分解方法，包括如下步骤：S1、生成内孤立波，并测得所述内孤立波与地形相互作用过程中的二维流场序列；S2、提取二维流场序列中的目标信息矩阵，并得到流场时间快照；S3、将各所述流场时间快照按时间顺序拼接为时间快照矩阵；S4、绘制信息密度曲线；S5、对信息密度曲线进行归一化处理，并得到分界点；S6、将相邻两所述分界点之间的流场快照矩阵作为一个线性演化特征片段；S7、对所述线性演化特征片段进行动态模态分解。本发明针对内孤立波过地形这类低速、低采样频率的非稳态过程，能够完成模态提取，并实现流场重构、降噪等功能，为流场特征的进一步分析提供方法。

主权项

1.一种适用于内孤立波试验流场分析及重构的改进模态分解方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、利用重力塌陷法在试验水槽中生成内孤立波，并通过粒子图像测速法测得所述内孤立波与地形相互作用过程中在等时间间隔内的二维流场序列；S2、提取每个时间间隔内测得的二维流场序列中的目标信息矩阵，将所述目标信息矩阵中的每一列依次首尾相连形成列向量，并将所述列向量称之为流场时间快照；S3、将各所述流场时间快照按时间顺序拼接为时间快照矩阵；S4、采用主成份分析方法，将所述时间快照矩阵进行基向量投影，算得各所述流场时间快照在其所对应的主基向量上的投影值，并将所述投影值称之为信息密度，根据所述各信息密度绘制信息密度曲线；S5、对信息密度曲线进行归一化处理，并确定其上包络线及上包络线的极大值点，根据相邻极大值点之间间隔及相邻极大值点键对应的极小值点的大小，确定有效极大值点，并将有效极大值点作为分界点；S6、将相邻两所述分界点之间的流场快照矩阵作为一个线性演化特征片段；S7、对所述线性演化特征片段进行动态模态分解，并依据能量排序从大到小提取多阶模态，完成所述二维流场序列的降噪重构。