调速阀的AR三谱及关联维数故障诊断分析

为了辨识调速阀的工作状态,文章建立了调速阀不同工作状态采集信号的时间序列AR模型,绘制了AR三谱及其切片谱图,分析了调速阀正常工作状态与不同故障状态下的动力学性能变化,分析了各切片谱的关联维数变化。分析结果表明,三谱及其切片谱能直观反映调速阀的不同工作状态变化,适合用于调速阀的故障诊断,各切片谱及其关联维数在反映系统动力学特性方面存在对应关系,适合于调速阀的定量和定性相结合的故障诊断分析。     

时间序列分形特征的判别

研究了判断时间序列是否具有分形特征的几个参数：庞加莱映射,李雅普诺夫指数,关联维数,功率谱及赫斯特指数,分析了它们各自的优缺点。认为：在已知动力学系统时,使用庞加莱映射和李雅普诺夫指数就能准确地判断该时间序列是否分形;在不知道动力学系统时,使用功率谱及赫斯特指数更好些。最后给出了分形在时间序列分析中适用的场合。     

三谱切片在调速阀故障诊断中的应用

为了解决液压元件调速阀故障诊断难的问题,采用三谱及其切片分析的方法,针对调速阀阀体正常和故障时的振动信号,分别绘制出其双谱切片和三谱切片图.比较和分析结果表明,正常时,三谱二维切片的幅值在以2个频率构建的平面中心处为零,而故障时不等于零;从对角切片分析发现,三谱对角切片能表现出比对应的双谱更多的幅值信息.三谱能更有效地提取非线性信息,为获得故障特征提供有效的依据.     

关联维数在工业“三废”综合利用中的应用

研究分形的特征参数--关联维数的G-P(Grassberger-Ptzcaccia)计算方法.利用关联维数的基本原理,对湖南省1986-2005年的工业"三废"综合利用产品产值数据序列进行分形特征分析,构建m 维相空间及相应的分形特征模型. 研究结果表明,当嵌入维数达到7以后,动力学系统具有相对稳定的关联维数2.98,说明至少有3个因子在影响着该时间序列的动态变化,并且该系统的有效自由度为7.研究中以关联维数作为依据,对建立该时间序列的预测模型有较大的参考价值.     

一种变形Liu混沌系统的分析及电路实现

构建一种新的变形混沌系统,分析研究其动力学行为。用数值研究系统的相图、时域图、Jacobian 矩阵特征值、Lyapunov 指数谱及其维数,并利用电路仿真软件设计实现该变形 Liu 混沌系统吸引子。数值和电路仿真软件实验验证了其正确性。     

一个新4维超混沌系统的行为特性及其同步

提出了一个新的4维超混沌系统, 并对该系统的基本动力学特性进行了深入研究, 得到系统的Lyapunov维数, 给出了系统的时域图、相图、最大Lyapunov指数谱及其分岔图, 并用非线性反馈控制方法实现了该超混沌系统的同步. 根据系统的稳定性理论, 得到了非线性反馈控制器的结构和系统达到混沌同步时反馈控制增益的取值范围, 数值模拟结果验证了该方法的正确性.     

电流模式Buck-Boost电路从有序到混沌的分形研究

吸引子的分形维数是描述非线性系统的一个重要参数.从电流模式Buck-Boost电路由有序到混沌的仿真研究出发,获取电路相空间中的状态向量数据,基于关联维数的G-P算法,应用MATLAB软件研究了电路在不同工作模式下的电路吸引子的关联维数,找出了电路演化过程中吸引子的几何特性变化规律.从分形理论的角度进一步认识了电流模式Buck-Boost电路的非线性动力学特征.     

动力学-光谱两维数据秩分析及其相关应用的研究

反应过程中测得的在线光谱是一种既含有反应动力学信息,又含有各组分的光谱信息的二维数据.基于这类动力学-光谱二维数据,借助适当的化学计量学方法可解析出反应过程中各组分的动力学谱及纯光谱.秩(Rank)是一个线性代数中的概念,它可反映数据矩阵中存在的最大线性无关的行或列数.对于一个复杂化学反应体系的二维量测矩阵,秩与体系中的吸光组分数及各组分的动力学谱有关,因此秩分析[1,2]在复杂化学反应体系的研究中具有重要的意义.     

基于多维AR模型的桥梁随机风场模拟

基于自然风特性,通过考虑结构节点间风速时程的空间相关性,采用多维AR模型模拟主梁和桥墩节点随机脉动风速时程,利用FPE准则和AIC准则确定模型阶数,并对模拟过程中的自回归顺序、功率谱密度等问题进行研究.对兰新二线铁路白杨河大桥采用多维AR模型模拟各节点的脉动风速时程,结果表明:当AR模型阶数为4时,模拟功率谱与目标功率谱吻合较好;当自回归顺序颠倒时,模拟功率谱明显偏离目标功率谱.     

基于EMD关联维的齿轮箱齿轮状态振动辨识

论述了经验模式分解(EMD)的理论和特性,以及关联维数及其特性,并根据实际齿轮箱振动信号的非平稳特征和简单监测征兆的需要,引入分别适于非线性非平稳信号分析和表征系统观测序列非线性、不规则程度的经验模式分解和关联维数,提出用EMD关联维来辨识齿轮箱振动信号,结果表明：当齿轮处于不同状态时,与齿轮故障密切相关的内在模式函数的关联维数明显不同,EMD关联维方法可以作为齿轮故障的特征提取工具。     

粘性阻尼振动系统的复模态摄动分析及应用

利用复模态的矩阵摄动理论，分析一般粘性阻尼系统的模态频率和复振型对结构质量、刚度及阻尼修改的灵敏度特性，从而阐明选择结构摄动修改方案和最灵敏位置的一般原理，减小了复杂结构动态特性修改设计的计算量。通过对ＲＤＴ－１试验台动态特性的摄动分析计算，获得满足试验台工作特别要求的动态特性的结构设计方案。     

人-结构耦合系统动态特性分析

研究人对结构动态特性的影响. 以木质横梁为研究对象,电子激励器为背景激励;人站立于横梁跨中,并测试人静止和拍手两种情况下结构的加速度响应,通过实测值和理论值之间的互相关性确定结构的模态参数. 研究结果表明人静止和活动时,结构的固有频率下降,阻尼增加,而人静止时阻尼增加相对较大.      

基于有限元方法的液体动静压主轴系统数字化分析

轴承的支撑特性与主轴系统的动态特性直接影响着磨削加工质量,液体动静压主轴系统的动态特性主要体现在轴承的支撑刚度与阻尼.首先使用流体动力学分析技术对液体动静压轴承进行不同参数下的油膜承载能力、油膜温度场分析,进而使用动网格技术对油膜支撑刚度与阻尼进行分析.然后将所得到的支撑刚度与阻尼转化为等效模型应用到主轴系统动态特性有限元分析中,对主轴系统进行动态特性分析.最后采用实验方法测量主轴系统固有频率以验证分析方法的正确性.     

弹支阀片双筒液压减振器的阻尼特性

建立了局部载荷作用下弹支环形阀片的力学模型,并讨论了阀片变形的影响规律;利用专用减振器示功机对其阻尼特性进行实验研究,并与理论推导的结果进行了对比与验证.研究了不同关键参数对减振器阻尼特性的影响规律,结果发现:随着弹簧刚度和阀片厚度的增加,减振器复原行程的阻尼力增大,且速度越大,阻尼力增幅越大;阀片环形受载面积对阻尼力有显著影响,因此建议在减振器的设计阶段对该参数进行考察设计,以扩展产品性能区间.研究结果可为弹簧阀片式减振器的设计提供可靠准确的理论参考.     

利用阻尼技术提高机壳的动态稳定性

系统存在共振响应时其振幅和薄弱环节的应变应主要取决于阻尼。通过声强分布,运转振型和模态振型分析以及噪声和振动的互谱分析可确定其动态薄弱环节,通过在该处粘贴约束阻尼结构可使整机的降噪任务减低七分之三。     

基于BMP格式失真特征的血管重组快速算法的设计

针对2001年全国大学生数学建模竞赛A题血管切片的三维重建问题，在分析切片的几何特性的基础上，抓住BMP格式图像的失真特征，分析相邻切片动态特性，直接利用计算机软件工具，快速实现管道的三维重建，避免了复杂的数学运算和繁琐的计算机搜索，取得较好效果．     

液压式固有频率可控动力消振器的研究

文中提出了一种新型消振元件──可用于消除变频振动的液压式固有频率可控动力消振器。介绍了该消振器的原理、动态特性、动刚度的计算和实验曲线以及固有频率和油区的关系曲线。进行了手控变频消振实验。结果表明，该消振器对于变频振动具有令人满意的消振效果。     

FASE赛车减振系统支座组安装方案比较与分析

提出了一种汽车减振系统安装方案的比较分析方法.根据汽车制造工艺理论,分析了支座组三种安装方案的定位基准、自由度、定位误差方面的差异.结合实验对三种方案进行了研究.研究表明：在三种方案中,总成夹具安装法基准不重合误差为0,定位精度最高;找正尺寸数为18个,找正工作量最少.提出的分析方法可以指导汽车减振系统安装,也可以作为机械制造领域的参考.     

类椭圆非线性迟滞隔振系统的动力学模型

应用类椭圆函数建立了非线性迟滞隔振系统的动力学模型，并导出了系统动力学模型的实用表达式.该模型由非线性刚度和非线性阻尼构造而成，模型中各个参数具有明确的物理意义，各阶刚度系数能很好地描述系统中存在的线性和非线性特性，而阻尼函数能很好地描述系统的迟滞和耗能特性.模型中含有待辨识的阻尼成分函数，该函数能反映系统中可能存在的高阶阻尼、粘性阻尼和干摩擦阻尼等各种阻尼成分.由于在模型中将阻尼项表示为位移的函数，因而减少了测量工作量，方便了数值计算.应用动力学模型重构了非线性迟滞隔振系统的恢复力-位移回线，结果表明理论回线与实验回线吻合得很好.