时滞反馈非线性扭振系统的稳定性与Hopf分岔研究

研究了具有Duffing-Vanderpol组合振子和时滞特性两惯量非线性扭振系统的稳定性和Hopf分岔问题。建立了两惯量非线性扭振系统的动力学方程,通过设计线性位移和速度时滞反馈控制器构造了扭振受控系统。采用多尺度法推导出极限环幅值与时滞参数之间的关系。在对系统零解稳定性分析的基础上,得出Hopf分岔产生的条件。通过数值模拟的方法研究了扭振系统Hopf分岔和极限环幅值控制问题。仿真研究表明,所设计的时滞反馈控制器既能控制极限环的幅值,也能控制Hopf分岔的产生。     

基于单位载荷变形差值曲率的承载钢结构损伤识别

损伤是影响承载钢结构性能最重要的因素,及时、准确地诊断承载钢结构的损伤是保证系统安全可靠的前提。根据模态柔度比固有频率或振型对损伤更敏感的特点,提出了基于柔度矩阵的单位载荷变形差值曲率法识别承载钢结构的损伤。该方法将基于动力的柔度和静力测试中的变形结合起来,以动力测试数据反映结构静力特征的变化,当有损伤或损伤增大的时候,单位载荷变形差值曲率有更明显的变化。首先,建立了低阶的模态观测数据与柔度矩阵的表达式。其次,推导了单位载荷变形与柔度矩阵的关系,结合曲率模态和变形差值的思想,提出了基于单位载荷变形差值曲率识别承载结构损伤的方法。最后,通过对承载钢结构模型的损伤识别得出:该方法所需模态信息量小,只需一阶频率和振型信息即能够准确定位单损伤、两损伤;对于多损伤可以识别,精度有所下降,但基本可以满足工程要求。     

石油井架模型设计及计算分析

针对油田应用很广泛的JJ70/39-K型井架,应用模型相似理论设计了1∶14的实验室井架模型,并运用ANSYS分析软件分别对井架、井架模型进行了力学性质的分析,由分析结果可知：室内井架模型各阶振动频率是室外井架的14倍,且各点对应的应力相等,满足模型相似理论,表明建立的实验室井架模型的有限元模型是正确的,并在此基础上对井架模型的设计提出了优化方案。     

基于多特征融合与机器学习的井架钢结构智能诊断

为了解决复杂的井架钢结构损伤识别问题,创新的将时域多参数信息融合与机器学习结合起来,根据井架钢结构的加速度响应信号,提出了一种基于主成分分析和支持向量机的井架钢结构损伤识别方法。首先利用加速度传感器提取在冲击载荷下井架钢结构加速度响应信号,进而获得其多个时域特征：脉冲因子、裕度因子和峭度;然后依据主成分分析法将以上特征进行融合,在保证尽可能多的信息被保留的情况下形成一个新的综合性特征;此时将该特征数据输入支持向量机模型进行损伤识别。利用以上理论进行仿真模拟计算和识别,同时利用ZJ70型井架钢结构实验室模型进行试验分析。结果表明：利用该方法识别井架钢结构单一或多处损伤准确率较高,并且简单易行耗时较少。     

静电技术在防尘纱窗中的应用

近年来,静电除尘技术被应用到纱窗行业,这些纱窗主要采用电容器原理和静电发生器两种方式使纱窗带上静电,由于结构复杂、成本较高、安全性低,静电吸附的灰尘不能自动清理,这些纱窗均没有被大众接受.经研究发现,利用摩擦起电原理使窗纱带上静电的过程方便、有效,可行性高,并且可利用单片机控制电动机的正反转带动“双卷轴结构”来实现窗纱的自动摩擦起电和自动清理过程.“双卷轴结构”的主动轴置于窗体的上边框上,从动轴置于窗体的下边框上,窗纱的两头分别卷在主动轴和从动轴上;利用可拆卸集尘盒自动收集由毛刷刷下的尘土;利用棉涤条与窗纱摩擦使窗纱带上静电,棉涤条平行于硬毛刷固定在集尘盒上.这种设计使纱窗具有更好的防尘性能,实现了灰尘的自动清理且结构相对简单,安全系数高.