采用改进粒子群算法的机载光电平台多目标优化

为了提高光电平台的动态特性,减少受激励源的振动响应,通过引入交叉算子、学习因子和混沌变异等,提出了一种改进粒子群算法,并采用改进粒子群算法与动力学联合优化的方法(APSO-ABAQUS)对机载光电平台进行多目标优化研究。首先建立了光电平台的有限元模型,并将该模型的模态计算结果与模态试验测试值进行对比,验证了光电平台有限元模型的有效性;然后将优化前仿真得到的光电平台的振动响应与随机振动试验得到的振动响应相比较,进一步验证模型有效;最后以振动响应、质量和刚度特性为优化目标,对光电平台进行优化。结果表明:优化前振动加速度峰值为641.30 m/s~2,优化后的振动加速度峰值为375.68 m/s~2,较优化前振动加速度峰值降低了41.42%;优化后光电平台基频由74.53 Hz提高到107.36 Hz,提高了44.04%,较大程度提升了平台的动刚度,有效提高了光电平台的动态性能;光电平台的质量由优化前的53.4 kg减小至48.6 kg,质量降低了8.64%,优化后光电平台的结构更加合理;建立的APSO-ABAQUS多目标优化模型是合理可行的,可为其他结构优化设计提供一定的借鉴。     

光电跟踪系统结构动态特性分析及优化

针对光电跟踪系统在振动冲击环境条件下结构发生变形导致跟踪精度下降的问题,应用Ansys软件对其结构动态特性进行分析和优化.建立了结构有限元模型,通过应用激光测振仪测试系统在约束情况下的固有频率和振型,验证了有限元模型的正确性与合理性.对系统在给定振动冲击环境条件下,反射镜与各姿态轴之间最大相对转角和角速度进行了数值模拟.通过对基座与反射镜进行结构优化,使系统在满足轻量化要求条件下,反射镜与各轴的最大相对角速度满足了指标要求,从而保证了系统的跟踪精度.     

基于结构测试的损伤诊断方法研究

从结构测试的角度论述了结构损伤诊断方法．该方法以结构测试为基础，将测试数据与模型分析结果进行综合分析比较，从中得到结构刚度等参数变化的信息，实现结构的损伤判别与定位定量分析．按测试方式的不同可分为基于静力测试的损伤诊断法、基于振动测试的损伤诊断法以及基于振动和静力综合测试的损伤诊断法．其中基于振动测试的损伤诊断法可进一步分为直接的系统识别方法、损伤指标法和有限元模型修正法．指出了损伤诊断方法的研究现况及存在问题，对今后研究的方向作了展望．     

基于环境振动和贝叶斯定理的有限元模型 自动修正方法及应用

传统的有限元模型修正方法通常没有定量考虑测试误差和模型误差的不确定性对修正结果的影响,并且难以用于复杂结构.针对上述问题,提出了一种基于环境振动测试和商业软件交互访问的贝叶斯有限元模型修正方法.该方法以环境振动测试和快速贝叶斯方法识别所得模态参数为已知数据,基于贝叶斯定理得到修正参数的后验概率密度函数,利用单纯形法最小化修正参数的负对数似然函数,得到其最有可能值及后验变异系数,并通过SAP2000有限元模型和MATLAB修正程序的交互访问,实现复杂结构有限元模型参数的自动修正.对某两层大跨楼板结构进行了环境振动测试和模态参数识别,利用所提方法直接对混凝土楼板和钢梁的弹性模量进行修正,修正后的自振频率和振型与识别值吻合较好.     

基于强迫振动的高层建筑扭转向气弹效应

基于可设定振动频率和振幅的扭转强迫振动装置,采用同步测试风洞试验方法,测试了不同试验风速和扭转振幅情况下高层建筑模型表面各测点的风压时程与结构扭转位移时程.推导了结构扭转气弹效应识别方法,并进行不同风速、不同振幅和不同刚度偏心情况下的矩形高层建筑扭转向气弹效应的评估.结果表明:高层建筑扭转向气动刚度可以忽略不计;扭转向气动阻尼对高层建筑响应的影响应予以考虑,尤其是当风速达到临界值时,气动阻尼迅速下降,产生负气动阻尼.     

公路梁桥车桥耦合振动模型试验设计及校验

根据公路桥梁车桥耦合振动特性及结构动力模型试验的相似理论,基于π定理,采用量纲矩阵分析方法,推导了车桥耦合振动模型试验相似律.几何相似比尺取10,计算了车桥耦合振动缩尺模型试验系统的相似常数;以30 m简支梁桥和330 kN载重汽车为原型,设计制作了包含有机玻璃模型桥、试验小车及附属部分的车桥耦合振动模型试验系统.通过试验测试与理论分析对比,校验了模型桥、试验小车动力特性;以单车荷载按正常行车道位置行驶在光滑桥面为例,研究了模型桥的静态和动态响应,并将模型桥测试结果与Matlab数值模拟结果对比,校验了车桥耦合振动相似理论.研究结果表明:提出的车桥耦合振动缩尺模型试验相似律关系正确,设计制作的车桥耦合振动模型试验系统可行,模型桥基频误差为0.01%,模型试验车基频理论值与实测值相差3%,试验测试结果可靠.     

基于基础激励的结构损伤检测局部损伤因子法

提出了基于振动理论的结构损伤检测局部损伤因子法. 局部损伤因子法可同时判定结构损伤的存在,反映结构损伤的程度及确定结构损伤的位置.局部损伤因子法考虑了结构本身非线性的影响和检测系统噪声的影响,提高了结构损伤检测的精度.用局部损伤因子法检测结构损伤时只需要2个传感器同时工作即可,测试仪器设备较少,测试方便、经济,适合于结构损伤的现场检测.模型实验表明,在基础激励条件下局部损伤因子法对结构损伤检测是有效的.     

四索驱动并联机构的模态实验

基于最小均方误差(LMS)测试分析系统对索驱动并联机构(WDPM)进行模态实验分析。测量索的振动位移,通过快速傅里叶变换(FFT)获得索的基频,从而标定出索的张力值,进而构建出平面四索驱动并联机构的有限元模型。基于LMS系统确定该机构的模态测试方案,建立与实际模型相符的几何模型并进行动态测试。模态测试结果显示,有限元模型分析误差低于10%,因此,四索WDPM的有限元模型是合理的,进而为系统的结构优化和振动控制奠定了基础。     

建筑结构中的振动问题与对策

为解决建筑结构中的振动问题,可通过振动计算和振动测试,对建筑结构发生异常振动的原因作出 准确的分析判断,并根据其产生的原因采取相应的对策．结合实际工程实例对振动计算和振动测试的应用 作了介绍,以供相关工程人员参考．     

桅杆结构数据采集软件

文章介绍了桅杆结构数据采集软件的编制 ,并基于HY -8021多功能数据采集板与光电位置传感器的特性 ,使得该软件可满足以低频振动为主的建筑工程结构数据采集的要求。     

小波变换在水力发电机组数据采集处理中的应用

针对水力发电机组上下机架振动测试的实际问题,讨论小波变换在水力发电机组数据采集滤波中的应用.分析研究表明,在目前的水力发电机承重机架的振动测试中,利用小波变换可有效地分离由于测试支架引起的干扰信号,提高数据的精确性.结合水力发电机组的特征,HDAI采用上位机(计算机)和下位机相结合的结构形式,实现上位机对下位机的控制,以对不同比转速的机型、不同的试验测试类型和不同的试验工况实现变时点、变频率、多种数据采集方式、多种数据保存的操作,实现水电机组承重机架轴向变形、振动及其固有频率的测试.     

与CMOS兼容的光电二极管模型及其SPICE模拟分析

本文通过对CM O S图像传感器像素内的光电二极管工作原理的讨论,提出了一种改进的半经验光电二极管SP ICE模型建立方法,并将该模型用于系统电路和仿真,比较仿真结构与实验结果说明,该模型可成功用于CM O S图像传感器系统的电路模拟.     

桅杆结构数据采集软件

章介绍了桅杆结构数据采集软件的编制，并基于HY-8021多功能数据采集板与光电位置传感器的特性，使得该软件可满足以低频振动为主的建筑工程结构数据采集的要求。     

不同光照条件下数字CCD相机响应不均匀性研究

从理论上分析了数字CCD相机光电响应不均匀性的原因,通过建立数字CCD相机响应不均匀性测试系统和三维模型,推导出了数字CCD相机响应不均匀性的计算公式,对数字CCD相机的响应不均匀性进行测量与分析,给出了测试系统的结构框图和部分测试结果.     

基于车内振动控制的汽车喇叭支架的优化

针对某国产样车喇叭工作时车内振动明显的问题,通过实验分析的手段确定振源为喇叭支架的结构共振.为了解决这一问题,建立喇叭的双质量振动模型,采用仿真与试验测试相结合的方法对喇叭支架结构进行优化改进,并在实车上进行对比验证.喇叭支架优化后车内振动得到了明显抑制,喇叭工作时方向盘、档把及脚踏板处的振动现象消失,表明了优化方案的有效性和合理性.     

滚轮阻尼结构减振降噪效果研究

为了降低预应力混凝土管桩在离心成型的过程中滚轮产生的噪声，在滚轮接触表面附着一层薄的阻尼材料可以起到减小滚轮系统振动噪声的作用。根据离心机滚轮系统结构设计了滚轮阻尼结构模型，对阻尼材料进行选用分析和有限元强度计算，得到了一种较佳的滚轮阻尼结构模型方案。然后利用Virtual. Lab Acous-tics中的声学传递矢量( ATV)技术对选用的滚轮阻尼结构进行振动速度响应分析和辐射噪声仿真计算，理论上验证所选用的滚轮阻尼结构方案降噪的有效性。对滚轮改装前后振动噪声进行测试对比试验，得出滚轮阻尼结构振动能量减小35%以上，总体降噪10 dB( A)左右。综合经济实用和加工难易等因素，滚轮阻尼结构对减少离心机振动噪声具有积极意义，应用前景较广。     

人行荷载模型与人致结构振动试验研究

为建立大跨楼盖结构人行荷载模型及人致振动分析方法,开展了楼盖模型结构人致振动试验研究.基于实测的动荷载因子值,建立了人行荷载傅里叶级数模型.依据结构动力学原理,建立大跨楼盖结构人致振动方程,采用Wilson-θ法及有限元分析计算大跨楼盖人致振动响应.基于7.7 m×4.7 m楼盖模型结构,开展了单人及多人不同行走频率工况下的人致结构振动试验,讨论了模型结构人致振动加速度响应的变化规律,并对比分析了理论计算与试验结果.结果表明,多人固定步频行走下的结构振动响应明显高于自由行走下的结果.不同工况下的模型结构人致振动试验结果与计算分析结果均较为吻合.建立的人行荷载模型及人致振动分析方法能有效预测人行荷载激励下大跨楼盖的振动响应.     

振动工况下剪式可展单元模态分析与结构优化

为了研究剪式可展单元在振动工况下的响应特性,将船舶除锈装置作为振动源,首先建立剪式可展单元力学模型,并研究极限工况下单元杆件的可靠性;采用数值模态分析方法、随机振动下动应力测试分析方法,研究剪式可展单元在振动工况下产生的随机激励问题及其响应;提出消除剪式可展单元二阶横弯振动与激励共振的方法,并对各结构优化方案进行动应力...     

旋转柔性智能结构振动滑模控制方法研究

基于Hamilton原理和高阶模型理论,建立了旋转刚柔耦合智能结构的动力学模型,并通过滑模变结构控制(SMC)对结构的振动进行控制.通过一阶近似模型理论考虑了结构轴向、横向和转角相互间的耦合作用,即考虑了柔性梁和智能材料的几何非线性.利用有限元方法得到了考虑离心刚化效应的有限维模型.利用滑模控制方法对结构的振动进行抑制.滑模面通过最优化方法得到.数值仿真结果表明滑模控制方法有效地控制了带有参数扰动的旋转柔性智能结构振动.     

基于DASP的泵站压力管道振动测试与分析

大型泵站的压力管道在运行中的振动问题比较普遍,高频大幅的管道振动会严重影响泵站提水系统的安全稳定运行,特殊的运行工况和管道内不稳定的水流流态是引起压力管道振动的主要原因,对压力管道的振动特性进行测试可以反演分析引起管道振动的机理并评价其运行的稳定性.文中采用DASP软件对大型泵站的压力管道振动特性进行测试,通过对代表性测点的信号采集和信号分析,可得到管道的原位振动特性图像.测试结果表明:将基于DASP的测试技术应用于泵站压力管道的振动测试,不仅能够获得管道振动的实时测试信号和振动特性图谱,还可获得振动机理分析所需的更高的测试精度和效率,在工程实践中具有较好的推广价值.