采用符号时间序列分析的轴承早期微弱故障预警

针对轴承早期磨损故障预警难的问题,提出了一种采用符号时间序列分析的轴承早期微弱故障预警方法。首先对轴承振动信号进行相空间重构,其次利用聚类的思想对相空间进行分割,对分割的子区间赋予唯一的符号,从而将振动信号转化为符号时间序列,最后通过Lempel-Ziv复杂度对符号时间序列进行定量分析。以Duffing方程为研究对象,验证了该方法对于动力学结构表征的精确性,表征精度可达95.85%;与常规的符号时间序列分析方法相比,所提方法对动力学结构表征精度更高。利用该算法对于动力学结构变化的敏感性特点,将其应用于轴承状态监控中,试验结果显示算法可以发现轴承早期微弱磨损故障并实现全寿命性能衰退的监控。     

汽车悬架振动实验台单频性的符号混沌特征辨识

分析了采用扫频激振方式工作的汽车悬架振动实验台的单频质量.根据计算时间序列的符号参数和混沌参数的原理,对符号概率序列构建了能够区分信号含噪程度的符号混沌特征,包括符号S熵、符号K熵、符号关联维和符号李指数4个参数.采用符号混沌特征,辨识实测的ACXX-160汽车悬架振动实验台振动信号,结果表明:(1)无论是扫频激振或等频激振,实验台振动信号均具有混沌性质;(2)扫频激振较之于等频激振,实验台振动信号的含噪程度大大增强,具有宽带随机性质.因此扫频激振方式不具有高质量的单频特性.图5,表1,参13.     

结构振动序列最优控制算法及其Simulink仿真实现

阐述了序列最优控制算法是针对土木工程结构地震响应振动控制问题中激励不可预知的特点,推导出1 种更为一般的最优控制算法,所获得的最优控制力表达式同时包含了结构响应和地震激励2 部分的影响.该算法增益矩阵与传统的2种最优控制近似算法相比具有时变的特点,提出了在应用该算法进行主动控制Simulink仿真分析时的2种实现方法,并通过AMD控制基准模型对2种实现方法进行了比较,同时也对该算法与现有两种结构最优控制算法的控制效果进行了评价.结果表明,2种实现方法是完全等效的,且在控制效果方面,序列最优控制算法优于现有的2种最优控制算法.     

MIMO-OFDM系统中基于子载波分组信道估计的改进算法

针对传统的MIMO-OFDM系统信道估计算法复杂度高、对导频结构有特殊要求的问题,提出了2种基于子载波分组信道估计改进算法。改进算法通过子载波分组将多天线信道估计转换成单天线信道估计来获取导频子载波信道响应,避免了大矩阵求逆运算,降低了算法的复杂度;利用DFT滤波算法或LMS自适应滤波算法得到整帧所有符号的信道响应,实现算法复杂度不变、估计性能的提高。理论分析和仿真结果表明,改进算法与传统的信道估计算法相比较,具有较低的复杂度和更好的估计性能。     

基于智能隔震结构Benchmark模型的序列最优控制算法

针对最新提出的智能隔震结构Benchmark模型,阐述了其在考虑横向-扭转耦联振动和双向地震激励下的运动方程,讨论了序列最优算法较之其它几种经典最优算法的改进之处.运用序列最优算法对智能隔震结构Bench-mark模型进行振动控制,并将其和采用LQG算法的控制效果进行了分析比较,结果表明序列最优算法优于LQG算法.     

LQR算法对粘弹性阻尼器参数的优化设计

鉴于粘弹性阻尼器(VED)对结构减震控制的局限性,采用等效刚度和等效阻尼的力学模型,对VED的参数优化问题进行了研究。基于LQR的最优控制算法,提出一种以VED控制下结构的振动响应去逼近最优控制下结构振动响应的VED参数优化的新方法,通过对一个加入VED的3层混凝土框架结构进行动力响应数值分析,得出结论：本文方法是相对简单的;所提出的VED参数优化方法能够使结构动力响应得到有效的控制,该方法的控制效果与采用最优控制算法的计算结果较为接近,验证了该方法的有效性;利用上述方法优化VED参数,对结构进行振动控制,虽然无法达到全状态最优增益反馈控制力的主动控制效果,但经过优化后的动力反应逼近最优控制算法的结果。该方法为VED在结构减震控制方面取得更好的减震效果提供了理论参考。     

齿轮结构振动声学特性数值分析

交替运用结构有限元法与声学边界元法,对齿轮结构振动声学特性数值计算问题进行了研究。建立了齿轮结构三维有限元分析模型,通过频响分析计算,获得结构振动响应特性参数。以齿轮结构频响分析计算结果为声学边界条件,建立了齿轮三维边界元声学分析模型,并采用直接边界元法,对齿轮近场声学特性进行了计算,得到齿轮结构在简谐激励下的声辐射声压,为降低噪声提供理论依据。计算结果表明,所建立的振动和声辐射模型及算法是有效的。     

低复杂度的MIMO-OFDM系统峰均比降低算法

在证明和分析经过正交空时编码的信号与其共轭信号具有相同峰均比及正交空时编码结构具有共轭对称性的基础上,提出一种低复杂度的MIMO-OFDM系统峰均比降低算法.该算法只在第一个符号周期内采用迭代运算依照Minimum Maximum准则得到最优随机相位序列矢量,使得算法复杂度显著降低,提高了系统效率.仿真结果验证了该算法使迭代运算量大幅减少,同时还对峰均比降低效果有较小改善,从而提高系统的性能.     

空中交通流时间序列的复杂度分析

空中交通系统是复杂的非线性系统,时间序列是研究空中交通系统的有效措施。为了定量分析空中交通的复杂性,首先阐述Lempel-Ziv算法复杂度及其修正复杂度;然后采集三亚01号、02号、04号扇区连续28 d的实际运行数据,构建了空中交通流时间序列;计算了3个扇区交通流时间序列的算法复杂度,并对相关参数的影响进行了分析。计算结果表明,修正的算法复杂度适用于长度较短的时间序列,可用于量化测度空中交通流复杂性;符号化方法、序列长度、时间尺度等对算法复杂度有较大影响。     

多缸内燃机主轴承的结构振动响应分析

以某4缸柴油机为例，应用有限元方法在机体结构模态分析的基础上，对多缸内燃机曲轴各主轴承在曲轴轴颈作用力激励下的结构动力响应进行了计算，得到了曲轴各主轴承在不同方向上的结构振动响应曲线，并对其响应特征进行了分析。对轴承结构动力响应与机体结构模态特征间的关系，以及主轴承结构振动与机体结构振动和噪声辐射之间的关系也做了进一步的讨论。结果表明作用在主轴承上的径向力可以激起主轴承的轴向往复振动，该轴向振动传播到机体裙部并产生噪声辐射，因此可以通过控制主轴承的轴向往得振动来达到抑制机体噪声辐射的目的。     

阻尼叶片振动特性的优化研究

为了把“接触器端面正压力存在一个可使得响应最小的最佳值“的理论变为实际可行的操作,通过将最优化理论与阻尼叶片动力特性计算相结合,运用鲍威尔惩罚函数法,以系统在不同激振频率下叶顶响应位移的最大值为目标函数,通过调整相邻阻尼器之间的间隙和安装位置,以及阻尼器的结构尺寸如直径、厚度、宽度和位置等系统结构参数,使系统具有优良的动力特性,并结合某厂的900等级叶片进行了具体的优化研究。研究结果表明,优化后叶片振动响应从0．3631mm降低到0.0857mm,,使叶片获得了最优的振动特性,提高了振动安全性。     

爆破振动频率影响因素分析

为了分析影响爆破振动频率的各个因素,为结构物爆破振动安全评价提供可推依据。通过现场爆破振动测试,结合实际分析了频率在爆破振动中的作用,并分析了结构物爆破振动响应的频谱特性,发现爆炸能量、起爆段数、距离以及传播介质对爆破振动频率都有不同程度的影响。通过对爆破振动频率影响因素的分析,指出在爆破振动的测试分析中应充分注意到爆破条件和测试条件的变化。     

地面反射压测量组件动态响应影响因素分析

为了研究爆炸场地面反射压测量的影响因素,使用模态分析理论建立了地面反射压测量组件的频域响应模型,计算出了传感器安装谐振频率与结构及安装参数的关系;通过激波管校准实验得出了不同力矩安装条件地面反射压测量组件的幅频特性;分别在TNT/温压炸药爆炸场中对比试验了有无隔振结构测压组件的测量结果。结果表明,安装力矩越大,常用地面反射压结构工作带宽越宽;爆炸场振动对地面反射压测量影响非常大,要采取有效隔振措施。     

悬架混沌振动台的设计

讨论了现有悬架性能检测振动台及其存在的不足之处．介绍了混沌振动台的研究现状．建立了多连杆悬架混沌振动台,利用UG软件对多连杆机构进行建模,通过运动仿真获得了振动台的位移、速度和加速度曲线图;通过,Matlab软件对振动台的特性曲线进行计算分析,获得振动台的准相图和自功率谱密度图．结果表明,设计的悬架振动台具有混沌特性,能较好地模拟汽车行驶时的复杂振动情况．     

基于振动理论的水工结构无损检测技术研究综述

无损检测技术是检测水工结构隐患及损伤的方法之一．鉴于水工结构的特点和复杂性,重点介绍了基于振动理论的适用于水工结构现场无损检测的振动法．根据振动法利用系统模态参数的变化和结构的振动响应而对水工结构进行无损检测这一基本原理,综述了国内外基于振动理论的水工结构无损检测技术的研究现状．结果表明,目前对于大型复杂水工结构无损检测的研究大多是针对不同的问题而采取的具体方法;在现场检测时,保证检测结果正确的首要条件是合理有效的激励;对于结构损伤或破损检测,扩阶和缩聚都十分重要．最后指出,为提高振动法的实用性及精度,必须找出损伤结构动力特性的变化规律;重视和发展隐患及损伤的早期探测技术和信息处理技术,以及基于神经网络和模糊数学的无损检测技术,为处理病险水利水电设施提供科学依据．     

结构顺横风振综合被动控制的研究

在强风作用下，结构既可在两主轴方向产生顺风向风振，同时在两主轴之一产生顺风向风振时，另一主轴方向可产生横风向风振，当横风向结构自振频率与涡流频率一致时，可产生远大于顺风向风振的共振响应，因此在两主轴方向刚度等相差不大的情况下，两主轴方向在振动控制研究中都必须予以注意，文中采用交叉型被动阻尼器，为了充分发挥阻尼器的作用，采用作者建议的互通式管式液体阻尼器来代替单向的管式液体阻尼器，质量阻尼器也沿主轴     

干摩擦阻尼结构对失谐叶盘振动局部化的约束作用

为了研究干摩擦阻尼结构对失谐叶盘系统振动局部化的影响,采用能够复现局部微动滑移特征的三维微滑移干摩擦模型和抗混叠时频域融合算法,对含干摩擦阻尼结构的失谐叶盘系统进行了强迫振动的计算模拟。比较了考虑围带处干摩擦阻尼和未考虑干摩擦阻尼时叶片振动响应的变化及局部化因子的大小,并研究了干摩擦阻尼参数在失谐叶盘系统减振控制中的影响规律。计算结果表明:干摩擦阻尼结构可降低失谐叶盘系统振动响应的局部化程度,叶片间的摩擦约束力完全不同,每支叶片所对应的最优初始正压力及最优摩擦系数均不相同。由于干摩擦阻尼结构对失谐叶盘中每支叶片的减振效果存在差异,在进行失谐叶盘系统减振设计时需考虑摩擦控制参数与各个叶片之间的匹配问题。     

轮盘搭接干摩擦接触结构转子减振特性研究

轮盘搭接干摩擦接触结构转子广泛应用于航空发动机、燃气轮机等机械中，搭接结构在旋转时系统的振动响应发生变化，会影响设备的正常运转，因此有必要对搭接摩擦结构转子的振动特性进行研究。考虑到搭接结构的接触面的干摩擦特性，采用带有迟滞特性的宏观滑移模型模拟搭接结构的接触面摩擦，将转子工作时搭接结构接触面的非线性摩擦力转化为等效刚度和等效阻尼的影响。搭建搭接转子试验台，并与非搭接结构转子和螺栓连接结构转子进行对比，试验结果表明：当轮盘搭接结构转子旋转时，搭接接触面出现相对滑移，通过摩擦耗散振动能量，从而达到减振效果；螺栓连接结构和搭接结构均可降低转子振动加速度的最大值，且轮盘搭接结构转子的减振效果优于螺栓连接结构转子；增加搭接间隙会导致振动位移增大。     

深海采矿扬矿硬管内流作用下的涡激振动分析

为研究内流作用对深海采矿扬矿硬管涡激振动的影响,以Matteoluca改进的涡激振动结构和尾流振子耦合系统模型为基础,采用加速度耦合方式,用模态主振型函数对硬管微分方程进行了离散,对建立的内部流场作用下的深海采矿扬矿硬管涡激振动微分方程,计算分析了输送速度对硬管涡激振动固有频率和响应幅值的影响.结果表明,当输送速度使硬管固有频率在漩涡脱落频率附近变化时,结构和尾流振子耦合系统的振幅将会增加,系统的工作稳定性降低.为了保证管道输送的连续性,要避免采用使管线产生“锁振”现象的输送速度.     

冰激柔性直立桩结构振动的模型试验

冰激直立结构振动问题已在世界范围内得到了广泛的研究，但目前的研究成果与实际工程的应用要求还相去甚远．为探索冰激振动进程的控制机理，进行了低冰速、中冰速和高冰速下的动冰力模型试验．试验发现，冰激直立桩结构稳态振动过程中的控制机理是冰与结构的相互作用，而冰以间歇性延一脆压碎模式发生破坏是相互作用进程中的重要特征．基于这一现象，提出了一个直接反映冰与结构相互作用水平的参数——相互作用系数．结果表明，当该系数处于20-45时，结构在冰力作用下会发生剧烈的响应．