卫星构架结构固有频率特性的试验研究和优化设计

以某卫星构架结构为研究对象，在有限元分析和模态试验验证的基础上，建立合理的优化模型，采用序列二次规划法进行固有频率的优化分析，力求尽可能地降低构架结构的总质量，同时保持原有的模态特性基本不变．优化结果表明，减重效果显著，即星上结构部件的减重潜力以及优化设计在工程设计领域的应用具有现实意义．     

基于二层分解技术和改进极限学习机模型的PM_(2.5)浓度预测研究

准确的PM_(2.5)浓度预测对于保护公众健康和提高空气质量有重要意义,然而,由于PM_(2.5)浓度序列的随机性、非线性以及非平稳性等特征增加了对其准确预测的难度.本文提出了一种基于二层分解技术和改进极限学习机(ELM)模型的PM_(2.5)浓度预测方法,该方法融合了快速集成经验模态分解(FEEMD)和变分模态分解(VMD)两种分解技术以及经过差分演化(DE)算法优化的ELM模型.为了验证所提出预测方法的有效性,本文使用该方法对北京市和石家庄市的PM2.5浓度序列进行了预测研究.结果表明:1)相比于单层分解技术,本文提出的二层分解技术可以更加有效地降低PM2.5浓度序列的非线性及非平稳性特征;2)基于二层分解技术的DE-ELM预测模型可以显著提高PM_(2.5)浓度的预测精度.     

多工况下油罐车罐体的轻量化设计

油罐车罐体约占整车质量的12%~24%,对其进行轻量化设计对降低发动机油耗、提高油罐车的操控稳定性等至关重要.然而,金属罐体结构已趋成熟,基于通用金属材料性能及其对应结构层面上的优化已难以满足当前高性能轻量化油罐车的需求.考虑到油罐车多工况工作条件,以及复合材料优异的力学性能和可设计性强的特性,构建了一种新型轻质复合材料罐体结构.基于参数化建模方法构建罐体的三维模型,并通过数值模拟方法详细研究罐体在静态和动态条件下的应力分布情况.通过模态分析来确定罐体的主要基本阶的固有频率和相应振型,为发动机选型提供参考依据.结果表明,在满足多工况性能要求的前提下,复合材料模型质量比钢材降低了64.1%,比铝材降低了19.8%.     

应用模态分析软件MODAL3．0对机构进行试验模态分析

对模态分析软件MODAL3．0的主要功能和特点进行了介绍。论述了机构模态试验的特点、方法与步骤，应用HP3562A动态信号分析仪和MODAL3．0对一弹性连杆机构进行了试验模态分析，试验分析结果与数值计算结果一致，获得了一些有意义的数据和结论。     

缝类缺陷对Lamb波的影响研究

为了对金属薄板中缝缺陷进行Lamb波无损检测,采用短时傅里叶变换(STFT)和经验模态分解(EMD)方法,对ST12冷轧板中有无缺陷时采用一发一收方式激励出的Lamb波时域信号进行研究.结果表明,时频分析方法可有效地识别Lamb波模式以及模式转换现象,并且与Lamb波信号相关系数最高的固有模态信号(IMF)的平均瞬时频率的变化量和缺陷程度(缝深和缝长)也有较好的对应关系.     

大型风力机复合材料叶片研究

建立了大型风力机叶片的三维有限元模型,在考虑旋转惯性力等外力因素下,分析和对比了不同工况下叶片的振动频率,同时对叶片复合材料铺层角度和模态频率大小之间的关系进行了研究.结果表明,叶片模态频率受应力刚化影响较大,通过改变叶片单向层的纤维铺层角可对旋转叶片的模态频率进行调整.     

多盘转子系统动力学研究

航空汽轮机、水泵、风机、压缩机、膨胀机、电机等高速旋转机械,在运行时通常要考虑转子系统的一阶临界转速问题,有的甚至要考虑二阶、三阶以上的临界转速,以防止共振破坏的发生。转子动力学作为一门独立的学科,其发展和应用始终受到科研和生产单位的重视。为研究转子系统动力学特性,以多盘转子为例,介绍了转子动力学的相关内容,通过采用Workbench软件计算出了转子模态与对应临界转速、米塞斯等效应力和相应振型,并根据计算结果分析了转子的强度,对多盘转子系统动力学的研究、转子结构的优化设计和实际工程应用起到一定的指导作用。     

底层大空间高层结构自由振动的模态综合解法

本文将模态综合法用于底层大空间高层建筑结构自由振动的计算,导出了框支剪力墙—落地剪力墙结构,框支剪力墙—落地剪力墙—壁式框架结构自由振动的计算公式,文末给出了算例.     

基于EEMD的中国地区1956—2005年日照变化的趋势分析

根据国家气象信息中心给出的逐日日照时数资料,利用集合经验模态分解(ensemble empirical mode decomposition, EEMD)方法,得到中国地区日照时数的非线性趋势变化特征.对各气象台站日照时数的非线性变化趋势类型做了分类以及分区域和季节研究,并与线性趋势进行对比.结果表明:近50年来中国地区绝大部分气象台站(占总气象台站数的67.5%)日照时数呈现下降的趋势,尤其是在中国南部和东北地区,呈现明显的区域特征和季节特征.日照时数的年代际变化整体上在1980年前后出现气候转型,即呈现前期日照较长、后期较短的气候形态     

基于VMD改进算法的气体管道泄漏检测

为提取气体管道声波信号中的泄漏成分并进行重构,提出一种结合VMD( VMD: Variational Mode Decomposition) 和误差能量算法的特征提取方法。该方法首先利用油气管道泄漏检测系统模拟气体管道的微小泄漏,并采集泄漏声波信号; 然后利用VMD 算法将采集到的泄漏声波信号分解为一系列带宽受限的固有模态;随后,使用误差能量算法选择有效模态; 最后,利用有效模态进行信号重构。通过仿真分析发现,该改进算法可以提取有效模态,利用该方法处理气体管道微小泄漏声波信号,能有效滤除噪声并重构原始信号。