关联维数在齿轮箱振动信号特征提取中的应用

论述了关联维数的基本概念和性质,给出了定量描述分形特征的重要参数———关联维数的计算方法,分析了齿轮箱故障时振动的特点.通过对试验获取的齿轮故障振动信号进行分析计算,确定了关联维数与齿轮箱故障程度之间的联系.结果表明,齿轮箱的不同运行情况对应的关联维数有明显不同.因此,可用关联维数作为区分齿轮箱工作状态的特征参数.     

柴油机缸盖振动信号关联维数的影响因素分析

柴油机缸盖振动信号的关联维数是柴油机健康状况评估的重要参数。在实际工程应用中,关联维数的计算面临着重复性差的问题,通过分析振动信号的截取方法、信号成分以及工况等因素对关联维数计算的影响,较好地解决了关联维数计算重复性差的问题。     

时间序列关联维数快速算法及实现

针对关联维数计算耗时量大的问题,通过改进点对距离的度量方法,以及采用K-NN技术进行点对的搜索实现了关联和的快速计算,较大程度地提高了关联维数的计算速度.验证表明对于长度为20 480的时间序列,采用快速算法计算关联维数,其耗时量是G-P算法的1/60.     

关联维数在转子系统状态监测应用时参数选择的实验研究

给出了转子系统状态的关联维数方法,通过获取大量实验数据来计算关联维数。在此基础上讨论了在计算关联维数时如何选择合适的重构相空间的矢量数、嵌入维数、时间延迟及矢量间间距等参数,最后给出了分析结果。     

超声速混合层发展情况的非线性时间序列分析

采用大涡模拟数值方法,模拟了具有工程应用背景的二维超声速湍流混合层,通过非线性时间序列分析伪相图、关联维数和Lyapunov指数,得到了混合层发展情况的混沌特性.结果表明,混合层中心线沿流向位置的压力伪相图可定性地表示混合层的稳定性,关联维数分布可定量描述混合层经历的线性失稳、非线性失稳和涡合并阶段等发展情况,最大Lyapunov指数分布作为关联维数分析结果的验证.对于相应的超声速混合层实验,采用非线性时间序列分析方法研究混合层发展情况具有通用性.     

基于时频信号项的输电塔损伤识别柔度矩阵法

将悬臂结构损伤识别柔度矩阵法和振动时域响应信号时频分析方法相结合,利用柔度矩阵与结构参数间的线性关系,引入突卸荷载激励下振动响应的WVD时频分布信号项幅值向量,通过求解损伤系数方程来识别集中质量型输电塔结构的损伤位置和程度。算例分析表明,所提出的方法通过一次测量就能准确地识别出结构单个或多个损伤的程度,并具有良好的抗噪性。     

基于多重分形广义维数的机械故障诊断方法

提出利用多重分形广义维数来描述信号特征 ,并以振动信号广义维数、广义维数谱图、敏感维数为特征向量的模式空间样本库为基础 ,给出了通过维数相关系数等判别条件进行识别的机械故障多重分形广义维数诊断方法。应用于圆盘类裂纹故障的诊断 ,取得了令人满意的结果。     

滤波对混沌信号分形维的影响

分形维数作为混沌系统的特征量,是分析混沌动力系统的重要工具,也是检测和识别混沌信号的依据.由于实际得到的混沌信号都存在着不同程度的滤波,忽略滤波影响会影响到分形维数的准确性.因此,通过理论推导,借助Lyapunov指数谱和Kaplan-Yorke维数,全面分析了从FIR滤波到一般的线性时不变滤波器对混沌信号分形维数产生...     

基于小波包能量谱的装备悬臂梁结构损伤诊断

在机械结构发生损伤时,振动信号的频谱能量将表征机械结构损伤的类型及其位置等信息;引入小波包能量谱来判断机械结构的损伤类型,定义机械结构损伤的小波包能量谱评价因子,利用该因子可以判断机械结构的损伤位置;悬臂梁结构损伤诊断实验表明,该方法可以有效地识别悬臂梁结构的损伤类型及其位置等信息.     

两种改进的m-最优多假设跟踪(MHT)算法

针对多假设跟踪(MHT)算法在跟踪多目标时出现的关联矩阵随目标及量测数急剧增长的情况,从降低聚矩阵行、列向量维数角度,提出了两种改进的m-最优MHT关联算法.仿真结果表明,所提出的改进方法不仅大大减少了由高维聚矩阵拆分所引起的庞大计算量,而且实现了对多个目标的有效量测-航迹关联,具有一定的实用性.     

基于独立分量分析和神经网络的钢结构损伤识别方法

为了有效剔除钢结构振动信号中的噪声,提取用于损伤识别的特征量,采用独立分量分析方法分离统计独立信号,同时得到表征结构损伤状态的混合矩阵,然后将混合矩阵作为特征量输入至神经网络进行训练,最后将训练好的神经网络作为分类器进行结构损伤识别.在冲击载荷作用下,针对钢框架结构模型进行了不同损伤部位的振动实验,结果表明:基于独立分量分析和神经网络的损伤识别方法具有较高的识别率和可重复性,而且实现简单,在结构损伤识别领域具有较大的应用潜力.     

带裂缝钢筋混凝土梁振动特性变刚度模型分析

按常规等刚度、匀质线性材料来考虑开裂后的钢筋混凝土梁，必然带来较大的误差，与实际情况存在较大差距。基于条带法提出了建立带裂缝钢筋混凝土梁的变刚度模型分析方法，对考虑开裂和材料非线性的钢筋混凝土简支梁的振动特性进行了理论计算和试验研究。结果表明：提出的方法从理论上可以得到既有钢筋混凝土简支梁的振动特性、裂缝开展情况等参数，理论计算结果与试验结果吻合较好，且精度较高，具有良好的可行性和工程适用性。     

航母编队远程防空作战预警机巡逻区域大小设置

针对航母编队远程防空作战提供了一种预警机巡逻区域大小设置的优化方法。通过对航母编队防空区域划分,提出了大小设置的基本要求。以预警机平飞长度、转弯半径和巡逻速度作为影响因素,以目标发现概率、覆盖率和目标发现距离作为评价指标对试验结果进行直观分析,得到对评价指标影响最显著的因素为平飞长度,进而采用正交设计、变步长搜索迭代的方法得到巡逻空域大小的最优布置方案。     

考虑多轴应力与共振影响的随机振动疲劳寿命预测

目前工程上计算结构随机疲劳寿命时,仍经常采用基于单轴拉-压疲劳寿命(Stress-Number of cycles,S-N)曲线的应力寿命方法。虽然使用简单方便,但这种方法不仅忽视了单轴S-N曲线且不能准确反映结构在多轴应力状态下的疲劳,还忽略了随机振动中共振对结构疲劳寿命的影响,因此该方法在预测结构在随机振动下的疲劳寿命时与实际寿命往往有较大误差。对此引入三轴因子来反映结构在随机振动下的多轴应力状态,同时推广得到其在频域上的表达式,并在此基础上引入非线性函数,提出了一个新的随机振动疲劳损伤参量——多轴振动因子。新的损伤参量不仅同时考虑了结构随机振动下的多轴应力状态与共振对疲劳寿命的影响,而且该损伤参量形式简单,便于工程应用。利用新的随机振动疲劳损伤参量,得到了适用于随机振动下的多轴S-N曲线,从而建立了一种新的随机振动疲劳寿命预测方法。通过对7075-T6和LY12CZ铝合金缺口试件的随机振动疲劳寿命进行预测,结果表明该方法较准确地预测了两种缺口试件随机振动下的疲劳寿命。     

Research on Influence of Damping Material on Structure Performance of Torpedo

Reducing the self-noise and radiated noise of torpedo is an effective way to enhance its detection and concealment capabilities.After discussing the basic principle on noise and vibration control and main noise sources in torpedo,the application of damping treatment for noise and vibration absorption was proposed in this paper.Compared composite materials(damping and metal materials)used as segment joint,their different contributions to the damping performance of base structure were investigated.The results show that the damping material can be used as segment joint effectively in vibration control.Taking cantilever beam as an example,four different damping treatments were compared in natural frequency and damping loss factor,the results show the influences of different damping layer layouts on the structure damping performance,and offer a reference for the torpedo shell design.     

悬空管道固有频率的计算

在地质灾害作用下，输油管道下方的土层下陷或流失会造成管道悬空。当悬空管道发生弯曲变形时，两端埋地管道要对悬空管道产生影响。利用埋设段和悬空管道的受力平衡条件联立求解出两段管道的弯曲变形，并且讨论了不同土壤刚度和管道轴向力条件下悬空管道振动的固有频率，并和工程上推荐使用的简支梁和两端固支梁的静动态特性进行比较。管道大幅振动或共振是管道破坏的重要原因，准确计算悬空管道的固有频率，对悬空管道的静力分析、振动分析以及输油管道的完整性评价都有非常重要的意义。     

小波相关特征尺度熵在滚动轴承故障诊断中的应用

将小波相关滤波方法与Shannon信息熵相结合,提出了一种故障检测与诊断的方法——小波相关特征尺度熵故障法。首先利用小波相关滤波方法提取滚动轴承故障振动信号的微弱故障信息特征,以求得信噪比较高的尺度域小波系数;然后结合Shannon信息熵理论给出了沿尺度分布的小波相关特征尺度熵定义及其计算方法。小波相关特征尺度熵能够定量表征不同尺度的能量分布,各尺度能量分布的均匀性可以反映滚动轴承的运行状态的差别,选取最能反映故障特征的小波相关特征尺度熵作为特征参数,通过所选取的小波相关特征尺度熵大小判断滚动轴承的工作状态和故障类型。实验证明该方法能有效地判断滚动轴承故障特征,为滚动轴承故障诊断提供了新的思路。