非金属硬脆性材料磨削过程固体声监控

提出了非金属硬脆性材料磨削过程监测和控制的新方法－－固体声监控。该方法利用自行研制的固体声传感器监测磨削时产生的固体声信号的变化来判别砂轮与工件接触情况,并利用它作为磨削过程控制的反馈信号。实验结果表明,该方法准确可靠,可推广到其他金属切削加工过程的监控。     

齿轮状态固体声时域分离法

根据齿轮噪声传播途径，提出了固体声检测，针对固体声信号的传播特点，提出了时域分离法，进行齿轮故障识别检验。实验结果表明，固体声时域分离法能确切提取齿轮工作状态的信号特征，适合于齿轮状态的。     

基于功率谱平均的列车接近预警系统的研制

基于胶济铁路提速施工需要，在多次现场振动测量的基础上．用改进协方差算法分析了实测振动信号的功率谱密度，根据功率谱密度随列车接近的变化讨论了系统的设计方法；测试结果表明，该系统具有灵敏度高，可靠性好，能很好的识别接近的列车。     

地铁列车进出站振源特征测试及数值模拟分析

为分析地铁列车进出车站振动源强规律特征及数值模拟方法,以某地铁车站为研究对象,对列车进出站引起的钢轨和车站壁面振动加速度进行了原位测试,结果表明：列车进站时,振动源强由进站端向出站端逐渐减小,车站两端壁面振动加速度级相差可达20 dB;列车出站时,出站端振动响应大于进站端,列车进出站变速运行对钢轨和车站壁面振动加速度频谱特征影响不明显,车站壁面加速度频率主要集中在30~60 Hz。基于实测数据,给出了车站内列车进出站钢轨振动变化公式,建立了考虑列车进出站运行状态和振源强度变化修正的列车轮轨力荷载模型及施加方法。计算与实测结果对比表明：该计算方法具有较好的计算精度,车站壁面加速度级计算误差小于6%。     

基于电涡流传感器的钢轨形变实时监测系统设计北大核心CSCD

针对传统的接触式钢轨受力状态监测成本高、实时性差、影响列车行驶等问题,设计了一种非接触式钢轨状态实时监测系统。系统具有云端实时监测列车行驶过程中钢轨竖直方向和水平方向形变量和受力状态的功能。该系统由电涡流传感器采集列车经过时钢轨竖直方向和水平方向形变量,通过STM32系列主控芯片对数据进行处理,结合NB-IoT网络信号覆盖极广、可穿透地下等优点,采用MQTT轻量级物联网传输协议,构建了云端数据可视化界面,实现对列车运行时钢轨状态的实时监测,实验结果表明,该系统具有实时在线监测、低功耗、非接触、运行稳定等特点,满足设计的实际需求。     

钢轨波磨对地铁车内噪声影响的试验研究

钢轨波磨问题在地铁日常运营中日益突出,这不仅会损伤钢轨,也会增大列车通过时的车内噪声,从而严重影响列车的乘坐舒适性。针对这一问题,以某地铁实际运营线路为研究对象,测试了某区段的钢轨波磨以及列车通过时的车内噪声,并对钢轨进行打磨后再次进行钢轨及噪声测试。通过对测试结果进行对比分析发现,该区段钢轨主波长为25mm及40mm的波磨较为严重,导致列车以65km/h通过时车内噪声在440Hz、710Hz附近幅值很大,列车通过钢轨波磨区段时司机室及客室内噪声A计权声压级明显增加,最大增幅可达20dB(A);打磨后钢轨表面波磨得到明显改善,400~800Hz范围内的轮轨噪声显著降低,司机室及客室噪声A计权声压级最大值显著降低,比打磨前分别降低了10.2dB(A)和11.3dB(A)。     

基于轮轨噪声检测的列车接近报警研究

建立了轮轨激励振动的数学模型,通过Euler梁近似和降阶处理求解,得到了长钢轨的各阶固有频率;对现场采集的钢轨振动信号进行分析,发现明显存在钢轨的某些阶次特征频率分量,且这些分量的能量在列车距离传感器1000m以内时有逐渐增大的趋势.     

钢轨漏磁检测仿真分析及试验研究

为保障高速铁路的行车安全，针对现有高速铁路钢轨轨面伤损检测的需求，设计了一种携带有漏磁检测装置的钢轨探伤小车，并分析了钢轨探伤小车的结构组成和漏磁检测装置的检测原理。同时，在有限元分析软件 ＡＮＳＹＳ中建立了钢轨轨面漏磁检测的三维有限元模型，针对钢轨轨面主要的裂纹类和圆柱形缺陷，在软件中进行了钢轨缺陷的漏磁场特征仿真分析。通过计算分析，得出钢轨缺陷漏磁检测信号与传感器提离值、裂纹类缺陷长度、裂纹类缺陷深度、圆柱形缺陷直径、圆柱形缺陷深度的对应变化关系。最后，通过制备人工裂纹类和圆柱形钢轨缺陷，搭建起钢轨漏磁检测的试验平台，通过漏磁检测试验，验证了软件仿真结果的正确性。     

钢轨打磨列车专用砂轮

由郑州白鸽（集团）股份有限公司近期试制成功的钢轨打磨列车专用砂轮，通过了河南省科技厅组织的专家鉴定。鉴定认为该产品已达到国内领先水平。 钢轨打磨列车专用砂轮的成功研制，将改变我国从２０世纪９０年代以来一直采用由美国独家生产该产品的状况，克服铁路钢轨经过火车反复碾压后产生的磨损、肥边、表面不平等缺陷，为我国在此类产品方面替代进口，节约外汇打下了良好基础。钢轨打磨列车专用砂轮     

基于光纤感测技术的城市轨道交通钢轨状态实时监测方法

为了有效监测城市轨道交通钢轨实时状态,确保列车运行过程中轨道信号采集能力和交通运行安全,提出了基于光纤感测技术的城市轨道交通钢轨状态实时监测方法。通过光纤光栅传感器,对钢轨各个状态信号进行了连续采集,采用光栅解调仪全光谱扫描后,传送至监控模块接收状态信号。利用小波变换,对钢轨高频、低频时间和频率进行了细化处理。通过小波包分解转换后的信号,结合小波包能量谱,分析了该频带上的高频和低频信号。依据频带信号总能量的变化情况监测钢轨,并将监测后的数据存储至数据库,实现了城市轨道交通钢轨状态实时监测。测试结果表明,该方法的光学损耗低于 0.8% ,迟滞误差均低于 0.8% ,能够采集列车运行过程中的轨道的高频段和低频信号,有效分析异常能量变化位置。     

基于激光划刻的石墨烯发声器的研究

本文研究了一种基于激光划刻的石墨烯发声器。为了研究不同结构石墨烯发声器对输出性能的影响,本文设计了实心、粗网、中网、细网四种结构的石墨烯发声器。首先,建立了实心结构和网状结构的热声转换模型;然后,给出了激光划刻石墨烯的制备流程和扫描电镜表征;最后,实验测试了四种结构的石墨烯发声器的输出性能。实验结果表明,实心结构的输出性能最佳,在输入功率为0.78 W、麦克风距离为5 cm、激励频率为20 kHz的条件下,声压级达到40.68 dB。研究发现在0～0.78 W的范围内,输入功率每增加0.1 W,理论声压级平均提高2.58 dB,实验声压级平均提高2.48 dB,与理论模型基本符合。基于激光划刻的石墨烯发声器具有成本低、制备简单、声学性能好等优势,在生物、医疗、可穿戴电子设备等领域具有广泛的应用前景。     

高速铁路声屏障几何形状声学性能数值模拟

为了弄清声屏障几何形状对高速铁路户外噪声的降噪机理和降噪效果,采用二维边界元法建立高架桥铁路声屏障噪声预测模型,分析不同几何形状结构参数对降噪性能的影响。分析中考虑列车运行速度、声源分布及频谱特性对插入损失的影响,根据车外声源识别结果建立符合我国高速铁路的声源模型;考虑车体-轨道-声屏障之间的多重反射,建立边界元计算模型;对顶部倾斜、T型、多重绕射边型、Y型、圆柱型等声屏障的结构参数的影响进行调查分析,分析中分别考虑插入损失、场点频谱及声场变化规律。研究结果表明,Y型声屏障降噪效果最好,平均插入损失提高3.4 dB(A)其次为圆柱型声屏障。     

基于LabView的多功能声级计设计

在常规的噪声测量中普遍采用声级计,传统的声级计一般是利用硬件计权网络实现对噪声信号的计权,利用硬件的滤波网络实现噪声的倍频程分析以及给出平均声级等。设计了一种基于LabView的虚拟式声级计,介绍了该虚拟声级计的硬件结构、软件设计流程、频率计权和统计分析模块。采用TES-1356音压校准器对所设计的系统进行了校准,通过和TES-1357精密声级计的比较实验,验证了所设计声级计的正确性,性能达到了Ⅰ型声级计指标。所开发的多功能虚拟声级计程序模块化、灵活,很容易和其它设备集成,可应用于工业过程需要噪声或声级测量的众多场合。     

轴承状态的声信息流识别法

根据噪声信息流的传播途径研制了固体声传感器和检测系统,并采用全息频谱法分析处理固体声信息,以确定轴承的运行状态。实验结果表明,将此方法用于轴承故障识别时,能确切提取反映轴承工作状态的信息流。     

内燃机配气机构噪声控制

为降低内燃机配气机构振动噪声,以某125型摩托车发动机配气机构为研究对象,利用高次多项式对凸轮型线进行优化设计.配气机构多体动力学仿真表明:优化后的配气机构没有出现"飞脱"和"反跳"现象,进、排气气门丰满程度有所增加,在各个转速下,气门的最大振动加速度降低了65%左右,气门与摇臂的撞击力有所降低,且气门与气门座间的撞击力明显下降.在此基础上,制作了凸轮样件并对优化前后配气机构进行声功率测试试验.结果表明:在测量转速范围内声功率级均降低1.5～2dB.     

心音信号的检测与处理

目的:实现低负荷心冲击信号提取,方法:使用固体振动传感器提取心音信号,使用双向检波及低通滤波实现心音包络的提取,结果:与心电信号的同步对照显示该方法能够有效提取心冲击信号,结论:基于固体振动传感器的心音检测的技术能够有效提取心冲击信号,是低负荷心冲击信号提取的有效途径。     

心音信号的检测与处理

目的：实现低负荷心冲击信号提取,方法：使用固体振动传感器提取心音信号,使用双向检波及低通滤波实现心音包络的提取,结果：与心电信号的同步对照显示该方法能够有效提取心冲击信号,结论：基于固体振动传感器的心音检测的技术能够有效提取心冲击信号,是低负荷心冲击信号提取的有效途径。     

固体声故障诊断系统研制

本文介绍我们最新研制的具有国内先进水平的固体声故障诊断系统，该系统利用所测得的机器内部固体声信息进行信号特征分析、系统识别及工况监测。经Ｃ６２０－１型车床实验论证，该系统识别正确率可达到９８％至１００％，值得推广应用。     

扫描速度对扫描声强法测量声功率精度的影响

ISO9614—2或GB／T16404．2-1999标准都对用扫描声强法测量声功率时，声强探头的移动速度做出了规定，但范围较宽，难以选择。为了研究扫描速度对扫描声强法测量声功率精度的影响，以单极子、偶极子、四极子声源为例，建立了扫描声强法测量声功率误差的理论分析的数学模型，对模型的仿真曲线进行了分析，并且在半消声室进行了实验验证。2种方法研究结果表明，在各种扫描速度下均有：锯齿形扫描收敛速度最快，扫描速度大小对扫描声强法测量声功率精度的影响不大。为了提高测量效率，可以选择比标准规定更快的扫描速度。