高阶谱应用中应力波波速的估计

在应用冲击波法进行无损估计时,应力波波速测量是一项非常重要的工作。研究了基于高阶谱的时间延迟估计原理及其算法,并将其应用到基于冲击波法的双传感器测量应力波波速方法中,解决了传统的直接观察法中的人为误差的影响和噪声对测量精度的影响,降低了测量误差,波速数据具有更好的一致性,取得了满意的实验结果。     

板中正交静应力与Lamb波波速关系探讨

在静应力产生的位移是有限位移,波产生的位移是无限小位移的假设前提下,用非线性声弹性理论,导出了正交静应力作用下的各向同性超弹性体的等效弹性常数．进而探讨了正交静应力与Lamb波波速的关系．得出了一些有实用价值的结论。可为Lamb波的应力测量提供理论基础。     

泄漏管道中振动波波速特性研究

主要根据管道振动理论并结合泄漏管道的工程实际情况,通过管道的运动方程,得到泄漏管道周向模态下不同类型振动波波速的预测公式.并以钢管和PVC塑料管为例,分析和讨论相同频率范围内,管道的几何特性和材料特性对振动波波速的影响.结果表明管道半径和材料特性对振动波波速影响较为明显.并在上述工作的基础上,与已有的实验结果进行分析和对比,验证泄漏管道中波速预测公式的准确性和可靠性.     

一种基于互功率谱密度的频域模态识别法

对各测点响应的互功率谱密度函数进行了详细推导,提出了一种基于互功率谱密度的频域多参点辨识法,这意味着许多利用频响函数的传统频域识别法可以很容易地用于工作状态下的模态识别,大大开阔了未知激励下模态识别的视野。然后采用一飞机模型对该方法进行了试验验证,结果表明,本文所提出的方法确实可行。     

基于分形损失理论的粗糙节理岩体中应力波波速研究

从损伤力学的基本理论出发,推导了应力波在节理岩石中传播波速的解析解,建立了节理面图像分形维数与波速间的关系。为了从数值角度探讨节理面图像维数对波速的影响规律,基于图像每一像素颜色可表示为一个三维空间矢量的基本假定,构建了节理面图像的粗糙“颜色表面”模型,计算了该“颜色表面”的分形维数,此维数即为节理面图像维数,并通过实例验证了该法的可行性。在此基础上,通过数值方法探讨了波速随图像维数的变化规律,研究显示：随着节理面图像维数增大,节理面粗糙程度的增加,应力波波速相应减小,且在不同的图像维数区间里,波速减小的速率也有所不同     

一种基于相关积分的互谱WVD目标方位估计方法

针对水下高速运动目标的被动跟踪问题,将魏格纳-威尔分布(Wigner-Ville Distribution,WVD)算法与互谱法相结合,构建了一种矢量信号处理框架下的目标方位估计方法——基于相关积分的互谱WVD算法。该算法利用了矢量水听器声压通道与振速通道信号的相关特性,首先通过计算两者的互相关函数来提取目标信号的特征信息,然后通过短时积分与傅里叶变换将互相关函数从时域转换到频域,最后在频域提取信号的特征参量,并进行方位估计。仿真研究表明,当目标处于远距离且低速运动时,所提算法的方位估计性能与互谱声强法基本一致;而当目标处于近距离且高速运动时,算法的方位估计性能大大优于互谱声强法。     

低相干函数频响函数的无偏差估计方法

本文详细分析了现有输入噪声模型和输出噪声模型的抗噪声原理,提出了一种能同时抑制输入噪声和输出噪声的无偏差估计模型,它利用二次互功率谱代替通常估计中的自功率谱。使得由于噪声引起的误差可以通过多次平均完全消除。新估计模型的精度与输入噪声和输出噪声的水平无关,仅与统计次数有关。在输入、输出噪声不相关条件下,即使相干函数很低仍能通过多次平均获得具有足够精度的频响函数值。文章最后给出了不同噪声干扰下的(?)估计值、(?)估计值以及本文模型的(?)估计值,并与没有噪声干扰下的H_o 值进行比较。     

界面剥离钢-混凝土组合结构应力波传播谱元法模拟研究

建立钢-混凝土组合结构截面二维谱元法模型,针对钢-混凝土界面完好以及存在界面剥离时模型在单点激励下弹性应力波场进行模拟分析,探究弹性应力波的传播规律。采用去除混凝土单元的方法反映组合结构中钢板与混凝土之间的界面剥离。通过对比分析表明界面剥离的存在对弹性应力波场以及模型上不同位置的位移响应产生影响。通过改变界面剥离程度,得到测点位移的变化规律。通过模拟,谱元法可以有效模拟钢-混凝土组合结构中弹性波的传播规律,为研究基于应力波测量的钢-混凝土组合结构界面缺陷检测机理提供帮助。     

基于Burg功率谱的无砟轨道功能层缺陷边缘估计方法研究

高速铁路无砟轨道功能层缺陷直接影响高速铁路运营安全,而现有方法难以准确估计缺陷尺寸,造成无砟轨道状态评估困难。针对这一难题,该研究建立了带缺陷层状介质弹性波回波模型,分析了测点位置与功能层缺陷回波的关联关系,提出了弹性波缺陷边缘回波频率分布模式;研究了AR功率谱模型,分析了Burg功率谱的频率分辨率和相关参数获取方法,并在此基础上,提出了无砟轨道功能层缺陷边缘估计和缺陷成像方法;通过CRTSⅢ型无砟轨道现场试验对比分析,验证了该方法在无砟轨道缺陷检测中的适用性。研究结果表明:基于Burg功率谱方法能够较为准确地实现缺陷边缘估计和无砟轨道功能层缺陷成像。研究成果可用于高速铁路无砟轨道缺陷检测与状态分析,为高速铁路安全运营提供理论支撑。     

谱校正技术在水下信号波达方向估计中的应用

针对具有不稳定强线谱特征的水下目标,提出了一种基于目标线谱校正技术的信号波达方向估计(Direction of Arrival,DOA)方法,该方法结合矩形窗谱校正技术和全相位修正方法对目标线谱参数进行估计,从而计算目标方位.对该技术进行了仿真研究,并应用于实际水下目标线谱方位估计和单频脉冲波(Cw波)的DOA估计中....     

基于正交解调的脉搏波电阻抗谱测量方法

脉搏波电阻抗谱能够有效减小人体电阻抗测量中个体差异的影响,在血液成分无创检测方面具有重要应用价值．但由于缺乏成熟的测量方法和仪器,脉搏波电阻抗谱及其相关医学应用研究受到很大限制．为此分析了人体组织电阻抗测量的特点,提出了基于正交解调的脉搏波电阻抗谱测量方法,并构建了人体电阻抗谱及脉搏波阻抗谱实验测量系统,在2kHz～1．2M也的频率范围内对12个实验对象的上臂进行测量,得到了相应测量部位的基础电阻抗谱和脉搏波电阻抗谱,实验结果表明,该方法能够实现人体阻抗谱和脉搏波阻抗谱的高精度测量,为脉搏波电阻抗谱的深入研究创造了条件．     

不耦合装药混凝土中应力波传播的数值分析

运用有限元软件对不耦合装药条件下混凝土中应力波传播进行数值分析,分析了应力波随时间的衰减曲线和速度时间曲线,得出应力波通过水介质传到混凝土中压力均匀、强度衰减较缓慢、传播距离较远,以及炮眼周围混凝土的破坏形态.解释了混凝土自由面在拉应力波作用下的层裂现象.模拟结果对爆破理论和物探方面具有一定的参考价值.     

用功率谱密度函数评价光学面形中频误差特性

采用二维ＰＳＤ功率谱密度函数来评价光学元件面形中频波前．而这部分波前误差在传统的分析中被表示为"残余量"．它们产生的散射会严重地影响光学系统的成象质量。简要叙述了ＰＳＤ的计算方法及实验结果。     

手性吸波混凝土研制与展望

综述了混凝土吸波特性的研究现状,指出了传统吸波混凝土的局限,提出了手性吸波混凝土的研制方案,分析了其优点及难点.手性吸波混凝土在改善力学性能的同时改善了吸波性能.     

空气中雷达波速测量校准方法的探讨

随着工程技术的高速发展,地质雷达近几年被广泛使用.开展地质雷达的校准工作,可有效保证其量值的准确可靠.目前针对地质雷达的国家计量技术规范尚未制定,仅制定相关的行业计量技术规范,其测量方法不尽相同,各有特点.在此基础上针对空气中雷达波速测量校准方法进行探讨.实验结果表明,优先采用垂直方向测量间距,且测量间距的选取应不小于...     

爆破振动频谱特性实验研究

通过在基岩上测量爆破振动,并进行FFT变换和频谱分析,得到爆破振动频谱随距离的变化规律以及传播路径、炸药量,装药位置对爆破振动频谱的影响特征,为爆破工程安全设计和地震波动作用目标提供依据。     

混凝土边坡模型微差爆破地震波反应谱分析

为了研究不同爆破间隔时间对反应谱特征的影响,利用地震工程中广泛采用的反应谱理论对收集到的室内混凝土边坡爆破振动信号进行研究。首先,对实测的爆破振动信号进行微分得到加速度信号,并用小波包降噪法对加速度信号进行去噪处理。然后,采用Fourier变换方法求得了不同间隔时间下爆破振动信号的加速度反应谱和标准加速度反应谱。分析结果表明:不同间隔时间的爆破质点峰值速度与加速度反应谱的峰值并不存在对应关系;多段微差爆破在起到干扰降振的同时,也使得结构体出现共振的几率增加。     

离散频谱相位差校正方法研究

在综合分析三种离散频谱相位差校正方法特点的基础上,通过仿真研究,得出在无噪声和小噪声情况下,第一种相位差法（连续采两段信号分别作相同点数FFT）优于第二种相位差法（采一段信号分别作N点和前面N／2点FFT）和第三种相位差法（第一段信号,再构造新序列：将原时域序列前N／2点平移N／4点,将序列的前后N／4点置零,分别对原序列和新序列进行FFT分析,利用对应峰值谱线的相位差进行频谱校正的通用方法）。在大噪声情况下,第三种相位差法的正精度高于其它两种方法。对于相隔较近的频率成分（不小于4个频率分辨率）。第一种和第三种相位差法均高于第二种方法,在小噪声的实际工程中,推荐使用第一种相位差法加Hanning窗进行校正,幅值误差小于1％,频率误差小于0．02个频分分辨率,相位误差小于5度。     

Santa Cruz波的反应谱及阻尼影响分析

用线性加速度法分析了美国ＬｏｍａＰｒｉｅｔａ地震听ＳａｎｔａＣｒｕｚ地震波记录,得到了其三个方向上的加速度反应谱,并作了位移、速度和加速度反应谱在各种阻尼条件下的对比。通过分析,ＳａｎｔａＣｒｕｚ波反应谱中的结构最不利用周期为０．２５ｓ,而阻尼的增加可降低地震响应。