机械振动信号压缩采集重构算法性能研究

对机械振动信号进行压缩采集能够突破奎斯特采样定理的限制,把对信号的采样变成对信息的采样,有效地解决传统采样方式产生大量数据的问题且不造成信息的损失.振动信号重构算法是这一技术中非常关键的一部分,直接影响着振动信号的重构精度.然而目前的一些典型重构算法都是普适性的,有必要对机械振动信号的恢复效果做一系统研究.对当前比较典型的4种重构算法OMP(orthogonal matching pursuit)、StOMP(stagewise orthogonal matching pursuit)、BP(basis pursuit)、GP(gradient projection)针对机械振动信号的重建进行了适应性分析,主要从重建精度和重建时间两个方面进行系统研究并进行仿真实验.仿真实验表明,OMP算法复杂度低但不适于机械振动信号的恢复;StOMP有着较快的运算速度,非常适合于求解大尺度问题;BP复杂程度高,求解速度较慢,但重构精度很高;GP具有非常快的运算速度,但重构精度较差;     

基于ANSYS的冷却运输机输送链静态特性分析

利用Pro/Engineer软件建立了冷却运输机输送链的三维实体模型,然后导入到ANSYS软件中进行静态特性分析,找出了输送链的危险区域和薄弱环节。其结果对冷却运输机输送链的优化设计具有一定的指导意义。     

LZJ-22新型全自动铝锭连续铸造机组的研制

针对我国电解铝工业发展现状及铝锭连续铸造机组的技术水平，研制了一种新型、性价比高、接近国际先进水平的LZJ-22型全自动铝锭连续铸造机组，并对该机组的总体方案设计，关键技术及工作特点进行了分析讨论。该机组同样也适用于铅、锌等其它有色金属铸造，可实现一机多用。     

Imperfect preventive maintenance for numerical control machine tools with log-linear virtual age process

Based on the log-linear virtual age process, an imperfect preventive maintenance policy for numerical control（NC）machine tools with random maintenance quality is proposed. The proposed model is a combination of the Kijima type virtual age model and the failure intensity adjustment model. Maintenance intervals of the proposed hybrid model are derived when the failure intensity increase factor and the restoration factor are both random variables with uniform distribution. The optimal maintenance policy in infinite time horizon is presented. A numerical example is given when the failures of NC machine tools are described by the log-linear process. Finally, a discussion is presented to show how the optimal results depend on the different cost parameters.     

基于双稀疏字典模型机械振动信号压缩感知方法

针对机械装备在状态监测与故障诊断过程中,依据传统香农-内奎斯特采样定理进行数据采集时,面临的大量机械振动信号存储、传输和处理等困难问题,提出基于双稀疏字典模型机械振动信号压缩感知方法。分析机械振动信号在基于双稀疏字典模型训练得到的过完备字典上的近似稀疏性;然后利用高斯随机矩阵作为测量矩阵对机械振动信号进行压缩测量;最后通过双稀疏字典模型训练得到的过完备字典,结合正交匹配追踪算法完成对原始机械振动信号的重构。仿真测试结果表明,在相同压缩率下,相比经典K-奇异值分解(K-Singular value decomposition,K-SVD)字典训练方法,所提的方法有更高的重构精度,同时重构时间缩短将近50%。该方法既可以得到较高的信号压缩比又有着精确的信号重构性能。     

失效相关的齿轮一次四阶矩可靠性分析

齿轮是机械传动的关键零件之一,为了分析其可靠性,在改进的验算点一次二阶矩可靠性方法基础上,应用Taylor级数展开和Hermite多项式近似等方法,推导了齿轮功能函数的验算点前四阶矩,分析了具有齿根断裂和齿面点蚀两种主要相关失效模式的齿轮传动可靠性,给出了其相关系数和齿轮的可靠度。另一方面,因影响齿轮失效的因素繁杂众多,计算齿轮的可靠度时,不管是用一次二阶矩可靠性方法还是四阶矩可靠性方法,其计算量均偏大,且容易出错。针对该问题,提出了一种分类变差系数验算点一次四阶矩可靠性分析方法,该方法对齿轮功能函数的不同基本随机变量进行分类综合,减少了设计变量,使计算量明显减小,解决了用矩方法分析结构可靠性时计算量偏大且易出错的难题。最后应用所提分类变差系数验算点一次四阶矩可靠性分析法估计了某车床主轴箱一对传动齿轮的可靠性,计算结果显示该对齿轮齿根弯曲疲劳强度和齿面接触疲劳强度有一定的相关性,所用一次四阶矩方法因包含偏度、峰度等更高阶的统计信息可进一步提高估计精度。     

虚拟样机技术概述

虚拟样机技术的发展和应用与其关键支撑技术密切相关。本文阐述了虚拟样机技术的概念、国内外研究现状及其特点和技术优势,同时简要介绍了虚拟样机的主要软件平台和设计过程。此研究有助于针对性地应用和发展虚拟样机。     

单频单偏振窄线宽光纤激光器及其放大研究

为了获得高功率单频单偏振窄线宽激光,对一个带单级放大结构的环形腔结构掺铒光纤激光器系统进行了研究。采用作为可饱和吸收体的未抽运掺铒光纤结合作为波长选择器的高反射率光纤布喇格光栅形成超窄带滤波器,在环形腔内加入光纤偏振控制器和具有高消光比的保偏环行器获得单偏振光。环形腔输出后进行单级光放大以提高输出激光光功率。获得了206mW激光输出,输出功率长时间稳定度达到1.4%。通过光纤延迟自外差线宽测试系统得到输出激光线宽小于500Hz,光纤激光器输出光偏振度长时间稳定在99.7%。结果表明,非保偏可饱和吸收体加光纤布喇格光栅结合部分保偏结构可产生单频单偏振窄线宽激光,激光放大对线宽有明显的展宽效果。     

XZJ-10新型全自动锌及锌合金锭连续铸造机组的研制

针对目前我国电解锌工业发展现状和锌及锌合金锭连续铸造机组的技术水平，介绍了一种新型、性价比高，接近国际先进水平的XZJ-10型全自动锌及锌合金锭连续铸造机组，并就该机组的总体方案设计，关键技术及工作特点进行了分析讨论。这种机组同样也适用于铅等其他有色金属的铸造工作，实现了一机多用。     

一种机械振动信号的结构化随机测量矩阵构造方法

针对压缩采集在机械振动信号采集的过程中,现有随机测量矩阵不易硬件实现、确定性测量矩阵重构误差较大的问题。将高斯序列的优点和循环原理的优点相结合,提出一种高斯分布循环测量矩阵,其是一种结构化随机测量矩阵。高斯分布循环测量矩阵的第一行元素由服从高斯分布的序列生成,通过循环移位生成剩余的所有行向量;随机取出除第一行的其他所有行的部分元素,每个元素再乘不同的随机数或者同一个随机数,并放回原位置;基于高斯分布循环测量矩阵得到的机械振动信号压缩测量值采用正交匹配追踪算法对原始振动信号进行重构。高斯分布循环测量矩阵的所有元素的随机性可以满足测量矩阵对随机性的要求,循环原理的内在确定性又可满足测量矩阵硬件实现的要求。仿真表明:高斯分布循环测量矩阵的感知性能略优于与高斯矩阵的性能,整体上基本相当。