非稳态振动信号分析(连载)

振动信号的分析在信息提取、结构性能测试、状态监测与故障诊断等技术中应用得越来越广泛 ,成为工程实践中不可缺少的一种手段。针对不同类型的信号应采用相应的不同分析方法。目前工程中普遍应用的富氏变换从本质上而言只适用于稳态信号分析而不适用于非稳态信号。本讲座在将非稳态信号分成最主要的几种类型的基础上介绍了对每种类型所适用的信号分析方法 ,并讨论和比较了它们各自的特点和适用范围 ,以便在信号处理过程中能正确地运用。     

挠性转子动平衡的模态参数识别方法

本文提出一种将动不平衡量视作转子系统的参数,用模态参数识别技术定出模态不平衡量的方法。这种方法改变了传统的振型平衡法要先加试重的操作过程,而只需要转子一次升速,记录不同转速下的振动响应,经过数据处理,即可定出模态不平衡量。在用最小二乘法作转子的模态参数识别时,本文探讨了几种数据处理方法,其中以阻尼最小二乘法最为稳定可靠。为了计及平衡过程中测试数据的误差,又提出对动不平衡量采用极大似然估计。文中给出了在转子试验台上的几个实例,以验证所提出的方法的实际效果。     

非稳态振动信号分析(连载)

第四讲宽带变谱信号的分析 实用中有一类常见的信号,它的谱的频带很宽,其频率分量遍布在低频及高频的频段内,例如汽车在行驶时,尤其是变速行驶时由于路面粗糙而引起的车辆振动,飞机飞行时的机翼湍振以及地震时造成的结构振动,还有门户闭锁时产生的撞击声等等都属于这一类.这类信号通常带有随机性质,而且往往是非稳态的.它们的谱的形态,除了也包含有波峰形的频率分量外,其谱线一般在很宽的频带内分布,并且谱型随着时间不断地变化.由于信号有随机性质,所以作谱分析时,只能用所获得的有限次记录(往往仅一次)的有限长数据来予以估计,我们称之为"谱估计".     

大型汽轮发电机定子端部绕组的动态优化设计

将大型汽轮发电机定子端部绕组及支承简化为连续锥壳——板组合结构。在ANSYS平台上设计了几何建模和模态分析的参数化程序,建立了定端结构的参数化动态仿真模型,以支承板的数量及位置、锥壳的半锥角为设计变量,进行了定端结构动特性的灵敏度分析和动态优化设计。通过大量计算分析得出了最佳结构型式为支承板均布且数量为17、锥壳的半锥角为24.6°。这种定端结构型式具有良好的动态特性,且安装制造方便,为300 MW和600 MW大型汽轮发电机定子端部绕组的固定提供了重要的设计手段和依据。     

自回归谱的分形特性在状态监测中的应用研究

研究了机械设备在工作状态下噪声信号自回归谱的分形特性，提出可以用关联维数描述设备的工作状态特征，进而对工况进行识别，实验表明，机械设备在相同的工作状态下，噪声信号的自回归谱有相近的关联维数，而在不相同状态下则有明显不同的关键维数，关联维数可作为机械设备状态的重要依据，能够有效地补充其他特征提取方法的不足。     

约束层阻尼板的有限元建模研究

粘弹性材料（VEM）的本构关系随频率和温度的变化而变化，对粘弹结构难以进行动特性分析及控制研究。基于Hamilton原理，给出了一种建立约束层阻尼（CLD）板动力学方程的新建模方法，建模时，考虑到VEM的纵向位移影响，并引入虚拟自由度，导出了标准二阶定常线性系统模型，从而避免因粘弹性材料导致的高阶非线性方程。采用GHM方法描述VEM的本构关系，它能直接与有限元法融合。算例分析了夹芯层为ZN—1型粘弹性材料的CLD悬臂板的动态特性，并与相关文献中的计算及试验结果进行比较，计算结果更加准确，表明新建模方法是准确的。