基于EMD和STFT柴油机缸盖振动信号时频分析

以柴油机缸盖振动信号为研究对象,提出经验模式分解（EMD）和短时傅里叶变换（STFT）相结合的时频分析法。该方法首先利用EMD对缸盖振动信号进行自适应分解,得到一系列本征模态分量（IMF）。根据各分量的特点有针对性地选择高斯窗和汉明窗分别进行STFT,并以时频聚集性指标为目标函数计算各分量的最佳时频分布,最后叠加得到原始信号的最佳时频分布。经对比分析,该方法解决了窗函数及窗宽的选择问题,有效提高STFT的时频分辨率,准确描述柴油机缸盖振动信号的时频分布。     

爆破振动与车辆振动信号时频特性对比分析

工程爆破以及过桥车辆都会引起桥梁的振动效应.根据现场实测数据,基于MATLAB软件信号分析处理平台,利用RSPWVD与小波分析相结合的方法对2种振动信号的时频特性进行对比分析,结果表明:车辆振动较爆破振动主频低且持续时间长,能量主要集中在10 Hz以内的低频部分且持续时间长并随着能量的降低其能量持续时间趋于稳定;爆破振动信号的能量主要集中在10～50 Hz之间,能量持续时间随频率的增大而有所延长.分析结果可为2种振动信号作用下桥梁动态响应的研究提供基础,也可为公路桥梁的振动控制提供依据,或可为类似的工程提供借鉴.     

干冰粉气动破岩振动时频能量分析

为研究干冰粉气动破岩的冲击振动危害效应,试验测试了干冰管内气体压力变化和地表的振动速度,用希尔伯特-黄变换方法研究了干冰粉气动破岩振动衰减规律。研究结果表明：干冰粉气动破岩最大振动速度在11 m时下降至2.5 cm/s以下,是一种振动很小的新型破岩方式;经测量致裂管内压力峰值达到50.85 MPa,计算能量的TNT当量符合萨道夫斯基公式;使用HHT对干冰粉气动破岩振动信号进行时频分析,能量在频域上主要分布于0～100 Hz,振动持续时间0.3 s。     

非合作条件下实现跳频信号的跳同步方法研究

针对跳频信号侦察中,在非合作条件下进行信号跳同步问题,提出利用跳信号分段频谱比较分析实现跳频信号跳变时刻同步的方法。实验证明该方法不仅可以有效实现跳频的跳同步,同时克服了跳速率估计精度不足的问题,且方法结构简单易于工程实现。     

谐波电能计量方法的研究

本文提出了采用STFT变换和小波变换相结合的方法对各次谐波进行分离提取,通过STFT变换有效地减少了非同步采样带来的频谱泄露,利用小波变换提高了对动态谐波信号的检测能力。根据重构谐波的波形和参数,结合谐波功率计算公式来实现谐波电能的准确计量,Matlab仿真结果验证了该方法的可行性和准确性。     

谐波电能计量方法的研究

本文提出了采用STFT变换和小波变换相结合的方法对各次谐波进行分离提取,通过STFT变换有效地减少了非同步采样带来的频谱泄露,利用小波变换提高了对动态谐波信号的检测能力。根据重构谐波的波形和参数,结合谐波功率计算公式来实现谐波电能的准确计量,Matlab仿真结果验证了该方法的可行性和准确性。     

基于FDM的爆破振动信号时频分析

为提高爆破振动信号时频分析精度,引入一种基于傅里叶分解(FDM)的时频分析方法.首先,基于FDM理论对原始仿真信号进行分解,计算模态分量与原始信号相关系数及其能量占比,从而筛选优势分量.然后,对筛选所得分量进行Hilbert变换,求取时频谱.同时,基于EMD方法、EEMD方法、CEEMDAN方法对原始仿真信号进行分解,...     

小波变换在蒙库铁矿爆破振动信号时频分析中的应用

爆破振动信号具有非平稳随机特性。利用小波变换分析技术,将爆破振动信号分解在不同的频率带上,得出爆破振动信号在不同频率范围内振动分量的时间变化规律,结合爆破振动信号的能量分布特征和功率谱波形,定性评价了爆破振动对边坡稳定性的影响程度。     

噪声和振动信号的谐波小波时频表示

谐波小波变换的时频表示方法应用于持续时间、带宽和采样率差别很大的多种目标的噪声和振动信号处理当中,将其结果与基于STFT方法的结果进行了比对,并给出了其在不同应用场合的参数。结果表明,谐波小波方法用于信号的时频表示,具有很好的灵活性和突出的性能优点,有较好的应用前景。     

水下2点同爆声信号功率谱及时频分析研究

采用Bartlett和Welch方法对2点同爆声信号的功率谱进行了估计,并比较了其与常规水下爆炸声信号功率谱的区别.通过现代谱分析方法求解了其AR参数,最后利用短时傅里叶变换和小波变换对水下爆炸声信号进行分析,揭示了爆炸声能量随频率分布的规律.     

高速摩擦制动界面振动信号时频法分析技术研究

利用MM-1000型摩擦制动试验机进行了高速摩擦制动试验,使用加速度传感器采集了摩擦制动过程中界面轴向与径向振动信号。利用Morlet小波变换对不同制动压力、干湿工况下的振动信号进行分析,结合摩擦制动过程中瞬时摩擦系数变化对高速摩擦制动界面振动行为时频法分析技术进行了研究。结果表明:重采样能够大幅减小计算量且对低频段振动时频分析无明显影响;Morlet小波时频分析比短时傅里叶变换和HHT边际谱具有更好的分辨率,对制动界面振动信号处理效果更好;时频图中的斜率与制动过程中的转速变化相对应,表明高速摩擦制动过程中转速基本呈线性降低;结合时频图与瞬时摩擦系数曲线可以评估高速摩擦制动过程中界面状况变化过程;振动能量主要集中在基频、二倍频和三倍频,超过三倍频部分能量较少。     

成渝高速铁路某路堤段地面三向振动测试分析

为研究高速铁路路堤段地面振动的传播和衰减规律,选择成渝高速铁路某路堤段进行现场地面三向振动测试。在时域和频域内分析地面三向振动的时程特征和频谱特征,以及垂向振动、水平向振动随距离的传播特性。结果表明,在距离线路纵向中心线同一距离处,横向(Y)、纵向(X)振动加速度最大值及有效值均大于垂向(Z),随距离的增加,加速度最大值及有效值均呈衰减趋势;随着距离的增大,三向振动的频率带宽均越来越窄,远场垂向和纵向振动主频均基本集中在33.6 Hz左右,横向优势频率集中在9.6 Hz。计权后的垂向振级高于水平向振级,未计权的水平向振级均大于垂向振级,未计权三向加速度级和计权三向振级随距离的传播近似符合负指数规律。     

超小净距下穿高铁隧道减振爆破技术

依托沪昆客专贵州段小高山隧道泄水洞下穿铁路隧道正洞工程,针对泄水洞0.5m超小净距爆破开挖下穿既有铁路隧道,对施工进度、爆破振动、爆破损伤等影响因素深入分析,提出采用预设减振保护结构结合数模,现场实时监测爆破振动响应,设置允许合成振速10cm/s作为预警振速界限,实时调整爆破方案的减振精细爆破设计思路,并结合后期监测等进行施工。结果表明,减振精细爆破设计在下穿钻爆施工中,能有效保证0.5m超小净距下穿既有隧道的安全运行,该工程的成功实践,可为类似下穿隧道工程的爆破开挖控制提供参考。     

超小净距下穿高铁隧道减振爆破技术

依托沪昆客专贵州段小高山隧道泄水洞下穿铁路隧道正洞工程,针对泄水洞0.5m超小净距爆破开挖下穿既有铁路隧道,对施工进度、爆破振动、爆破损伤等影响因素深入分析,提出采用预设减振保护结构结合数模,现场实时监测爆破振动响应,设置允许合成振速10cm/s作为预警振速界限,实时调整爆破方案的减振精细爆破设计思路,并结合后期监测等进行施工。结果表明,减振精细爆破设计在下穿钻爆施工中,能有效保证0.5m超小净距下穿既有隧道的安全运行,该工程的成功实践,可为类似下穿隧道工程的爆破开挖控制提供参考。     

京津城际铁路桥墩基础场地振动测试与分析

为确定京津城际铁路地震预警系统地震仪的触动阀值,在高速列车通过时,对京津城际铁路桥墩基础场地进行了振动测试,并采用最小二乘法及频谱分析获得了桥墩附近场地的振动加速度衰减规律及其频率特性。结果表明,振动加速度幅值在距离桥墩10 m范围内衰减很快,且垂直向衰减比水平向快,超过10 m范围后,衰减变缓,水平向与垂直向的振动幅值衰减接近;在桥墩附近,加速度水平向及垂直向主振频率分别为37 Hz和41 Hz,远高于理论预测值;距桥墩70 m处安置的地震仪不会被触发。     

移动龙卷风作用下高铁接触网风振响应分析

为探究龙卷风作用下高速铁路接触网的动力响应,以简单链形接触网为研究对象,基于Wen模型模拟三维移动龙卷风场,开展了移动龙卷风作用下的接触网风振响应分析,研究了龙卷风级别及移动速度等关键参数对接触网动力响应的影响。结果表明,接触线横向位移响应幅值发生在龙卷风场中心到达结构之前;龙卷风移动速度的增加在一定范围导致接触线横向振动响应更加剧烈,然而当移动速度过大时,接触线横向位移响应幅值下降。在研究所选F1及F2级龙卷风作用下,接触线各跨间最大横向位移响应幅值均在规范的许用范围之内;而F3级龙卷风作用下,接触线振动响应接近甚至超过规范限值,应当引起关注。     

现代乘用车柴油机技术

市场需求、排放法规、燃油经济性、客户满意度和成本是影响车用发动机技术发展的主要因素。与汽油机相比,现代柴油机在上述方面大都具有一定的优势,因此现代柴油机技术已成为乘用车发动机技术发展的一个重要方向。目前我国乘用车柴油机与国际先进水平仍存在很大的差距,亟需突破包括高效清洁燃烧技术、电子控制燃油喷射系统、发动机管理及标定技术等技术难点。建议自主开发低油耗、低污染物排放的高效清洁乘用车柴油动力,以满足我国未来乘用车大市场的需求。     

Composite side-door impact beams for passenger cars

The fuel efficiency and emission gas regulation of passenger cars are two important issues nowadays. The best way to increase fuel efficiency without sacrificing safety is to employ fibre-reinforced composite materials in the body of cars because fibre-reinforced composite materials have higher specific strengths than those of steel.

In this study, the side-door impact beam for passenger cars was developed using glass-fibre-reinforced composite materials as metals usually have a lower capacity of impact absorption energy at low temperature compared with that of glass-fibre-reinforced composite materials. Static tests were carried out to determine the optimum fibre stacking sequences and cross-sectional thickness for the composite impact beams taking consideration of the weight saving ratio compared to the high strength steel.

Dynamic tests were carried out at several different temperatures using the pneumatic impact tester, which was developed to investigate the dynamic characteristics of impact beams at a speed of 30 mph. Also, finite-element analyses were performed using ABAQUS, a commercial software to compare the simulated characteristics of the impact beams with the experimental results.

From the comparison, it was found that the results from the finite-element analyses showed good agreement with the experimental results, although several assumptions were made in the finite-element analyses.     

京张高铁草帽山隧道爆破振动效应分析

为研究隧道爆破振动效应的变化规律,依托草帽山隧道工程,对现场实测爆破振动数据进行处理分析。首先,依据现有的爆破振动预测方程,归纳得到适用于本隧道工程的爆破振动强度预测模型。然后,利用小波包分析对实测信号进行处理。结果表明:随着最大单响药量的增大及爆心距的增加,爆破低频带能量占有百分比呈升高的趋势;一般构筑物的自振频率位于较低频带,因此隧道爆破施工很大程度会引起周边建筑物产生共振现象。提出适用于本隧道工程的控制爆破措施,并通过爆破振动强度及小波包能量分布规律验证了其可行性。     

高速铁路接触线气动参数仿真及风振响应研究

为深入研究接触网系统在风载荷作用下接触线形成的风振响应,采用流体力学软件Fluent模拟计算形状不规则接触线截面的气动力参数,由其获得接触线与承力索的风载荷模型。在有限元软件MSC-Marc中建立京津城际铁路接触网整体模型,并利用MSC-Marc用户子程序功能实现接触网中接触线及承力索的风载荷动态输入,求解得接触线在不同风速、不同初始风攻角风载荷作用下产生的风振响应。结果表明,由于接触线的气动特性,任意风攻角风载荷作用下接触线竖直方向振动位移均值为负值,会加剧弓网间相互作用;接触线扭矩系数很小可忽略不计,接触线发生驰振原因之一为升力系数随攻角变化较大,在风攻角25º左右最可能发生驰振现象。