概率统计函数在工件表面形貌分析中的应用

介绍概率统计函数中的自相关函数(ACF)和功率谱密度函数(PSD)在工件形貌分析中的应用。运用自相关函数和功率谱密度函数,可以识别机械加工后工件表面的特征,判断其中是否含有周期信号以及它们的频率,还可以反映出不同频率的成分在整个信号中所占的比重,从而估计在加工过程中各种因素特别是变化着的因素对表面加工质量的影响。     

用数理统计方法评估特种加工表面形貌

本文通过对特种加工零件表面粗糙度进行测量，将实测数据输入计算机，运用数理统计方法，分别求出每个零件的幅度密度函数、自相关函数和功率谱密度函数，并绘制出轮廓图和函数图，对这些函数与其图进行综合分析；评估特种加工表面的形貌。     

基于虚拟仪器的轴承振动信号处理技术

介绍了虚拟仪器的基本概念、硬件平台和软件平台的组成，以图形化编程语言LabVIEW为基础，以自回归模型功率谱分析的方法处理轴承振动信号，给出了FFT谱分析方法的信号处理结果，证明白回归模型功率谱的优点。     

利用ACF和PSD对微观表面特性研究

介绍自相关函数(ACF)和功率谱密度函数(PSD)在工件形貌分析中的应用，运用Delphi语言编写程序．分别计算出连续两道工序获得的两个表面的ACF和PSD函数，从中得出两个表面各自的组成成份及不同频率的成份在整个表面中所占的比重，判断出两表面之间的继承性、关联性及相互之间的差异．进一步估计出加工工序对工件表面微观形貌特性的影响。     

金刚石工具与石材摩擦磨损动态特性分析

以电镀金刚石工具和石材为摩擦副,在MMW-1型立式万能摩擦磨损试验机上测试金刚石工具在室温条件下的干摩擦磨损性能,用Hv-1000显微硬度计测量石材的显微硬度。应用随机过程中的相关性从自相关函数、功率谱密度函数两方面对测得的摩擦因数进行分析。结果表明,石材硬度越大,摩擦因数越大;摩擦因数随着主轴转速和所施加的载荷的增加而增加,当转速大于200 r/min时,摩擦因数为平稳随机过程;载荷对摩擦因数的功率谱密度影响较小,主轴转速对摩擦因数的功率谱密度影响较大。     

提高动态光散射测量系统信噪比的一种方法

通过对光电倍增管计数统计特性的分析,提出了由于光电倍增管的光电子发射是一个随机过程,在计算光子自相关函数时,就会引入一个Poisson噪声.因此,根据Wiener-Khintchine定理,将时域自相关函数转换为频域的功率谱密度,采用数字滤波的方法滤除Poisson噪声及无效直流信号,可明显提高系统的信噪比,并通过实验证实了该方法的合理性.     

载流圆板的磁弹性随机振动

分析载流圆板在磁场中的磁弹性随机振动问题。根据薄板、薄壳体的磁弹性运动方程和连续体的随机振动理论,导出在磁场环境中圆板的磁弹性随机振动方程。对磁场中的载流圆板进行随机响应分析,得到圆板位移响应的自相关函数、功率谱密度函数及均值函数等数字特征。通过具体算例,对处于外加磁场中通入平稳随机电流的导电圆板,计算其位移响应的功率谱密度函数。     

基于FFT的动态散射光谱密度测量技术研究

为了研究动态光散射纳米颗粒测量技术,提出了基于FFT的动态散射光AR模型功率谱密度测量法。首先采用FFT建立信号的AR功率谱密度模型,然后通过计算信号自相关矩阵的秩得到AR模型的阶数P,由于任何信号的自相关与其频域的功率谱密度是一个傅里叶变换对,因此,信号功率谱密度的衰减宽度等价于其自相关函数的衰减宽度,这样通过计算动态光散射信号的功率谱密度衰减宽度,进而得到待测颗粒的粒径,最后将此方法的实验结果与传统的光子相关光谱法实验所测得的数据进行了比较。结果表明：该技术具有误差小、重复性好的优势,有着很大的实用价值。     

自相关函数在机械故障分析中应用

利用自相关函数测得回转轴的回转频率,从而获得机械传动系统中各轴回转频率和齿轮的啮合频率,有效地分析自功率谱上所出现的各种频率成分,寻找振动源和故障源所在,并通过实践证实了这种方法的可靠性.     

固支矩形薄板通入非平稳随机电流的磁弹性随机振动

针对四边固支矩形薄板,以连续体的随机振动理论及板壳磁弹性基本理论为基础,导出了在外加磁场中通入非平稳随机电流情形下矩形薄板的磁弹性随机振动方程。将洛伦兹力耦合项中的一部份假设为薄板的一种阻尼,另一部分假设为非平稳随机均匀分布载荷,分别得到了外加磁场中通入非平稳随机电流时板的随机位移响应的均值、功率谱密度函数等数字特征。针对具体算例,在通以非平稳随机电流的情形下,计算了其位移响应的功率谱密度函数和均方值函数,并绘出了板中心点的位移响应功率谱密度图、速度功率谱密度图及加速度功率谱密度图,并讨论了磁场强度及洛伦兹力耦合项对在非平稳随机电流下的随机位移响应的影响。     

基于ANSYS Workbench的RV减速器随机振动分析

以RV减速器为研究对象,建立了RV减速器的三维模型,导入Adams中进行运动学仿真,得到了正齿轮的加速度;利用ANSYS Workbench求解得到RV减速器的固有频率,根据概率统计学分析技术推导功率谱密度函数;最后,将功率谱密度峰值提取后导入ANSYS Workbench的Random vibration模块作随机振动分析。该方法考虑了随机振动因素对机构应力以及安全裕度的影响,为处理RV减速器工作可靠性问题提供了一种新的方法。     

交通环境振动测试数据中暗振动去除的ANFIS法

轨道交通引起的环境振动测试数据中混杂着暗振动的成分。提出了一种去除暗振动的自适应神经模糊推理系统(adaptive neuro-fuzzy inference system,简称ANFIS)法,阐述了其基本原理,给出了该法的具体实现步骤。通过一条列车引起的地面振动加速度时程与一条暗振动加速度时程叠加得到现场实测振动加速度时程,采用提出的ANFIS法及其他几种已有方法对该算例进行了去除暗振动的计算,并进行了对比分析。几种方法计算的时程均方根误差分别为:谱幅值修正法0.414mm/s~2,自功率谱法0.363mm/s~2,自互功率谱法0.261mm/s~2,ANFIS法0.074mm/s~2,可见,ANFIS法均方根误差最小;几种方法计算的加权振级VLz分别为:振动级修正法63.842dB,谱幅值修正法62.894dB,自功率谱法63.859dB,自互功率谱法63.802dB,ANFIS法63.805dB,ANFIS法计算结果与真实交通振动值63.815dB最接近。结果表明,在时程、傅里叶谱、功率谱密度及振动级的计算上,ANFIS法计算结果都与真实交通振动值非常接近,产生的误差比其他已有方法更小。     

矿用自卸车牵引变流器的振动测试及仿真

针对矿用自卸车无振动试验标准参照的现状而导致核心部件牵引变流器结构可靠性难以评估的问题,对某型号矿用自卸车牵引变流器安装部位进行了振动加速度数据采集,并进行了数据检验、功率谱密度计算和数据归纳,得到了空载和满载两种工况不同振动方向的实测振动加速度谱密度曲线。为进一步解决振动试验台在验证时无法按照产品使用寿命长时间运行的问题,对实测谱进行了加速计算,将振动量级提高而试验时间大幅度缩短。对牵引变流器进行了有限元建模、模态分析和基于加速实测谱的随机振动分析,得到了表征结构应力水平的1σ应力分布,最终确定了牵引变流器的结构疲劳寿命满足使用要求。振动测试及仿真分析方法可为同类产品开发提供参考。     

基于LabVIEW的振动噪声测试和分析系统开发

开发基于LabVIEW的振动噪声测试和分析系统。该系统具有对振动噪声进行实时数据采集，并对采集到的数据进行消噪滤波的预处理，然后通过信号分析工具对其进行相应的频谱分析、相关和功率谱密度分析，最后对分析结果进行存储管理的功能。另外，该系统还具有人机界面友好、运行速度快、开发周期短、易于维护和开发等特点。     

一种MIMO非高斯振动的逆多步预测法

为了实现多输入多输出(multi-input-multi-output,简称MIMO)非高斯振动试验控制,提出了一种MIMO非高斯振动逆多步预测法。首先,该方法基于广义高斯分布构造零记忆非线性变换,并使用该变换生成非高斯参考信号;其次,推导系统的逆多步预测模型,将参考信号作为该模型的输入,生成试验所需的驱动信号;然后,在控制过程中分别根据控制点的功率谱密度和峭度与相应控制目标之间的误差,对参考非高斯信号进行调整,并利用逆多步预测模型对驱动信号进行更新,以实现非高斯振动控制;最后,进行三轴振动台试验。试验结果表明,该方法对功率谱与峭度都取得了良好的控制效果,验证了其可行性。     

基于MATLAB的商用车平顺性优化与分析

为解决传统商用车平顺性优化三要素之间隐性表达式给优化带来不便的问题、分析乘员舒适性与货物安全性对悬架参数改变的响应,提出半显性优化方法。以驾驶室振动和货箱振动加速度加权均方根值为改进目标函数、悬架动行程和车轮动载荷为约束条件,调用振动仿真模型获得目标函数评价,运用均匀设计法得出约束条件与优化变量之间的关系。应用遗传算法实现商用车平顺性优化,获取最优参数匹配,并根据驾驶室与货箱振动时域图与功率谱密度图进行对比分析。结果表明:优化后整车平顺性有明显改善,优化方法可行;货物安全性改变较乘员舒适性改变将近两倍,优化时考虑货箱振动十分必要。     

Dynamic characteristics analysis and vibration experiment of Upper-time of Flight Counter (U-ToFC)

The dynamic characteristic parameters of Up-time of Flight Counter (U-ToFC) are important for research of structure optimization and reliability. However, the current simulation is performed based on homogenous material and simplified constraint model, the correct and reliability of results are difficult to be guaranteed. The finite element method based on identification of material parameters is proposed for this investigation on dynamic analysis, simulation and vibration experiment of the U-ToFC. The structure of the U-ToFC is complicated. Its’ outside is made of aluminum alloy and inside contains electronic components such as capacitors, resistors, inductors, and integrated circuits. The accurate material parameters of model are identified difficultly. Hence, the parameters identification tests are performed to obtain the material parameters of this structure. On the basis of the above parameters, the experiment and FEA are conducted to the U-ToFC. In terms of the flight acceptance test level, and two kinds of joints condition between the U-ToFC and fixture are considered. The natural frequencies, vibration shapes and the response of the power spectral density of the U-ToFC are obtained. The results show simulation which is based on parameters identification is similar with vibration experiment in natural frequencies and responses. The errors are less than 10% . The vibration modes of simulation and experiment are consistent. The paper provides a more reliable computing method for the dynamic characteristic analysis of large complicated structure.     

火电厂风机动平衡技术应用及实例

介绍了火电厂风机动平衡的两种基础理论:振型平衡法和影响系数法,并介绍了由此衍生的谐分量-影响系数法,列举实例介绍典型的风机动平衡过程,说明火电厂如何应用这些技术解决风机振动故障。     

基于流固耦合的高压油管振动疲劳特性研究

以高压油管为研究对象,开展了基于流固耦合方法的振动疲劳特性研究。通过计算流体力学(computational fluid dynamics,简称CFD)仿真获取高压油管内部燃油脉冲压力,并建立高压油管流固耦合模型进行振动特性仿真分析,能更准确地预测高压油管的振动疲劳寿命。结合发动机振动激励功率谱密度(power spectral density,简称PSD)信号、材料S-N曲线和传递函数结果,通过疲劳损伤累积模型进行了两种高压油管模型的振动疲劳寿命预测,对比分析了考虑燃油脉冲压力对振动疲劳寿命的影响,为后期高压油管的优化设计提供了指导。