一种新的高斯多模态随机疲劳损伤频域分析方法

为准确地在频域内对高斯双模态和三模态过程的随机疲劳损伤进行评估,提出了一种模态耦合分析方法.不同于传统概率方法,该方法从分割功率谱的角度出发,将功率谱分割成很多份极窄的频带,每个频带所造成的疲劳损伤可以利用传统窄带假设单独计算,而任意2个频率模态间的耦合影响效应则通过引入耦合因子ξ进行表达.最后,通过本文提出的公式,对这些极窄频带造成的疲劳损伤和模态耦合造成的疲劳损伤进行合理组合,得到总的疲劳损伤.通过大量数值试验,以时域的雨流计数法结果作为参照,并对比现有的多个主要频域疲劳分析方法,验证了新提出的模态耦合法的精确性和鲁棒性.     

自立式单杆输电塔顺风向风振疲劳分析

为了在频域内方便准确地估算高耸结构的风振疲劳累积损伤，提出了一种改进的等效窄带算法.该改进算法根据高耸结构的风振响应特性，将背景应力和共振应力引起的损伤分开计算，并对背景损伤部分乘以宽带修正系数.用该算法对一个自立式单杆输电塔进行了风振疲劳累积损伤计算，将计算结果和雨流法、等效应力法、等效窄带法和Holmes估算法进行了比较.考虑平均风速和风向的概率分布，根据Miner线性累积损伤理论估算了该输电塔的风振疲劳寿命.计算结果表明，该改进算法具有较好的精度，且该输电塔在设计使用期内的抗疲劳能力是足够的.     

抗风结构疲劳损伤分析

本文对风荷载作用下结构的疲劳损伤进行了分析,对风荷载作用下广义单自由度体系顺风向反应谱进行了计算比较,提出了基于等效窄带过程法的抗风结构疲劳损伤计算方法,并用数值模拟法进行了计算比较,结果表明本文的方法是可行的。     

噪声与单频声波非线性互作用规律

针对随机噪声和单频波在非线性介质中的互作用现象,本文研究其传播过程中不同频率的能量演化规律,讨论随机噪声场在加入强单频波后对其功率谱的影响规律。从Rudenko推导的噪声和单频波的非线性互作用方程出发,理论研究其中能量在不同距离的功率谱变化,并利用有限差分方法,数值求解噪声与单频波非线性互作用过程中不同距离的功率谱。给出了不同情况下强单频波对随机噪声能量在频域范围的重新分配规律,结果表明:对于高频波频率比噪声频率高的情况,噪声的能量被调制到高频及其谐波两侧;高频波频率在噪声频带内会使原噪声在频域展宽;有限振幅噪声能量的转换效率在加入高频波情况下将会提高。     

海上风机支撑结构的频域疲劳评估方法研究

针对风浪联合作用下海上风机支撑结构的疲劳问题,提出一种频域疲劳评估方法.基于风浪散布图,提出风浪联合作用下疲劳热点应力功率谱密度函数的组合方法,并提出多载荷联合作用下最大主应力线性化方法.利用多输入线性系统理论,得到风载荷作用下热点应力功率谱密度函数的计算方法,并对各种谱疲劳损伤计算方法进行对比分析.以3 MW导管架式海上风机支撑结构为研究对象,验证所提方法的计算精度,风载荷作用下热点应力功率谱密度函数计算结果与时域模拟结果吻合较好.该方法简便有效,可用于风机支撑结构疲劳的快速评估.     

环境激励下桥梁模态参数识别的频谱方法综述

首先,对基于频谱驱动的模态参数识别过程中的常用模型进行了梳理和总结。其次,讨论了两种最常用的频域识别技术,即峰值拾取法和复模态指示函数法,其中峰值拾取法是从输出测量谱的峰值中选择模态频率,而复模态指示函数法通过将频谱矩阵进行对角化实现结构模态参数的识别。此外,将复模态指示函数应用于功率谱密度,形成了频域分解方法。最后,讨论了多参考最小二乘复频域方法,该方法具有内存需求低、计算时间短以及自动化程度高等特征,因此其在桥梁结构的模态参数识别中具有良好的应用前景。     

海上风机单桩基础疲劳损伤计算方法

为提高海上风机基础疲劳损伤计算的准确性,评价不同计算方法的适用性和影响,以海上风机单桩基础为例进行疲劳评价,建立全时域的动力分析模型和基于功率谱密度函数的频域疲劳损伤计算流程,研究气动阻尼比取值、风与波浪联合作用、应力幅概率分布模型对基础疲劳损伤的影响. 结果表明：基础疲劳损伤受气动阻尼比影响突出,风致疲劳损伤对气动阻尼比的敏感性大于浪致疲劳损伤;由于风与波浪联合作用对基础的疲劳损伤有较大影响,简单叠加风致疲劳损伤和浪致疲劳损伤得到的结果较风与波浪联合作用时偏小;确定合适的应力幅概率分布模型十分必要,频域法中采用Dirlik模型得到的风致疲劳损伤和采用快速傅里叶逆变换（IFFT）的浪致疲劳损伤分别与时域法的结果相近,但叠加的总疲劳损伤小于风与波浪联合作用时的总疲劳损伤.     

考虑风速风向分布的干煤棚结构风振疲劳分析

针对大跨开敞式干煤棚结构在风荷载作用下易发生风致疲劳破坏的问题,基于干煤棚结构的多点同步测压风洞试验结果,结合Miner疲劳线性累积损伤理论,分别采用雨流法、等效应力法、等效窄带法和等效宽带法等时域与频域内多种方法,计算得到干煤棚网架的风致疲劳损伤结果. 通过建立风速风向联合概率密度函数,考虑煤棚所在地实际风速风向联合分布特性对风致疲劳损伤分析的影响,利用高强螺栓应力经验公式,估算网架结构球节点的疲劳损伤. 结果表明,等效宽带法是频域法中较精确的疲劳损伤计算方法. 与其他风向角相比,干煤棚网架结构在40°~60°斜风向作用下更容易引发疲劳损伤. 在考虑风速风向联合分布的条件下,螺栓球节点的年均累积疲劳损伤比杆件本身更显著.     

汽车悬架随机疲劳寿命计算模型

基于汽车悬架二自由度模型，以标准路面功率谱密度函数为输入随机激励，应用随机振动理论，导出悬架所受应力的功率谱密度函数。然后针对具有窄带随机过程特征的应力功率谱密度函数，用Palmgren—Miner疲劳线性累积法则，研究汽车悬架的疲劳寿命计算方法，得出其累积疲劳的计算公式。     

薄板应力功率谱密度仿真与实验验证

为避免出现因时域信号过长而无法加载的情况,可将时域信号转化为功率谱密度,在频域下研究振动载荷下的疲劳特性.采用传递函数方法对疲劳失效部位进行精准定位,进而获得该位置处的应力功率谱密度,并进行实验验证.研究表明,根据传递函数方法可以精确获得危险部位处的应力功率谱密度,为频域内疲劳寿命预测的研究提供理论基础和载荷数据支撑.     

基于小波包移频算法的遥感图像融合技术

为了对分类最小二乘支持向量机实施有效的稀疏化，以提高分类速率，采用分类相关分析算法，按序提取样本核矩阵的全部分类相关成分，并依据样本核矩阵各列与分类相关成分的相关性，对训练集所有个体按分类的重要性排序，进而可选取最重要的部分个体作为支持向量，并将其余非支持向量的信息转移至支持向量，以提高支持向量的分类表达能力.由此构建一种新的稀疏型最小二乘支持向量机CS LSSVM，并将其应用于多个模式分类的实际问题.测试结果表明，CS LSSVM稀疏性很强，且保持了标准LSSVM的分类性能，还可直接适用于多类问题.     

随机应力过程应力峰概率密度函数分析

利用平稳随机过程峰值的概率分析,给出了计算应力峰概率密度函数的公式。通过研究随机过程峰值分布的规律,提出了由随机过程的功率谱密度函数来分析随机过程峰值概率密度函数的新方法。根据S．O．Rice对随机过程峰的一维概率分布的研究方法,扩展到对随机过程峰的联合概率密度的分析。文中分析了一个特殊的例子——零均值的平稳高斯随机应力过程,得到了很好的结果,为进一步进行疲劳损伤及寿命研究打下了基础。     

一种新型小型化十一频段手机天线设计

现有手机天线结构复杂、剖面高和尺寸大,为了缩小手机天线的尺寸,研究了小型化低剖面双层微带天线频带展宽的方法,提出了一款紧凑耦合的小型化十一频段手机天线,尺寸仅为37.0mm×7.2mm．该天线通过馈电单极子和地枝节耦合技术,激发多个谐振模,拓宽高频带宽,再利用加载电感方法,使低频谐振点偏移,拓宽低频带宽．实测结果表明,该方法可以有效展宽天线频带,能够覆盖长期演进、无线广域网8个频段,并且满足全球定位系统、无线保真以及蓝牙频段内S₁₁小于-10dB的要求,与传统微带天线相比,该天线具有尺寸更小、结构简单、频带宽等优点,具有良好的辐射增益和辐射效率．     

基于等效结构应力法的汽车后桥疲劳寿命分析

汽车支撑后桥是汽车底盘中主要的受力部件,承受着各个方向的载荷,其主要的损伤形式是在交变载荷作用下发生的疲劳失效。CAE仿真技术的广泛应用使得车身及零部件结构设计进入了一个崭新的阶段。本文首先利用三维软件CA-TIA建立某型支撑后桥的三维几何模型,并利用Hypermesh软件建立相应的有限元模型,根据工况设定相应的约束载荷,利用Ansys软件对后桥进行静力分析。之后将有限元分析结果导入Fe-safe软件,利用等效结构应力法分析了后桥在典型工况下的疲劳寿命。对比实际的疲劳冲击试验和CAE分析结果,预测结果与实验结果基本吻合,后桥产品的疲劳寿命满足质量要求。证明CAE疲劳仿真技术可以合理有效的预测寿命,有助于提高产品开发的质量和周期。     

大涡模拟-Lighthill等效声源法的空腔水动噪声预测

为了考察空腔产生的水动噪声,对气动声学理论与研究方法进行了分析,确立了大涡模拟-等效声源混合法.利用大涡模拟计算空腔非定常流动的流场结构,基于有限元/无限元法利用变分形式的Lighthill声类比方程进行声场的求解.利用该混合法考察了雷诺数为1.2×105的空腔算例频域内噪声的辐射特性,基频值的预测结果与文献基本一致,低频纯音的远场辐射具备指向性,沿上游方向辐射能量较高,高频宽带噪音的传播不具指向性.     

风力机疲劳问题分析

从风力机的疲劳载荷源和疲劳寿命要求出发对风力机疲劳问题进行了分析,确定了风力机疲劳分析的方法和步骤,根据风速分布和设计寿命,采用雨流计数法制定出疲劳载荷谱,然后由疲劳载荷谱计算风力机疲劳寿命.     

认知超宽带无线电自适应波形设计算法

为了解决认知超宽带与窄带系统共存问题,实现认知超宽带无线电自适应波形设计,采用高斯函数的加权叠加作为认知超宽带脉冲波形.通过将波形设计问题转化为线性滤波器设计问题,采用Parks-McClellan算法进行求解,实现了任意中心频率和带宽陷波的波形设计.并进一步提出了利用权重值数组控制不同频带陷波深度的方法.仿真结果表明,所设计波形的功率谱密度在WLAN频段上可以实现约-30 dB的陷波,同时也可以实现多个频段陷波的波形设计.根据实际需要选择权重值可以控制各个频段的陷波的深度.