基于贝叶斯运行模态分析法的砂轮架动态特性分析

为了研究砂轮架的固有模态和在工作环境中的谐波模态,运用贝叶斯理论和运行模态分析相结合的模态参数识别技术--分步测试的贝叶斯运行模态分析法对环境状态下的砂轮架进行模态识别,获得了结构的动态特性,包括固有频率、振型以及阻尼特性等,并对外激励和预测误差水平以及信噪比进行了评估;将该模态识别结果与传统试验模态分析结果进行对比,验证了贝叶斯运行模态分析法的应用可行性;进一步在工作环境下对砂轮架进行了振动测试,对比开机前的模态识别结果和开机后砂轮架的功率谱密度图,成功地区分出砂轮架的固有模态和实际工作环境中由结构周期激励引起的谐波模态。     

压水堆燃料棒湍流激励流致振动响应计算方法研究

当湍流流过燃料棒表面时,湍流速度分量产生表面随机压力脉动。采用随机振动响应的模态分析技术,得出圆柱体横向振动位移的均方值一般表达形式。根据压水堆燃料棒的结构和流场分布特征,将作用在燃料棒上的流体力等效为脉动随机载荷,引入湍流功率谱密度函数,结合相关功率谱密度试验参数,推导每阶模态的振动位移均方值。分别讨论轴向和横向流引起的各阶模态的振动幅值,并给出各阶模态的对数衰减阻尼,轴向和横向流引起的振动幅值采用线性组合方法,对各阶模态的采用10%的模态组合方法得到所有模态的燃料棒振动幅值,给出了完整的燃料棒轴向和横向湍流激励振动总幅值的通用计算方法和分析流程。     

基于环境激励的大跨度钢桥模态试验研究

模态试验是桥梁结构试验考核的重要内容之一,试验获得的模态参数对验证结构设计、建立结构的动力学模型以及使用状态的评估均具有重要意义.传统的模态试验方法是采用人工激励法进行激振,但对于大跨度钢桥无论是实施人工激励还是测试外部激励都是困难的.为此,采用基于环境激励的谱分析方法对某型大跨度钢桥进行了模态测试与分析,并对测试设备、传感器、分析软件作必要的配置与完善,给出了某型大跨度钢桥空载状态下的阵型及相应的固有频率,为同类装备的模态试验及振动特性分析提供了参考.     

限幅器对电极丝振动抑制作用的有限元分析

为了抑制电极丝振动,研究了限幅器对电极丝振动的抑制原理和控制效果。通过LMS.Test.Lab测试系统测量线切割机床的上、下臂的模态参数和工作状态中的功率谱密度。把功率谱密度测量数据作为输入激励,利用Ansys Workbench进行电极丝的预应力模态分析和随机振动分析,对限幅器的振动控制效果进行比较。结果表明:限幅器可以降低电极丝自身的振动幅度,可以隔离机床运转时产生的振动影响,两者相辅相成共同作用,在安装限幅器之后电极丝在工作状态下的振动变形量减小了10倍,控制电极丝振动效果明显。     

基于LabVIEW的多通道高铁桥梁振动测试系统的搭建

为研究高速铁路沿线桥梁在高速列车激励下的振动规律,以及桥梁系统对地震响应的放大效应,基于Lab-VIEW2010开发了一套集信号采集、文件管理、信号时域分析、频域分析和模态分析为一体的高速铁路桥梁振动测试系统。介绍了系统软、硬件的各种功能和开发过程,特别是在功率谱编程中引入了Bartlett改进方法。经实验验证,该系统具有较高的精度,并能很好地实现各设计功能。     

基于工作模态法的装载机后车架动态特性分析

在介绍了工作模态法优点的基础上,采用LMS test.lab系统对某装载机后车架进行工作模态实验。首先测试各响应点怠速工况下振动信号,信号经预处理、计算互功率谱、集总和拟合振型后得到了其各阶模态参数。运用模态置信度指标及定置升速工况振动响应三维功率谱验证了模态参数的真实性。实验结果表明,在发动机常用工作转速范围内,后车架不存在突出共振问题。模态分析的结果为后车架动态设计中降低振动、噪声,提高可靠性提供了依据。     

重型汽车行驶平顺性的建模与仿真分析

以三轴重型汽车十三自由度振动力学模型为研究对象,建立了重型汽车振动结构微分方程。分解六轮激励的路面功率谱矩阵,用特征值和对应特征向量表示。应用虚拟激励法理论构造了虚拟的六轮路面激励。在虚拟激励作用下,联合复模态分析方法给出了振动结构的虚拟的振动响应量。依据虚拟激励理论求取统计特性的方法,给出了真实振动响应量的功率谱和均方根值。对某三轴重型汽车进行了行驶平顺性仿真分析,结果表明,该方法较简单,为重型汽车的行驶平顺性分析提供了可行的方法。     

路面谱函数对车桥耦合随机振动敏感性分析

将桥梁离散为梁单元,车辆简化为两自由度车模型,基于虚拟激励法建立车桥耦合随机振动模型。分别以GB7031谱、Wang谱及ISO谱三种路面不平顺谱函数作为不平顺激励输入,研究路面谱函数对简支梁桥及车辆振动响应的影响。分析三种路面功率谱对桥梁竖向振动响应的影响,研究不同路面谱函数作用下车速对桥梁振动响应的敏感性及车辆振动对路面谱函数的敏感性。研究结果表明:三种路面谱函数引起的简支梁桥跨中竖向位移均方根曲线形状相似;路面谱与车桥耦合共同作用,桥梁及车辆共振频率出现在桥梁一阶频率处;ISO谱引起的车辆振动响应受车速变化敏感性较弱,但桥梁振动响应受车速影响敏感性较强;GB7031谱和Wang谱引起车辆和桥梁的动力响应及频率特性接近,GB7031谱计算结果略大于Wang谱。     

基于环境激励的港口起重机工作模态分析

针对港口起重机难以施加激振力的问题,采用自然环境激励技术(NExT)对港口起重机进行了工作模态分析.在自然风的随机激励下,对某港口40t位起重机进行了模态试验.采用响应点与参考点之间的互功率谱的幅值图代替集总传递函数的幅值图进行了模态分析.由所有测点和参考点间的互功率谱,通过拟合各响应点同参考点之间的互功率谱来识别起重...     

基于振动信号的精密轴系状态监测及早期缺陷诊断

针对某执行机构用精密轴系磨损的监测及诊断问题,提出一种基于变分模态分解及能量分布的故障诊断方法,在对轴承振动信号进行变分模态分解的基础上,分析了各阶有限带宽模态函数分量的功率谱能量分布情况,并根据试验数据和分析结果确定轴承振动信号功率谱能量分布阶次可以作为轴承磨损的诊断指标,最后通过搭建的轴承组件振动状态监测系统验证了该方法的有效性。     

基于EMD与功率谱分析的滚动轴承故障诊断方法研究

针对西部油田大型设备故障信号的非线性、非平稳特征,提出一种基于经验模态分解方法EMD（empirical mode decomposition）和功率谱的分析方法。首先对滚动轴承振动信号进行经验模态分解,然后对分解后包含轴承故障特征信息的固有模态函数分量作功率谱分析,得到各分量的功率谱图,清晰直观显示出故障特征信号的功率谱,从混有背景信号和噪声的振动信号中提取轴承故障信息。由于EMD方法具有自适应特性,适宜于非线性、非平稳信号的分解,该方法应用于滚动轴承的故障振动信号分析中,结果表明,该方法能够突出滚动轴承振动信号的故障特征,从而提高滚动轴承故障诊断的准确性。     

准零刚度扭转隔振器振动传递特性研究

针对一种应用连杆弹簧负刚度结构所设计的正负刚度并联扭转隔振器,通过分析其设计参数,得到了其在静平衡位置达到准零刚度的条件。针对所述系统,建立二自由度非线性动力学微分方程,应用谐波平衡法求解了准零刚度隔振器的振动响应。考虑激励幅值、系统阻尼和转动惯量等因素,从扭转振动力矩传递和扭转振动功率流传递两个角度分析了准零刚度隔振系统的非线性振动传递特性。结果表明,此隔振系统具有良好的低频隔振效果,且表现为振动传递的硬特性;从功率流角度的分析还表明,系统的瞬时传递功率流峰值与输入功率流和耗散功率流的变化趋势保持一致。在低于共振区域的低频区间内,隔振系统前后两端的转动惯量对系统振动具有较大影响。最后,对扭转隔振器的振动隔离特性进行了试验验证,试验结果表明,隔振器具有良好的低频振动隔离特性。     

应用循环平稳方法分离电机系统故障

采用定子电流法对电机及其拖动设备进行扭振监测与诊断时，电流信号中频率成分复杂，不仅包含故障频率还有工频及其他信号成分，使用传统的信号处理方法难以将故障频率成分从中分离出来，造成诊断不准确。采用循环平稳的方法对电流信号进行解调，以去除电流信号中的工频干扰，同时对故障频率进行分离，达到更准确识别故障的目的。数据仿真和现场试验的结果表明，采用该种方法能够去除工频成分和分离故障信息，提高了采用定子电流法进行故障诊断的准确性。     

柴油机动力总成异常振动试验分析

对某SUV车柴油机动力总成产生的异常振动进行了试验分析研究.在介绍柴油机动力总成振动基本分析方法的基础上,开展了整车道路及转鼓试验,进行了整车及台架条件下动力总成的振动模态试验.通过对动力总成的振动特性分析,找到了引起动力总成操纵手柄异常振动的原因:飞轮壳刚度偏低,动力总成系统固有频率落入柴油机工作转速的激励频率区间,...     

侧向悬挂双层隔振系统功率流研究

综合运用统计能量分析(SEA)理论和功率流方法,建立了多方向激励作用下的侧向悬挂双层隔振系统的统计能量分析模型,对其功率流传递率进行了仿真分析,同时进行了侧向悬挂双层隔振系统的功率流实验,测量了其在多方向激励作用下的功率流传递率,将统计能量仿真计算结果与功率流实验结果进行了对比,结果表明两者的功率流传递率在中高频段基本一致,传递到基础的侧向功率流大于垂向功率流,侧向振动在侧向双层隔振系统中不能被忽略。     

基于向量拟合法的配电变压器振动特性分析

尝试使用向量拟合法对变压器表面振动数据进行拟合分析。首先,通过与频域复指数最小二乘法的对比,验证向量拟合法的适用性;其次,用向量拟合法分析变压器表面振动数据,发现变压器由100Hz工作频率及其倍频引起的强迫振动响应占据主导地位,变压器底部靠近铁芯处振动量级更大。将底部振动数据单独进行向量拟合法分析得到局部模态,为振动测点位置优化和故障识别提供参考依据。     

振动压路机诱发的地面振动及防治

根据BW219DH-3振动压路机施工时引起的地面振动监测资料,对其衰减规律进行了统计分析和量纲分析,表明可用负幂函数描述振动压路机引起的地面振动衰减规律。并对隔振沟的隔振效用进行了试验研究,隔振效果明显,安全隔振距离从隔振前的12m减少到7m。这就为正确评价振动压路机施工时地面振动对附近建筑物的影响及控制提供了科学依据。     

载重车动力总成悬置系统隔振性能的仿真分析

利用动力学分析软件ADAMS,建立动力总成悬置系统的六自由度动力学模型。在发动机稳态工况下,以悬置支承处 响应力最小为目标函数,对动力总成悬置系统参数进行敏感度分析,选取敏感度高的几个性能参数作为设计变量,对动力总 成悬置系统进行参数优化,优化结果显示系统的隔振性能得到明显的提高。     

基于跑车余振的混凝土梁桥阻尼比估算方法

分析了混凝土梁桥跑车余振信号的特点,提出桥梁自由衰减振动分段幅值估算阻尼比的方法,以提高阻尼比的识别精度。该方法通过对结构余振信号分段截取做FFT变换,利用相邻两块数据的幅值求得其阻尼比。仿真分析比较了该方法与传统半功率点法估算结构阻尼比的精度,结果表明该方法在有限衰减数据长度内精度优于传统半功率点法。利用该方法对某混凝土连续刚构桥的跑车余振信号进行阻尼比识别,得到前两阶竖弯频率对应的阻尼比,识别结果稳定,可作为该桥的实际阻尼比。     

基于卷积神经网络的时频图像识别研究

变速器作为汽车动力传递系统中的关键部件,其振动和噪声直接影响着汽车的性能。由发动机输入到变速器的转速很多情况下是变化的,这使得这种工况下的变速器故障诊断更加复杂。针对这个问题,提出了基于卷积神经网络（convolutional neural network,CNN）的变速器变转速工况下的故障分类识别方法:在变转速下,采集了变速箱多种故障状态下的振动信号,对各类信号进行时频变换得到时频矩阵,并利用CNN实现多类故障的分类。并研究了CNN结合不同时频方法时的识别性能,结果表明,连续小波变换(continuous wavelet transform,CWT)与CNN结合的方法对变转速下的时频图识别性能最好。