基于输入能量的地震动时程强度包络函数研究

结构随机振动分析和人工合成地震动记录均需要将反应谱转换为功率谱,地震动强度包络函数对转换结果有着重要影响。为合理地确定强度包络函数模型中各参数的取值,依据输入能量谱与傅里叶幅值谱的精确转换关系,建立了由非平稳地震动功率谱计算输入能量谱的方法,并分析了各参数取值对功率谱与能量谱的影响。以匹配设计谱的天然地震动记录样本的平均输入能量谱作为参考依据,通过与设计谱转换得到的输入能量谱进行对比分析,确定了各类场地设计谱转换为功率谱时,强度包络函数模型的各参数取值。通过人工合成地震动记录的输入能量谱分析,验证了各参数取值的合理性。     

《用无偏估计方法计算简支梁的频响函数》

利用不相关信号的互功率谱多次平均趋于零的性质，推导出多输入多输出频响函数无偏估计算法，用MATLAB语言编制了该无偏估计算法的程序。使用动态信号测试系统进行了简支梁的多点激励和多点响应的振动测试，并利用MATLAB程序对实测信号进行了计算，得到了测试对象的以频响函数。利用有限元方法计算了测试对象的频响函数，对多输入多输出频响函数无偏估计算法进行了验证。     

地震动全非平稳时频谱统计模型及其在结构分析中的应用

针对传统的时域强度包络函数没有充分考虑地震动统计特性的不足，提出基于能量持时的地震动强度统计模型建立方法，获得不同场地类型的地震动强度包络统计模型及典型地震波。针对过滤白噪声型单峰型功率谱不能充分体现真实的地震动功率谱多峰性和强非平稳性的不足，采用更精准的多峰功率谱模型。在此基础上，基于小波包变换提出时变功率谱（演变谱）的统计模型和等效函数模型，二者均满足时频域的边缘条件及非负性，且可精准而细致地表征时频非平稳性。通过算例证明按照时变功率谱统计模型及其等效函数模型在结构进行随机响应分析时相比于传统的功率谱函数模型具有更高的精度。     

微弱随机信号功率谱的互相关测量原理及性能研究

本文提出一种采用双通道前放的互功率谱估计方法。对互谱周期图估计的偏量及方差计算表明,互谱估计的期望值可以消除前放噪声及零漂等影响,从而保证了微弱信号功率谱的准确测量。文中指出,前放噪声会加大互谱估计的方差,并引起幅值估计的附加偏量,因此采用低噪声前放及平滑周期图平均法仍是十分必要的。用本方法对低于前放噪声一个数量级的小电阻热噪声及二极管PN结电流散弹噪声功率谱进行了测量,测量结果与理论值基本一致。     

闪烁噪声的自相关函数及其表征

闪烁噪声是一种非平稳随机过程,其功率谱密度函数在频率低端（ｆ＝０）发散,无法直接利用Ｗｉｅｎｅｒ－Ｋｈｉｎｔｃｈｉｎｅ关系得到它的自相关函数,本文采用“降阶－积分”方法,得到了频率源中闪烁调频噪声的自相关函数的解析表达式。根据这一结果,分析了频率稳定度的表征原理,指出了频率稳定度表征的实质是将非平稳过程转化为平稳过程并求取时间平均。最后,通过时域分析得到了闪烁噪声的Ａｌｌａｎ方差表达式。     

流空化噪声的谱特性

根据流空化噪声的功率谱结构对空化现象进行判别是人们关注的问题之一。本文采用了一种流空化噪声的模型并对功率谱进行了计算和分析。采用三种不同的几何模型，实测了空化状态下的功率谱特征，所得结果表明流空化噪声具有连续的功率谱结构，谱包络具有近似单调上升和单调下降的趋势，以此判断空化的发生，为工程设计提供了可靠数据。     

闪烁噪声的自动关函数及其表征

闪烁噪声是一种非平衡随机过程，其功率谱密度函数在频率低端（f=0)发散，无法直接利用Wiener-Khintchine关系得到它的自相关函数，本文采用“降价－积分”方法，得到了频率源中闪烁调频噪声的自相关函数的解析表达式，根据这一结果，分析了频率稳定度的表征原理，指出了频率稳定度表征的实质是将非平稳过程转化为平衡过程并求取时间平均，最后，通过时域分析得到了闪烁噪声的Allan方差表达式。     

基于噪声功率谱印刷图像质量分析

目的从噪声功率谱角度分析加网方式对图像质量产生的影响。方法采用对比和验证试验方法,分析平网区域和人物图像在不同网点结构下的噪声功率能量值与视觉效果的关系。结果青、品、黄、黑等4色平网区域的噪声功率能量值在10%~100%之间有一定规律,将人物图像平滑去噪后噪声能量值与视觉效果对比有一致性。结论噪声功率谱可作为图像质量评价的综合分析指标,平网区域不能作为评价印刷质量的唯一测试指标,网点对图像产生的视觉效果与噪声功率谱能量值也应作为指标,以全面有效地评价印刷品质量。     

随机振动校准中复频响函数最佳估计

本文讨论了随机振动校准中复频响函数的最佳估计。为了从双通道FFT的一次测量中得到被校传感器复频响函数的无偏估计,本文给出了在输入或输出噪声分别存在的不同频域内,两类复频响函数的最佳使用原则;确定了输入与输出中均混有噪声时,被校系统复频响函数模真值上下限的估计。最后,以典型的加速度计系统随机校准对以上结论作了验证。     

含分数阶导数项的随机Duffing振子的稳态响应分析

本文对一个含有分数阶导数项阻尼的、Gaussian白噪声激励下的Duffing振子进行了稳态响应分析。首先,基于能量平衡理论,运用等效线性化方法,计算等效系统的线性阻尼及自然频率,建立统计意义下的等效线性化系统。然后,利用平均法建立随机Ito方程,得到随机响应的Markovian近似;给出描述振子振幅概率密度函数演化的Fokker-Planck方程,并得到它的稳态解。进一步,对于含有响应振幅的等效线性系统,借助由Laplace变换得到的转换函数,得到原系统的条件功率谱密度,结合振幅的稳态概率密度作为权重函数,给出原系统功率谱密度的估计,以及响应的统计量的估计。数值模拟的结果说明所提出的功率谱密度的近似解析表达式是可靠的,它甚至适用于Duffing振子具有强非线性回复力的情形,因为它可以较好的表现出功率谱密度共振频谱加宽及多峰现象的出现。     

基于功能集族的功能求解方法

当前较大规模的功能树组合求解方法存在解空间庞大、冲突定位困难的问题,对此提出了一种基于功能集族的功能求解方法。在布尔代数理论基础上,把功能树结构映射为功能函数,通过求解功能函数的功能集族来对功能树进行求解。给出了从功能树生成功能集族的实现算法。实践证明,该方法可有效地提高设计者进行概念设计的效率。     

Hybrid Function Generator

A novel hybrid function generator that replaces a servo multiplier previously used in an instrument to measure the length distribution function of a population of cotton fibers is described. The function generator linearizes the output of a photocell by extracting the square root of this signal and displaying the result in digital form as well as producing an analog signal. It has general application as a replacement for analog function generation and multiplication.     

Wavefront Aberration Function

Abstract

In this paper we obtain equations for the two aperture second derivatives of the wavefront aberration function in terms of the position of the local sagittal and tangential foci. The derivatives presented here are valid for meridional rays. The local foci positions for any tangential aperture zone are calculated by tracing one ray that corresponds to that zone and using Coddington's equations. The second derivative equations can be incorporated in the usual procedure of aberration computation, increasing from two to four the number of equations available for each tangential ray traced.     

Deriving the Coltman Correction for Transforming the Bar Transfer Function to the Optical Transfer Function (or the Contrast Transfer Function to the Modulation Transfer Function)

The Coltman series for obtaining the optical transfer function from measurements of the bar transfer function is mathematically derived. The bar transfer function rather than the contrast transfer function is defined so that the relation remains valid when an image exhibits phase reversal.     

集值函数关于实值单调非减函数的集值Riemann-Stieltjes积分

本文首先建立了集值函数关于实值单调非减函数的集值Riemann-Stieltjes积分,然后讨论了集值Riemann-Stieltjes积分的性质,给出了集值Riemann-Stieltjes可积的充要条件,最后引入集值Riemann-Stieltjes随机积分。     

包装损失函数

论述运输包装件在流通环节中造成的损坏率与包装成本、产品损坏而造成的损害额之间的函数关系,用以指导设计师进行经济而合理的包装设计。在长期积累资料的基础上,确定产品的最佳损坏率,使总损失最小。