基于统计数学的传感器故障诊断方法

提出了一种基于统计数学的传感器故障诊断方法。该方法利用能量守恒方程的残差特征建立线性方程组，通过求解方程来完成多个具有固定偏差的传感器故障的检测和诊断。仿真试验表明该方法是可行的。     

基于累积残差贡献率的传感器故障定位方法

为准确定位结构健康监测系统中的故障传感器,提出了基于累积残差贡献率的传感器故障定位方法。基于主元分析的基本原理,将车辆荷载和地脉动激励下传感器采集的数据分为主元空间和残差空间,采用SPE统计量对故障进行识别。在此基础上,通过对残差贡献值的推导,提出了累积残差贡献率指标,改进了现有的残差贡献图,提高了故障定位的准确率,并将单传感器故障定位拓展到两个故障传感器的同时定位。数值模拟结果表明:主元分析法能准确识别出预设的4类常见传感器故障,累积残差贡献率不但能更好地定位单传感器故障,两传感器同时发生故障时也能准确定位。     

主元数量对故障传感器重构精度影响分析

传感器正常工作是冷水机组安全运行和优化节能的必要条件,但随着使用年限的增加,各类传感器故障时常发生。以Q统计量为检测指标的主元分析方法,常用于传感器故障检测、诊断与数据重构。由于主元数量的选取对于主元空间和残差空间的投影过程的建立具有较大影响,分析了不同主元数量对重构精度的影响规律。结果表明,主元数量越多,传感器重构数据的精度越高。     

基于AR模型的塔机结构损伤检测研究

摘要：根据实验室已有的微型塔机建立模型,采用数学建模和有限元分析相结合的方法,对塔机在起升动载激励下结构损伤的检测方法进行深入研究。通过塔机的起升动力模型求解,得到随时间变化的激励载荷函数;建立塔机有限元模型,通过瞬态动力学的求解,获得塔机在冲击载荷下完好状态和损伤状态的位移数据;建立AR模型,以模型残差方差作为损伤敏感因子对塔机损伤状态进行分析。研究发现：完好状态下模型的残差方差趋向于零,损伤状态下模型的残差方差大于零;随着损伤程度的增加,残差方差呈现出逐渐增大的趋势,越远离损伤处模型残差方差越大,单元较大程度损伤对结构的健康影响比较严重。在实践中,确定损伤位置时可根据以上规律布置较少的位移传感器进行损伤检测。     

基于STF的车辆ECAS传感器故障诊断研究

电控空气悬架(electronically controlled air suspension,ECAS)系统的有效控制依赖于传感器实时采集的正确车身状态信号。针对电控空气悬架传感器卡死、恒偏差、恒增益3种故障,建立1种ECAS故障检测与隔离方法(fault detection and isolation,FDI)。建立电控空气悬架三自由度1/4车模型以及传感器故障时空气悬架模型,设计故障检测滤波器组,结合传感器实时测量值获得空气悬架输出残差,在此基础上确定故障检测指标,计算指标数值并选取适当阈值进行比较。诊断滤波器采用强跟踪滤波器方法进行设计,选取两级决策变量构造隔离决策函数,实现对故障传感器的检测与隔离。仿真分析表明,所提出的基于STF的方法实现了ECAS传感器故障的检测与隔离,有效提高了车辆控制的可靠性与安全性。     

一次回风空调系统的故障诊断研究

空调系统的故障诊断研究对于节约空调系统能耗、减少设备之间的磨损、延长设备的使用寿命、提高空调系统的运行效率均具有重要的意义。由于空调系统的复杂性、空调设备的多样性,空调系统在实际运行过程中会存在多种多样的问题,包括硬件设备的老化、阀门的堵塞、传感器失灵、换热器换热效率降低等,都会造成能源消耗增加、能源浪费等问题。因此针对空调系统的特点研究一套适用于该系统的故障诊断方法,实现对系统运行过程中常见故障的诊断,主要针对组合式空气处理机组。通过实现模拟再现常见的7种故障,利用一阶自回归方程建立特征参数残差图,由残差分析得到不同故障条件下特征参数的残差变化,进一步针对残差变化趋势以送分温度残差为基准建立故障诊断分类器,并细化为7条故障诊断规则集;同时,通过Matlab Script节点实现Matlab与LabVIEW的混合编程,并调用训练好的模糊神经网络模型实现故障诊断结果的可视化显示。     

混凝土火灾高温中传热传质的数值模拟分析

将混凝土模型化为非饱和变形多孔多相介质。基于控制干空气、湿份及基质溶解物的质量守恒、混凝土介质混合体的动量守恒和焓(能量)守恒的耦合偏微分方程组,建立了一个混凝土化学-热-湿-力全耦合数学模型,其中基本未知变量为固相位移、混合气体压力、毛细压力、温度和基质溶解物质量。通过数值预测结果与试验测量结果的定量比较,显示出所发展的数学模型在重现高温条件下混凝土中化学-热-湿-力耦合现象的能力。     

轮胎生产自动控制系统节能控制研究

提高轮胎生产自动控制系统中能量的利用率具有重要的应用价值。针对传统节能控制方法的缺陷，提出一种基于残差控制的节能控制方法。建立轮胎生产自动控制系统各个环节的能量消耗模型，为节能控制提供了准确的依据；建立PID节能控制模型，根据轮胎生产过程中各个环节中的控制残差的比例，以微分时间和积分时间的线性组合的形式得到节能控制的目标函数，从而实现理想的节能控制效果。仿真实验表明，本文算法能够提高轮胎生产自动控制系统节能的效果。     

设备诊断技术在工程机械维修中的应用

１设备诊断技术概况自８０年代初，我国开展了设备诊断技术的研究工作以来，经过十多年的发展，从理论到实践已取得了很大进展。目前，国内诊断技术的研究主要集中在以下几个方面：（１）传感器技术研究国内先后开发了各种类型的传感器，象电涡流传感器，速度传感器，温度传感和加速度传感器等。（２）关于信号分析与处理技术的研究从传统的谱分析、时序分析和时域分析，开始引入了一些先进的信号分析手段，如短时傅立叶分析，Ｗｉｇｎｅｒ谱分析和小波变换等。这类新方法的引入弥补了传统分析方法的不足。（３）关于人工智能和专家系统的研…     

轴向受载的高速滚动轴承动态特性分析

根据Hertz接触理论和刚性套圈理论,建立了轴向受载时高速滚动轴承的力学模型,得到了组成该模型的动态特性方程组。针对传统Newton-Raphson迭代方法对所建立的动态特性方程组求解过程中对初值敏感、不易收敛和振荡的问题,提出了基于遗传算法的求解方法,并将所得结果与传统Newton-Raphson方法结果进行了对比。结果表明,遗传算法可以有效求解高速滚动轴承的动态特性方程组,避免了传统方法的缺点,提高了编程效率。     

Experimental and numerical investigation on LTB strengths of monosymmetric compact I-beams with thickness-stepped-flanges

This paper investigates the inelastic lateral torsional buckling, LTB, of doubly stepped singly symmetric compact I-beams under two concentrated loads. The results are obtained by conducting actual destructive tests on the beams using a testing machine and running simulation tests using the finite element program, ABAQUS. The main factors that are considered for the analyses are the degree of symmetry, the loading and supports, the stepped beam factors and the length. For this study, the beams have simple supports. The monosymmetric ratio of all the beams analyzed is fixed at 0.7. The unbraced lengths of the beams are 3 meters and 4 meters. The results obtained from ABAQUS are compared with the results from design specifications to determine the effects of steps and from proposed design equations to determine the equations’ applicability and safety. The results revealed that the stepped beams did have an increase in capacity in comparison with the prismatic beams and that the proposed equations are suitable to be used in predicting the strength of stepped beams under the observed loading condition.     

12m预应力混凝土空心楼板的研制及试验研究

在对12 m预应力混凝土空心楼板试制基础上,根据现有规范的规定,结合工程实际,对12 m预应力混凝土空心楼板进行结构性能检测,试制的工艺参数,可为国家制定相应的标准图集提供依据。     

山区铁路车站内四线高桥设计

龙门沟四线大桥桥高56m,首次在山区铁路采用四线双柱式刚架墩、配预应力混凝土帽梁,预应力索采用12-15.2钢绞线。钻孔桩及明挖基础。桥梁左侧搭设6m宽56m高站台桥。施工先铁路桥后站台桥。     

供热系统中热量表的分类及选型

介绍了供热系统中热量表的分类，重点对机械式、超声波式和电磁式热量表的适用范围及选型方法进行论述，并对配对温度传感器和积分仪的选型要求作了介绍。     

热量表分类及选型

本文介绍了热量表的分类,重点对各种热量表适用范围及选型方法进行论述,并对配对温度传感器和积分仪的选型要求作了介绍。     

Theoretical basis of slurry shield excavation management systems

Slurry shields are commonly used not only in Singapore but worldwide. As these are often used in very challenging nonhomogeneous ground conditions, it is crucial to understand and improve the processes which will help to prevent over-excavation, sinkhole and settlement risks. Slurry shields utilize a bentonite suspension to provide support to the tunnel face and to transport spoil to the surface. By comparing the measured inflow and outflow rates it is possible to calculate and display on real time basis the amount of excavated material. For this purpose there are flow meters and density meters installed in the slurry circuit. Based on the measurements there are different methods to calculate the quantity of excavated material. These can be presented as excavated volume, mass or dry mass following different formulae. As the calculation methods differ slightly in their approach, the sensitivity to the various influences on the slurry circuit depends on the chosen calculation approach. Such influences can be measurement errors, mechanical, electrical and hydraulic issues, the influence of time as well as changing geology. Also in case there is over-excavation of solids, ingress of ground water or bentonite loss into the ground, the different formulae will reflect these effects through different results. While one approach may be more suitable under certain conditions, another approach will be more appropriate in other conditions. In order to provide the industry a clear view of the advantages and disadvantages of the various approaches under different conditions, this paper presents a set of definitions for all the parameters involved. The different calculation approaches are then compared on the basis of the unified definitions. The focus of the study centres on the behaviour of the different calculation methods, during situations such as a face collapse, calibration error of sensors, water inflows or compressed air interventions. A simulation tool in Excel is presented which allows defining several real life examples and the different calculation methods. Subsequently the behaviour of different calculation algorithms is shown and explained. This analysis and comparison allows not only the improvement of practical excavation control systems in the future but also helps the various stakeholders to better understand and interpret the measurements and calculation results obtained by the different systems available in the market.     

沉管隧道–接头–场地土振动台试验研究

为了解沉管隧道及其接头在地震作用下的动力响应,以中国广州洲头咀沉管隧道工程为背景,在北京工业大学九子振动台台阵系统上开展了1∶60比例尺大型沉管隧道–接头–场地土振动台模型试验。试验中模型箱采用装配式连续体刚性模型箱,其尺寸为7.7 m(长)×3.2 m(宽)×1.2 m(高),试验中输入地震动时程采用El Centro、Taft、天津及广州人工地震动记录,输入方向为水平横向和水平纵向一致地震动激励。设计了用于模拟沉管隧道接头的构件,并利用拉压传感器和激光位移计测得接头处所受轴向力及变形。结果表明:不同段模型结构测得的加速度及其傅立叶幅值谱有差别,且隧道结构地震响应不是随其自身特性振动,而是服从于周围土体的地震响应;不同强度地震动激励下,不同接头的受力情况可以为沉管隧道的抗震设计提供有价值的参考;不同强度地震激励下,不同接头的位移变化趋势基本上遵循J1接头位移最大,J3接头位移次之,J2接头位移最小,由于J2接头位于中间,这样的变化规律使得整个隧道沿纵向变形更加协调;水平纵向和水平横向一致地震激励下,每个接头的正反方向位移变化趋势基本平行,本次试验结果换算到原型结构,隧道接头止水带处于安全范围不会漏水。     

考虑非达西渗流的比奥固结有限元分析

在经典Biot固结理论基础上,建立了考虑非达西渗流影响的固结方程,并用有限元法进行了求解.首先,引入目前广泛应用的Hansbo非达西渗流定律,简要分析了该模型及其参数情况.通过对孔压梯度进行一定简化,结合流量连续条件和力的平衡条件,获得了考虑非达西渗流的Biot固结理论控制方程.在此基础上,基于加权残数法和空间八结点单元,推导了相应的有限元方程.通过在已有程序基础上编制非达西渗流模块,实现了对上述有限元方程组的求解.最后通过与解析理论对比,验证了数值方法的可靠性.结果发现相比于考虑非达西渗流的解析理论,有限元解法误差随非达西渗流控制参数的增大而增大,但总体误差在10%以内;非达西渗流会延缓固结速率,且该影响随着非达西渗流参数的增大而变得明显.     

世界金龙大厦结构设计

本文介绍了高１１９ｍ，３５层的福州世界金龙大厦，采用高强混凝土，２６层标准层楼板采用无粘结预应力平板，打入式预制桩深度１２ｍ左右，桩筏底板埋设测试元件。实测结果表明，利用软土地基桩土共同作用，桩间土可承担总荷载５％，但其强度不宜超过土的临塑强度。     

非均匀土中考虑桩端土体硬化效应的单桩解析算法

桩侧和桩端采用不同的荷载传递函数 ,并将桩侧土体沿深度变化的剪切模量和强度进行线性拟合 ,在此基础上提出了一种非均匀土中单桩沉降的解析算法 ,推导了一系列单桩沉降解析表达式 ,计算结果可直接用于单桩分析 ,同时讨论了参数的取值问题 ,给出了简单的参数取值方法 ,计算结果与实测结果基本一致 ,证明了此方法的可行性。