滚动轴承早期缺陷振动的简化模型

建立了滚动轴承早期缺陷振动的线性简化模型,依据该模型分析了滚动轴承早期缺陷引起振动的特性。理论分析和实际测量表明:滚动轴承早期缺陷激励出轴承的固有振动,产生了脉冲冲击波;非周期早期缺陷振动为正常振动信号叠加一个或几个离散脉冲冲击波,产生垃圾音,周期早期缺陷振动为正常振动信号叠加一串串周期脉冲冲击波,产生内圈伤音、外圈伤音或滚动体伤音;脉冲冲击波是滚动轴承早期缺陷引起的异常声的主要原因。     

应用小波变换实现光谱的噪声去除和基线校正

为消除实测光谱信号中的噪声和基线干扰,给出了一种基于小波变换实现两者同时去除及其参数选择的新方法。该方法通过对光谱信号在小波域内的低频段小波系数置零来实现基线校正,通过对较高频段小波系数阈值处理来实现噪声去除;并利用纯光谱和常见基线、噪声的仿真信号,通过兼顾重构信号整体逼近和特征峰处局部逼近的评估系数η来实现小波基、分解层数、阈值估计方式等参数的选取。仿真实验表明,仿真信号采用sym5、db5或db9等小波基进行5次分解,然后低频成分置0及所有高频成分利用单层Heursure阈值估计算法进行硬阈值处理较为合适。进一步的实验表明,该方法对实测光谱中噪声和基线的消除是行之有效的。     

听觉诱发电位信号的小波消噪方法研究

本文对听觉诱发电位(auditory brainstem response,ABR)的信号消噪方法进行研究,采用Daubechies5(DB5)小波分析方法进行去噪处理。首先在MATLAB中对信号进行频谱分析,然后再利用小波工具箱找到DB5是适合于分析ABR信号的最优小波基,结合频谱分析结果提出小波系数的选取算法。研究表明选用DB5小波对测量信号进行变换处理,该分析方法不仅大大减少了叠加次数,同时也得到了更好的去噪效果。最后,在程序中实现了上述小波消噪算法,并依照临床感兴趣的Ⅰ-Ⅴ五波的波间潜伏期设计出波形评估程序,从而进一步证实了上述理论的可靠性。     

作用于转子系统的叠加正弦载荷识别研究

通过电机电流信号的分析与处理,对作用于转子系统的两种正弦载荷的线性叠加载荷进行定性与定量识别,提出了以下识别方法:采用小波分析方式对信号进行降噪处理,对载荷进行定性识别;采用希尔伯特模量法、快速傅里叶变换(FFT)滤波以及支持向量机(SVM)方式,在电机电流信号中获取两种正弦信号的频率与幅值,对两个正弦线性叠加后的叠加载荷进行定量识别。运用转子系统试验台,进行叠加正弦载荷定性与定量识别的试验,验证了识别方法的可行性以及识别准确性。     

冲击波存储测试技术

本文介绍了一种灵巧的冲击波存储测试装置,该装置用于测试记录爆炸场冲击波超压场信号.它由传感器、模拟适配调理电路、AD变换器、存储器、控制器、接口电路、电池组成.该装置具有小体积,微功耗,抗高冲击等特点.成功记录了冲击压力信号,测试数据使用凯泽窗进行处理,有效滤除自激振荡和高频噪声.     

基于Stribeck曲线的液压缸劣化趋势评价

为了评估液压系统的工作状态,提出了基于Stribeck摩擦模型的劣化程度评估方法。通过机理解析建立液压缸动力学模型,将实际系统可测量位移数据以及利用位移信号差分处理得到速度信号和加速度信号作为系统输入,其他测量数据和已知参数组成系统输出,设计双时间尺度最小二乘法辨识未知参数。将辨识的摩擦系数用于刻画Stribeck曲线,通过比较不同时间段的Stribeck曲线建立劣化指标,并分析相应缸体劣化程度。通过数值仿真验证理论的合理性和有效性。     

小波降噪与Hilbert解调相结合的齿轮箱故障诊断方法

将小波降噪和Hilbert解调分析方法相结合对齿轮箱典型故障进行了诊断研究。介绍了小波降噪和Hilbert解调的基本原理,通过QPZZ-II旋转机械故障试验平台进行了齿轮箱点蚀故障的实例验证分析。研究表明,小波降噪后提高了信噪比和故障诊断精度;Hilbert解调技术可以解调出调制信号,但不能较好地处理叠加信号,可利用倒谱分析边频带中的周期成分做进一步分析。通过实验证明了方法的有效性。     

基于远场涡流的管道局部缺陷定量评估方法

在基于远场涡流的管道缺陷定量检测中,设置12个紧贴内管壁、周向均匀分布的传感器作为接收线圈来实现管道局部缺陷的检测。当发射线圈处于管道缺陷位置时,传感器检测的远场涡流相位信号中叠加了发射线圈处缺陷所造成的伪峰信号,影响了传感器处管道缺陷定量分析的正确性;为了去除伪峰信号,在远场区域,设置了与发射线圈同轴的双接收线圈。去除伪峰后的传感器检测信号再进行强局部线性回归和小波阀值去噪处理,得到能真实反映管道局部缺陷的特征信号;最后,基于特征信号,提出了分别适用于单支管道和拼接管道的缺陷定量评估方法。通过实验验证,该评估方法在管道缺陷的定量检测中具有很好的实用性。     

数字信号处理技术在科氏质量流量计中的应用

科氏质量流量计是目前应用范围最广、发展速度最快的流量计之一。数字信号处理技术是科氏质量流量计的核心技术,直接决定其测量精度、测量稳定性等性能指标;而流量传感器输出信号的数学模型是信号处理的依据和基础。国内外学者提出了多种信号处理方法,但是,没有根据不同的信号模型和不同的应用场合对各种信号处理方法进行比较和评价。为此,根据不同数字信号处理方法的特征量提取原理,分析了其具有的优缺点。针对科氏质量流量计单相流、批料流与气液两相流测量这3种典型应用场合中存在的关键技术问题,依据随机游动信号模型、突变信号模型和自回归滑动平均(ARMA)信号模型,分别从计算精度、响应速度、收敛性、抗干扰能力和对参数变化的敏感度等方面,对不同信号处理方法进行考核和对比,确定了3种典型应用场合下,解决关键技术问题,性能最佳的数字信号处理方法。     

基于LabVIEW的变声器设计

变声器是通过对声音的音色和音调的双重复合改变,实现对输出声音的变声。现使用基于基音同步叠加(PSOLA)算法的波形编辑和拼接技术,利用虚拟仪器软件Lab VIEW对采集的声音信号进行滤波、调频处理,实现了对语音信号的变声处理。该设计提供了一种变声器设计的简便快捷方法,具有很好的应用前景。     

Application of Wavelet Analysis in Signal De-noising of Blast Shock Wave Overpressure

It's a problem to be solved how to de-noise the signal of blast shock wave overpressure.In the conventional methods,the high frequency of the signal is cut directly by some mathematics algorithms,such as Fourier Transform,but some of the useful signal will be cut together.We adopt a new method for the signal de-noising of shock wave overpressure by wavelet analysis.There are four steps in this method.Firstly,the original signal is de-cpmposed.Then the time-frequency features of the signal and noise are analyzed.Thirdly,the noise is separated from the signal by only cutting its frequency while the useful signal frequency is reserved as much as possible.Lastly,the useful signal with least loss of information is recovered by reconstruction process.To verify this method,a blast shock wave signal is de-noised with FFT to make a comparison.The results show that the signal de-noised by wavelet analysis approximates the ideal signal well.     

Measurement of fast-changing low velocities by photonic Doppler velocimetry

Despite the increasing popularity of photonic Doppler velocimetry (PDV) in shock wave experiments, its capability of capturing low particle velocities while changing rapidly is still questionable. The paper discusses the performance of short time Fourier transform (STFT) and continuous wavelet transform (CWT) in processing fringe signals of fast-changing low velocities measured by PDV. Two typical experiments are carried out to evaluate the performance. In the laser shock peening test, the CWT gives a better interpretation to the free surface velocity history, where the elastic precursor, main plastic wave, and elastic release wave can be clearly identified. The velocities of stress waves, Hugoniot elastic limit, and the amplitude of shock pressure induced by laser can be obtained from the measurement. In the Kolsky-bar based tests, both methods show validity of processing the longitudinal velocity signal of incident bar, whereas CWT improperly interprets the radial velocity of the shocked sample at the beginning period, indicating the sensitiveness of the CWT to the background noise. STFT is relatively robust in extracting waveforms of low signal-to-noise ratio. Data processing method greatly affects the temporal resolution and velocity resolution of a given fringe signal, usually CWT demonstrates a better local temporal resolution and velocity resolution, due to its adaptability to the local frequency, also due to the finer time-frequency product according to the uncertainty principle.     

Analysis and experiment on deformation of sheet metal by laser shock wave

The mechanism of laser shock deformation and the reason for the production of the shockwave are introduced. An evaluation formula of the detonation wave pressure in the system of laser, energy transferring-medium and sheet metal is built according to the theory of detonation wave and blasting gas-dynamics. The minimal energy of the laser pulse is evaluated on the basis of the formula of the laser shock pressure and evaluation of dynamic yielding strength. The experiment is also validated. The result shows that the quantity of sheet metal deforming is nonlinearly increased with laser energy, i.e., pressure of the laser shock wave. Under a laser-induced ultra-high pressure and high strain rate, structural steels and composite materials undergo plastic deformation. __________ Translated from Journal of Nanjing University of Aeronautics and Astronautic, 2005(S1) (in Chinese)     

爆炸冲击波作用下机翼带孔蒙皮的损伤分析

为了研究带有破孔的机翼蒙皮在爆炸空气冲击波作用下的损伤模式和变形特点,利用ANSYS/LS-DYNA建立带有破孔的机翼蒙皮模型,对带孔蒙皮在爆炸空气冲击波作用下的损伤进行模拟,通过仿真计算得出了带有破孔的机翼蒙皮的破坏规律和变形特点,为装备维修提供依据.结果表明：破孔尺寸发生较大的变化,破孔扩大边缘出现裂纹、相近破孔部分裂解连通形成裂纹,靶板的损伤程度增大.     

四参数正弦曲线拟合的一种收敛算法

对几种典型的4参数正弦波拟合算法进行了回顾，介绍了一种用三参数正弦波拟合算法实现4参数最小二乘正弦波拟合的收敛算法，特点是将幅度、频率、相位、直流偏移的4参数四维空间的最优化问题，转变成了频率的一维空间搜索和优化问题，讨论了频率参量在此一维空间上的收敛特性与规律，给出了该算法明确的收敛区间、收敛判据及实现过程。仿真及实验均证明了该方法的有效性和可行性，可用于4参数正弦波曲线拟合及调制信号的数字化解调。     

激光冲击金属板料变形的 最小激光能量估算及其实验研究

介绍了激光冲击板料变形的机理和冲击波产生的原因,提出了激光冲击板料变形中激光－能量转换体－靶材系统的爆轰波压力估算式。根据此压力估算式和材料的动态屈服强度,对激光冲击板料变形中所需的最小激光能量进行了估算,板料厚度为0.5 mm,约束凹模孔径Φ20 mm,在光斑直径6 mm,脉宽25 ns条件下的不锈钢靶材变形所需的最低脉冲能量大约为11 J。实验结果表明估算的最小激光能量与板料变形所需的能量阈值基本一致,且板料变形量随激光能量的增加呈非线性增大。最小激光能量的估算以及能量与板料变形的实验研究为板料变形的精确控制和预测提供了理论依据。     

电动车后避震疲劳损坏概率估计

针对电动车后避震的疲劳失效损坏,提出疲劳损坏概率估计。通过研究随机信号峰值分布的规律,导出单位时间内峰值分布的概率密度函数,结合后避震上参考点的功率谱密度与S-N疲劳强度曲线,根据Pa lm gren-M iner线性累积疲劳损伤理论,推导出后避震达到疲劳破坏时的实际寿命(均值)与疲劳损坏概率。最后对两种不同车型(KBS,KCS)的后避震进行试验,根据所得的试验数据估计出后避震的疲劳损坏概率,结果表明其估计值与实际的疲劳损坏概率的统计值是相符的,从而验证了该方法的有效性。     

基于改进EEMD方法的工程机械液压系统冲击振动信号研究

工程机械液压系统发生冲击故障时,振动信号会出现相应的时频特性的变化,准确捕捉液压缸冲击振动信号,提取信号的典型特征是故障诊断的关键。该文首先运用SVM延拓解决EEMD方法的端点效应,然后通过改进的三次样条插值方法拟合包络线,再利用互相关分析与频谱分析对特征模态分量进行筛选,选取出能够代表信号特征的IMF分量。最后使用改进的EEMD方法对液压系统突然换向引起的冲击振动信号进行分析,选取出能够代表信号特征的IMF分量,为以后的智能诊断故障特征提取提供依据。     

门座起重机回转支承声发射信号特征分析

针对低速重载回转支承故障检测的难点问题,对一台已服役36年的门座起重机转柱式回转支承进行声发射检测,确定了上支座滚道声发射信号衰减曲线及传感器的安装位置。通过现场试验获得空载、半载和满载4种工况下门座起重机回转支承上支座滚道声发射信号,对幅值、持续时间、能量等典型参数特征和典型定位信号波形频谱特征进行了分析,以期为后续研究工作提供一定指导。     

莫尔条纹在分析冲击场气流密度测试中的应用

应用莫尔条纹方法，设计了一种显示燃气射流冲击场的实验装置，测出了射流冲击场的气流密度分析，指出颗粒散射光是马赫盘附近对条纹清晰度差的原因，对得到的几种激波结构进行了分析