基于GPS的高耸结构动态特性监测

在土木工程领域,GPS作为一种新的结构振动健康监测方法正受到广泛关注.以在建的广州新电视塔(塔高610 m)为研究背景,利用RTK-GPS测量技术对其在台风以及一般风荷载作用下的动态特性进行了监测试验,获得了电视塔核心筒顶部一个测点沿其短轴和长轴方向的动位移时程曲线,位移曲线的谱分析结果表明,利用动态GPS观测能精确地识别出高耸结构物的低阶振动频率,其识别结果同加速度计识别结果以及有限元模型分析结果吻合很好.研究结果表明,在高耸结构施工监控和健康监测中,应用动态GPS技术进行环境激励动态特性监控是一种有效的方法.     

超高耸结构台风期间动力特性监测

主要做了以下几个方面的工作:(1)利用GPS等多种传感器,建立广州新电视塔的健康监测系统;(2)采用一种仅基于输出响应的模态识别算法(频域分解法),结合台风期间所测得的加速度响应识别了广州新电视塔的前十阶模态参数;(3)用图、表和有限元模型描述了电视塔在台风期间的形变状态,揭示其动力特性。具有理论创新和较好的应用借鉴作用。     

基于微波感知的挠性结构动态响应监测

以大跨度桥梁、高架道路为代表的挠性结构在服役过程中的健康监测备受关注和重视,结构动态响应的测量是实现结构健康监测的重要途径。基于微波感知的新型非接触式振动测量(简称"微波测振")技术与方法,开展挠性结构动态特性监测的应用研究。阐述了微波测振系统的组成及基于单频连续波和调频连续波微波雷达的振动测量基本理论与方法。针对工程实际中挠性结构动态响应监测需求与特点,提出微波测振系统的工作模式选择与参数设置准则。基于搭建的微波测振系统开展了轻轨高架箱梁结构在列车运行激励下的振动响应监测实验研究,分析了不同工况下结构的动态响应特性。结果显示,微波测振技术与方法能够准确测量挠性结构的形变与动态响应,为军民领域挠性结构的健康监测提供了一种新的非接触式振动测量技术与方法。     

基于振动信号相位特性的状态监测

在设备运行状态监测中,振动分析与诊断是最常用的方法,主要分析参数为幅度特性和功率谱,分析方法和诊断技术都比较成熟。与常规方法不同,论文从振动信号的相位特性出发,利用信号通过系统的滞后特性,对设备运行状态进行监测,从理论上和方法上进了较深入的研究,并以车辆悬挂系统为对象,对运行状态进行在线监测,与基于幅度特性的监测法进行了比较,收到了较好的效果,丰富了振动监测的内容,拓展了振动监测的途径。     

基于摩擦阻尼器的高耸电视塔结构风振反应被动控制

本文研究了高耸电视塔结构基于被动摩擦阻尼器的风致振动控制问题。文中建立了电视塔结构的三维有限元模型和二维等效动力分析模型。随后建立了电视塔结构的受控运动方程和风荷载模拟方法。在此基础上以合肥电视塔为背景,进行了结构风振反应控制分析和相应的参数研究。分析表明,被动摩擦阻尼器可有效地抑制结构的风振反应。通过合理地选取阻尼器参数,可以获得满意的减振效果。     

基于ACVMD-WT法的GNSS-RTK高耸结构动态监测与模态分析

为对高耸结构的安全性能进行评估,采用GNSS-RTK技术对天津广播电视塔进行动态监测。对监测误差及噪声进行分析,基于变分模态分解（variational modal decomposition,VMD）和小波阈值（wavelet threshold,WT）提出了ACVMD-WT算法。通过模拟信号验证了VMD比添加自适应噪声的完备集合经验模态分解（complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise,CEEMDAN）的信号重组能力更强。利用所提算法对水平方向信号进行降噪并得到结构的模态参数。结果表明：水域环境易引起背景噪声,对监测结果产生不利影响;ACVMD-WT滤波实现了对信息分量的有效筛选,降噪前后信号具有较强的相关性;相比集合经验模态分解（ensemble empirical mode decomposition,EEMD）,CEEMDAN以及CEEMDAN-WT,所用算法的降噪效果更佳;由降噪后信号更好地获取到结构的前三阶频率及阻尼信息,其中一阶频率与有限元分析的相对误差为0.189%,第三阶频率相对...     

广州新电视塔不同激励下动力特性监测

广州新电视塔结构健康监测系统监测到结构建成后不同激励（包括台风激励,地震激励和一般风荷载激励）下结构的动态响应特性。首先,比较了在不同激励下结构的加速度时程响应和功率谱密度。然后,利用加速度响应数据进行模态分析并比较了在不同激励下结构的模态参数（包括频率、振型和阻尼比）。最后,利用希尔伯特-黄变换获得结构在不同激励下的瞬时频率和结构响应能量分布,并与小波变换的结果相比较。结果可为了解超高层建筑在不同激励下的动力特性提供参考     

全地形车车架挂发动机结构动态特性建模方法

全地形车车架挂发动机的结构动态特性好坏很大程度上决定其整车振动舒适性及可靠性,但目前针对车架弹性挂发动机的有限元建模没有一种简单、有效且通用的方法。通过对多款车架弹性挂发动机结构动态特性的计算和实验分析,提出了全地形车车架弹性挂发动机结构的一种简单且具有通用性的有限元建模方法——把发动机简化为质心、质量、转动惯量与发动机均相同的长方体,并网格化,通过SPRING单元将发动机与建立在车架上的MPC单元连接来模拟车架弹性挂发动机的状态。考虑到全地形车行驶中,发动机弹性悬置件刚度在各种工况下会发生非线性变化,分析了所提建模方法在悬置件刚度变化情况下对车架弹性挂发动机结构动态特性分析结果的影响。结果表明所提出的车架弹性挂发动机有限元建模方法仍然可以保证对其结构动态特性的分析在工程参考要求范围内。该建模方法对于弹性挂发动机全地形车的设计和开发具有简易性和通用性,可在产品设计和改型阶段就能了解车架弹性挂发动机结构的动态特性     

基于形函数方法快速识别结构动态荷载的试验验证

在动态荷载识别中常常由于矩阵的病态性影响识别的精度,利用有限元理论中的形函数逼近荷载曲线,将识别离散的荷载历程转化为计算有限的形函数权重,从而显著改善反卷积法识别荷载中存在的采样时间长或采样频率高时数值求解困难的问题;并能改善反问题的病态性,提高对噪音的鲁棒性。一个连续梁的数值算例比较验证了该方法在5%的高斯噪声影响下能精确地识别未知荷载。悬臂梁试验中,通过实测的结构动态响应,在移动时间窗内利用荷载形函数方法可以实现激励的在线识别。     

新型机枪枪架及其动态特性分析

以某型重机枪为研究对象,在不改动枪身的前提下设计了一种新型弹性三角枪架。通过建立机枪有限元模型,分析计算了其固有特性;建立基于刚柔耦合多体系统动力学的机枪虚拟样机模型,求解出其在连发状态下的动力响应。所得结果与原有三脚架进行了分析比较,证明了新型三脚架的优越性。     

Pseudospectra,MUSIC, and dynamic wavelet neural network for damage detection of highrise buildings

A non-parametric system identification-based model is presented for damage detection of highrise building structures subjected to seismic excitations using the dynamic fuzzy wavelet neural network (WNN) model developed by the authors. The model does not require complete measurements of the dynamic responses of the whole structure. A large structure is divided into a series of sub-structures around a few pre-selected floors where sensors are placed and measurements are made. The new model balances the global and local influences of the training data and incorporates the imprecision existing in the sensor data effectively, thus resulting in fast training convergence and high accuracy. A new damage evaluation method is proposed based on a power density spectrum method, called pseudospectrum. The multiple signal classification (MUSIC) method is employed to compute the pseudospectrum from the structural response time series. The methodology is validated using the data obtained for a 38-storey concrete test model. The results demonstrate the effectiveness of the WNN model together with the pseudospectrum method for damage detection of highrise buildings based on a small amount of sensed data. Copyright © 2007 John Wiley & Sons, Ltd.     

数码相机的亮度分布测试研究

在数码相机测光原理和数字图像处理的基础上利用均匀亮度源对数码相机进行光学标定,获取数码相机采集到的图像灰度值与曝光量之间的确切关系,并以此来获得亮度回归公式.在均匀亮度源标定下数码相机的亮度回归曲线的相关系数R2达到了0.984 5.利用标定完的数码相机进行亮度测试时取得了很好的实验效果,并且在进行点目标物亮度测试时相对误差可以控制到5%左右,在进行面目标物亮度分布测试时整体误差基本上可以控制到10%左右.     

基于数字散斑的大型机翼弹性形变测量技术

飞机机翼在飞行过程中受气动力影响会发生弹性形变,导致机翼外载荷大小与分布变化,危及飞行安全.该文针对民用飞机在飞行过程中机翼弹性形变测量的需求,分析大型飞机的结构负荷,采用多组摄像机组合标定、机载摄像机位姿修正、大倾角散斑图像解算等视觉测量技术,开展多摄像机组合的大翼展数字散斑形变测量方法研究,设计适用于C919飞机飞...     

是擦肩而过,还是迎头赶上?——略论数码相机和投影电视的进展

介绍和讨论数码相机和投影电视国内外的进展状况     

新型船用气动数字阀动态特性仿真的MATLAB实现

新型船用气动数字阀属于闭环机构的结构设计,所以要同时提高它的稳定性、快速性和精度等性能指标是不可能的,改变阀机构的模型结构参数和工作参数对上述性能指标的影响也是非线性、非单调的。因此,为了提高该数字阀的综合性能,必须对其特性作进一步的分析。通过MATLAB编程对该数字阀动态特性进行仿真,仿真结果对工程实践有一定指导意义,对类似的研究项目也有一定的参考价值。     

基于声纳和摄像头的动态环境地图创建方法

针对动态环境下声纳传感器无法正确检测动态障碍物从而降低移动机器人的地图创建的精度的问题,提出了一种声纳和视觉传感器结合的动态环境地图创建方法.为保持地图信息的完整性,该方法分别建立了动、静态栅格地图,利用前一时刻的静态地图、当前声纳观测信息和摄像头检测的动态障碍物信息的比较来更新地图,并给出了地图更新模型.因视觉信息能成功地解决地图中某些动态障碍物被当成静态障碍物的错误,因而能建立正确的地图.实验验证了该方法正确,可行.     

土基海流耦合条件下海上风电场塔架支撑结构动力特性初探

针对海上风力机塔柱支撑结构受到土基、海洋流体作用的复杂特点,开展多介质耦合条件下塔柱支撑结构动力特性研究。在考虑流固耦合基础上,进一步考虑海床土基弹性条件对塔柱结构动力特性的影响。最后得出了水流、土基与塔柱结构三合一综合动力特性分析结果,初步取得了变化规律。研究结果对海上风电场塔架支撑结构的抗振设计及进一步的研究提供了重要基础性参考依据。