基于量子粒子群优化Volterra时域核辨识的隐Markov模型识别方法

将量子粒子群优化算法引入Voherra级数模型的非线性辨识中,并结合隐Markov模型(hidden Markov model,HMM),提出了一种基于量子粒子群优化的Voherra时域核特征提取的HMM识别方法,在提出的方法中,利用量子粒子群优化算法辨识得到的前三阶Volterra时域核作为故障特征,输入到各种状态的HMM中,其中,输出概率最大的HMM对应的状态即为设备的当前运行状态.提出的方法克服了传统的基于Volterra模型系统的机械故障诊断要求目标函数连续可导、容易陷入局部最小以及抗干扰能力差等缺陷.最后,将提出的方法应用到旋转机械故障诊断中.实验结果验证了该方法的有效性.     

基于三维激光扫描技术的病害隧道检测

为探讨超声红外热像对混凝土裂缝检测的机理,设计带有预制裂缝的混凝土板试件,采用超声红外热像检测系统开展超声激励下混凝土板裂缝生热试验. 通过分析裂缝生热的红外热像图和试验后裂缝表面的显微成像,归纳超声激励下混凝土板裂缝的生热机理;基于裂缝的生热机理,分析预紧力、激励时间和激励强度对裂缝生热的影响. 试验结果表明：裂缝生热来源于裂缝面的接触、碰撞和滑移作用,裂缝面中下部为主要生热区域且裂缝面平整无填充物. 增大预紧力、激励时间和激励强度都能使得更多的超声能注入至混凝土板试件,从而促进裂缝生热量的增多;当预紧力为110~120 N且激励强度为21%~24%时,裂缝具有良好的热响应,利于检测识别.

     

涡流脉冲热像技术中检测条件的粒子群优化

涡流脉冲热像检测中的检测条件优化是最大化裂纹区域生热量以充分发挥检测系统性能的重要保证。针对检测条件选择人工依赖性强等问题,以含有特定尺寸疲劳裂纹的金属平板试件为研究对象,采用仿真和实验相结合的方法,分析了检测条件对裂纹热响应的影响特点,结果表明:裂纹热响应随着激励时间、激励强度的增加而增强;随着提离距离的增加呈现先增强后减弱的趋势。基于仿真与实验结果,提出了一种用于估算特定检测条件下裂纹热响应的多元非线性回归模型,确定了裂纹热响应与不同检测条件之间的定量化关系。最终引入粒子群优化算法进行了检测条件优化,给出了热响应分布图和检出概率分布图。研究成果为涡流脉冲热像检测中的检测条件优化提供理论指导。     

超声红外热像技术仿真模拟的电-力类比激励方法

针对超声换能器与含裂纹平板试件的有限元建模过程中,使用位移激励代替超声换能器时,模型中因缺少接触碰撞过程而造成较大误差的问题,采用电-力类比的激励方法,建立了超声换能器与含裂纹平板的系统有限元模型,同时对比位移激励下含裂纹平板模型,系统深入地分析了不同激励下裂纹生热和平板振动的特性。仿真与试验结果不仅表明了换能器与含裂纹平板模型更加接近真实模型,而且验证了电-力类比激励方法的有效性和可行性。超声激励方式的探索将有助于建立更加接近实际的有限元模型,为裂纹生热机理分析提供理论支撑。     

虚拟仪器技术和数据库技术在某型两栖突击车液压系统测试软件中的应用

针对某型两栖突击车液压系统测试流程复杂、数据管理困难的特点,利用虚拟仪器技术和数据库技术等先进技术,构建了系统的数据库,完成了测试软件的设计,实现了对测试流程和相关数据的科学管理.该测试软件具有较强的移植性,在更新数据库的内容后,可直接移植到其他测试系统中.实践证明,这种方式使得用户不需掌握繁琐的测试程序编写,大大减轻了用户的负担,有很强的实践价值.     

涡流脉冲热像技术中传热学分析与数值模拟

涡流脉冲热像技术中,对含裂纹被测试件施加短时高频电流激励,裂纹面因涡流积聚会产生瞬时热量,进而由热传导引起试件表面温度分布的变化。为了分析裂纹传热特性,建立了涡流分布模型和简化传热模型,探索了试件表面温度分布的特点。制作了一系列含不同长度的贯穿疲劳裂纹金属试件,深入研究了裂纹区域热响应和裂纹长度之间的关系。数值模拟和实验结果表明:在特定的检测条件下,裂纹区域热响应与裂纹长度接近线性关系,满足正相关性,从而证明了简化传热模型的正确性。研究成果丰富了涡流脉冲热像技术的传热理论,为该技术的工程实践奠定了理论基础。     

大型抽水蓄能机组轴系的动特性研究

以广州蓄能水电厂１ 号机组的实际结构为例,首先应用Ｒｉｃｃａｔｉ传递矩阵法建立了计算机组自振特性的动力学模型,并分析了机组的自振特性及油膜轴承刚度对它的影响。然后结合Ｒｉｃｃａｔｉ传递矩阵法与Ｗｉｌｓｏｎ－θ法［５］编制了轴系的瞬态响应计算程序,给出了机组在几种典型外载荷作用下的瞬态响应。该模型的建立将加深对水轮机组动特性的认识,并可用以指导机组设计及故障诊断     

基于主成分分析的热图像序列盲源分离

在涡流脉冲热像技术中,高频涡流瞬时加热被测物体时,不同区域的热响应会发生混叠现象,这势必影响缺陷区域热响应信号的判别.本文以红外图像序列为观测信号,建立热响应信号的混叠模型;其次,利用不同区域的热响应彼此独立的特点,开展了基于主成分分析的盲源分离数据处理方法研究;最后,建立仿真模型研究了不同区域的热响应形态,采用了基于混叠向量和峰度系数定量分析主成分强化的区域.实验结果表明该方法能够实现不同生热区域的盲源分离,为缺陷的特征提取和识别提供了理论支撑.     

基于可变风险SVM模型的柴油机故障诊断技术

针对传统故障模式识别方法不能区别不同误判所造成损失不同的问题,提出了可变风险支持向量机(SVM)模型,对传统SVM模型的最优分类面进行重新设计,在利用实际数据识别故障的同时融入专家经验,使故障识别结果更具可靠性,该方法已成功应用于柴油机故障诊断.     

超声红外热波技术的研究现状

超声红外热波技术是一种新型无损检测技术,对金属试件疲劳裂纹、复合材料冲击损伤等缺陷具有良好的检测效果。简述了超声红外热波检测技术的基本原理及特点,然后从试验研究、理论研究和缺陷识别等方面归纳了该技术的国内外研究现状,最后针对现有研究中存在的不足,指出了相应的对策与建议。