基于非线性输出频率响应函数的液压管路故障诊断研究

航空液压管路系统受到多源激励的影响,在工程应用中经常发生管路系统振动故障。针对长跨距管路系统振动故障定位困难的问题,采用光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)测试技术开展了长跨距管路系统振动信号分布式测量,并提出结合非线性输出频率响应函数(Nonlinear Output Frequency Response Function,NOFRF)分析方法实现液压管路系统卡箍松动和管体碰撞故障的准确定位。采用FBG传感器对长跨距管路系统振动信号进行分布式测量,克服了传统加速度测试过程中的电磁干扰和复杂布线问题;采用NOFRF指标提取卡箍松动和管体碰撞的故障特征,实现了对微弱故障的早期监测和准确定位。试验结果表明,所提方法可有效定位卡箍松动和管体碰撞故障。

冲击载荷下频率响应函数的高斯过程回归方法

锤击法测试是学术和工业界广泛采用的实验模态分析方法,通常使用谱估计方法计算频率响应函数(FRF),极易受到测量数据长度和质量的影响。近年来,贝叶斯学习技术为系统和控制领域提供了一种新的探索途径。受此启发,应用复高斯过程对FRF的先验信息进行统计描述,发展了冲击载荷下FRF估计的贝叶斯推断方法,不仅得到了FRF的最大后验估计,还给出了FRF估计的方差。利用QR分解技术改善了超参数优化的数值正定性。通过数值算例和振动实验证明了提出方法的有效性和可靠性。

基于多重预设广义频率响应函数模型的故障诊断方法

为了避免在基于非线性谱分析的故障诊断中估计被分析系统当前的广义频率响应函数(GFRF) ,提出了一种基于多重预设GFRF模型的故障诊断方法 .该方法使用不同的预设GFRF模型来表征系统的各种工作模态 ,并根据各预设模型与系统当前状态的匹配程度来判定系统故障 .应用这一方法对实际的车辆减震弹簧的故障进行了诊断 ,测试结果表明 ,该方法对于工程应用是可行的 ,且该方法能避免在线估计GFRF ,具有在线计算量小。

基于频率响应函数的HXN3司机室隔振性能分析

机车车辆的噪声、振动与声振粗糙度(NVH)问题越来越受到关注,过大的振动噪声不但会降低乘坐舒适性,造成司机疲劳驾驶,还会缩短机车设备的使用寿命。与东风型内燃机车不同[1-4],HXN3型内燃机车司机室采用了枢轴支撑隔振结构(the pivot-mount isolation system)。但在运营中,该型机车出现了司机室振动过大的情况。本文将建立司机室隔振结构的6自由度动力学微分方程,计算司机室横、纵、垂三向的频率响应函数,对HXN3型内燃机车司机室隔振结构的隔振性能进行分析。

基于非线性输出频率响应函数的裂纹故障诊断方法研究

将非线性输出频率响应函数(nonlinear output frequency response function,NOFRF)引用到裂纹转子的故障诊断中,提出基于NOFRF的转子裂纹的故障诊断方法。该方法通过辨识不同位置、不同深度的裂纹转子的NOFRF值,对裂纹故障进行诊断,得到一些有价值的结论。实验结果表明,系统各阶NOFRF值对转子裂纹不同位置和深度的变化相当敏感,可有效辨识裂纹故障的严重程度。

基于非线性频率响应函数的输电线路故障在线监测方法

提出了基于非线性频率特性分析的输电线路状态监测与故障诊断新方法。通过电力载波信号对输电线路进行在线监测,运用非线性频率响应函数对系统固有特性描述的唯一性,建立输电线路不同运行状态的频率响应模式,根据发生故障后传输线频率响应特性的变化,进行故障征兆模式的特征抽取与识别,从而实现输电线路故障的在线监测与诊断。通过对不同故障类型的仿真实验,验证了所提方法的有效性。

基于非线性输出频率响应函数的多裂纹转子故障诊断方法研究

相对单条转子裂纹的故障诊断,多条裂纹的故障诊断更复杂,也更困难。以两条裂纹为例,将非线性输出频率响应函数(NOFRF)引入到具有两条裂纹转子系统的故障诊断中,提出了一种基于NOFRF的多裂纹转子故障诊断新方法,并且对比分析了两条裂纹不同夹角、不同裂纹深度下NOFRF值的变化情况。实验结果表明,NOFRF值对裂纹故障具有很高的敏感性,根据NOFRF值的变化情况,不仅能反映转子系统裂纹是否存在,还能反映两条裂纹之间的夹角、裂纹深度的变化情况。因此,利用NOFRF值,可以有效地监测转子系统中多条裂纹故障。

计算模型修正的频率响应函数方法

本文提出一种有限元动力分析计算模型修正的频率响应函数方法。这个方法综合考虑了系统的质量、刚度,特别是阻尼矩阵的修正,由位置矩阵将修正量集中体现在测量自由度上,利用结构系统的频率响应函数有限元分析值和实测值,计算出模型的质量、阻尼和刚度矩阵的修正量。文中算例结果表明,本方法有较好的修正结果。

测量系统存在幅值和相位误差时准确测量频率响应函数的方法

给出了一种在测量系统存在幅值和相位误差时准确测量频率响应函数的方法，导出了频率响应函数测显系统的系统函数一般表达式；确定了测量系统误差特征函数，并以此为基础消除了测量系统误差对测量结果的影响。实验结果表明，该方法行之有效，并具有一般性。

非线性网络广义频率响应函数统一递推分析法

假设非线性动态网络解为Volterra级数响应,利用一般的网络分析法,对任一定常非线性动态网络列出其时域的标准动态方程。将该非线性微分方程分解成一个线性动态系统与一组非线性电源,利用线性微分方程求解方法求出线性系统的解,即一阶Volterra级数响应,再考虑系统非线性电源的作用和幂级数递推关系式,导出N阶(N≥2)Volterra响应的递推算式,即可得到非线性网络响应的Volterra级数形式。在此基础上,讨论了Volterra级数时域响应的频域变换,推导出对应的广义频率响应函数,即Volterra级数的频域核的递推算式,并给出了计算实例。

基于广义频率响应函数的非线性控制系统的闭环稳定性研究(英文)

本文基于广义频率响应函数，讨论了一类非线性控制系统的闭环稳定性问题，给出了输入输出频域稳定性判据条件，最后，利用仿真例子对结论进行了验证．

一类非线性系统的广义频率响应函数

基于Ｖｏｌｔｅｒａ泛函级数描述，讨论了非线性系统广义频率响应函数的概念，提出并证明了一种求解多项式类非线性系统ＧＦＲＦ的递推算法。该算法结构简单，计算量较小，优于以前的变换算法。

利用频率响应函数求设备对基座激励的实验验证

本文用模拟实验验证了通过测量基座的响应和系统的传递函数矩阵来确定设备对基座的激励这一方法。实验结果表明，该方法是可行的，操作简单，具有一定的准确性。本文还分析了造成误差的主要原因。

大噪声环境下频率响应函数测量研究

在采用人工激励进行模态实验时,不可测的自然环境激励会引发过程噪声,降低频响函数估计的准确性。为此,提出了一种大噪声环境下提高振动结构频响函数测量精度的新方法。与现有方法的最大不同之处在于:设计了分别采用cos和sin线性扫频信号进行激励的模态实验,构造了"虚拟"的复数实验信号,避免了实数信号在分数阶傅里叶域内易产生信号成分混叠的不足,进一步提高了去噪效果。仿真和应用实例表明,新方法可显著改善信号品质,提高频响函数的估计测量精度。

面向故障诊断的广义频率响应函数的在线估计方法

基于非线性谱分析的故障诊断是一种新的故障诊断理论。针对该方法中广义频率响应函数的在线估计问题,研究了利用Volterra时域核在线得到被测系统的广义频率响应函数的新方法。基于Volterra系统的鲁棒总体均方最小自适应辨识算法,提出了一种新的广义频率响应函数的在线估计方法。该方法能够有效减少广义频率响应函数的在线计算量,而且实现简便,鲁棒性强。仿真实验证明了该方法的有效性。

利用频率响应函数求外部激励

本文通过分析激励与响应之间的关系，提出了一种通过测量结构对已知激励的响应，求出响应与激励之间的确定性关系，即频率响应函数，然后再测得结构对未知激励的响应，从而求得未知激励的方法。

基于非线性输出频率响应函数的转子碰摩故障诊断方法研究

以碰摩故障为研究对象,将非线性输出频率响应函数(NOFRF)引入到含有碰摩的转子系统故障诊断中。对比分析在转子与定子不同间隙下的转子系统NOFRF值的变化情况,并进行了试验验证。结果表明故障转子系统的NOFRF值对转子与定子不同间隙的变化非常敏感,因此,可以利用转子系统的NOFRF值对碰摩故障的敏感性,不仅可以有效地区分转子系统中的碰摩故障,而且还可以有效地识别转子系统中的碰摩故障的严重程度。

含分层损伤复合材料层合板频率响应函数分析(英文)

振动分析中含分层损伤复合材料层合板的动力特性是非常重要的 ,本文主要研究含分层损伤层合板的频率响应函数(FRFs)。首先 ,建立分层模型和基于FOSD理论的有限元层合板单元 ,为保证分析模型中避免出现上子板与下子板间的脱离或嵌入 ,引入了16节点虚拟界面罚单元 ;其次 ,根据Adams应变理论 ,由层合板SDC推导出相应结构振动的模态阻尼 ;最后 ,对0% -80 %不同分层大小层合板的分析计算结果 ,讨论了不同分层大小对受损结构的固有频率、SDC和FRFs的影响。本研究不仅有助深入理解含分层复合材料层合板的动力特性 。

几种管道有源降噪器控制系统频率响应函数的确定

管道有源降噪器的控制系统根据传声器检测到的噪声信号,经过加工处理,产生激励次级声源的信号,使其产生的声波在下游与原来的噪声相抵消。控制系统应具备的频率响应函数取决于次级声源及检测传声器的配置,及其本身的频率响应。本文推导了在常用的几种不同次级声源和检测传声器配置下,所需的控制系统的频率响应函数;并介绍了一种测量传声器及扬声器在管道中的频率响应的方法。它们为控制系统的设计提供了依据。

局部结构动力修改的频率响应函数方法

本文提出一种计算结构修改后振动特性的频率响应函数方法。此法考虑结构修改时振动系统的物理参数矩阵(质量、刚度、阻尼)的同时变化,利用位置矩阵,将局部修改时产生的物理参数矩阵的增量部分分解表示。推导出修改后振动系统的频率响应函数矩阵,进而拟合出模态参数。此法对物理参数的改变量的大小可以任意,且计算过程简单。