长短叶片转轮动静干涉引起的水力激振模态数值分析

本文以5个长叶片和5个短叶片转轮(活动导叶数为16)为例,通过数值计算,分析了长短叶片转轮的动静干涉引起的水力激振模态问题。结果表明,长短叶片转轮动静干涉引起的水力激振模态比较复杂。在无叶区,水力激振模态“节径”数为相应倍频数,如5倍转频对应5“节径”等;在双叶栅区,激振力模态既有长(短)叶片数的特征(如15倍转频的模态的节径数为1),又有叶片总数的特征(如20倍转频的节径数为4,且模态旋转方向与转轮旋转方向相同)。本文的研究为长短叶片转轮的水泵水轮机的结构避振提供了新的方向。

基于修正Morlet小波的自适应模态参数识别

提出了一种修正的Morlet小波自适应结构模态参数识别方法,选取Morlet小波作为母小波,并引入一个调整因子N根据信号的特征对母小波的带宽进行调整。提出了能量极大值原则,结合相邻尺度小波分解的距离最大原则和相关系数最小原则,自适应地选择最佳小波分解尺度。数值仿真证明了该方法对密集模态进行解耦的有效性。将所提方法应用于一个简支梁的模态分析,实验结果表明,提出的自适应模态参数识别方法降低了模态参数识别的难度,提高了模态频率和阻尼比的识别精度。

基于流量和时延的网络性能测量系统的研究

提出了一种间接测量网络吞吐率的新方法,建立了基于流量和时延的网络性能分析模型,基于这个模型对网络性能测量方法进行分析,设计并实现了一个基于流量和时延的网络性能测量系统,对网络性能进行了测量和分析。

利用小波去噪和HHT的模态参数识别

提出了基于小波去噪和HHT的模态参数识别方法,以改善模态参数识别的精度。该方法先利用小波进行信号去噪,克服噪声对EMD分解的影响,以减少EMD分解过程的计算量和分解层数,对去噪后的信号进行EMD分解提取单模态的自由响应,然后利用自由响应的Hilbert变换识别模态固有频率和阻尼比。利用该方法对某振动台简支梁系统进行了模态参数识别,结果表明在噪声干扰下,该方法识别模态参数的精度较高,特别是阻尼比识别精度高。

基于角加速度的复合计算阶次跟踪方法

针对旋转机械振动信号分析中的计算阶次跟踪方法的局限性,提出基于匀角加速度方程的计算阶次跟踪方法,并将该方法与线性插值、三次样条插值等方法复合在一起,根据旋转机械转角加速度的大小,选择相应的方法进行阶次重采样,实现基于角加速度的复合计算阶次跟踪。在转速变化缓慢时,采用线性插值方法;在转速变化比较大时,采用匀角加速度方程方法;在转速变化剧烈时,采用三次样条插值的方法。复合计算阶次跟踪方法兼顾计算的效率和精度,对某滤波减速器性能试验台中交流伺服电动机在升、降速阶段引起的振动实测试验结果表明了此方法的正确性机可行性。

模态参数识别中频响函数估计的最小二乘优化

模态参数识别的精度将会直接影响到机械结构系统动力特性分析的质量,而频响函数的估计精度对模态参数识别精度影响很大.工程中通常借助FFT采用功率谱平均估计频响函数.由于FFT过程中截断及舍入等误差的存在以及噪声的影响不能完全克服,采用此方法估计的频响函数来识别模态参数,其精度受到影响.因此,在分析频响函数的理论值与功率谱平均估计值的误差函数的基础上,应用最小二乘法对频响函数的估计进行优化.通过实测试验对该方法的有效性进行了验证.试验结果表明:采用优化后的频响函数识别的阻尼固有频率和阻尼比比没有优化直接峰值搜索得到的结果更接近真实的结果,该方法能够提高模态参数识别的精度.

虚拟式Hilbert-Huang变换信号分析仪的研制

介绍了Norden.E.Huang等人提出的Hilbert-Huang变换(HHT)信号分析方法的主要内容、经验模态分解的过程和希尔伯特谱、边际谱的概念等;以虚拟仪器的开发特点及应用为基础,利用软件和硬件相结合的方法,从硬件部分、软件部分、仪器面板3个方面介绍了虚拟式Hilbert-Huang变换信号分析仪的设计,并成功开发了虚拟式Hilbert-Huang变换信号分析仪,为工程信号测试与分析提供了一种全新的方法。

基于小波多尺度分解的区域图像融合及算法研究

提出一种新的图像融合方法,该方法首先利用小波变换对要融合的图像进行多尺度小波分解;然后对分解后的各层上不同频带的子图像采用不同的融合处理技术,即在低频域内采用平均算子进行融合处理,以保留图像的背景信息,在高频域内对分解后的小波系数矩阵采用区域特征进行融合处理;最后将融合的低频分量和高频细节分量结合进行小波逆变换得到融合图像。采用该融合算法对两幅不同位置聚焦的图像进行融合实验,结果表明,采用该方法可以得到较好的融合效果。

短样本条件下提高HHT识别模态参数精度的方法

由于在短样本条件下Hilbert-Huang变换(Hilbert-Huang transform,简称HHT)识别模态参数的精度主要受经验模态分解(empirical modal decomposition,简称EMD)模式混合和随机减量法(random decrement technology,简称RDT)提取自由衰减响应时平均次数不足的影响,针对这两个影响因素,引入带宽限制信号抑制EMD的模式混合,提高EMD的精度;并引入分层抽样技术,提出基于拟合偏差和样本量的层权确定方法来进行多次识别,然后加权平均,提高RDT的总平均次数。仿真试验和应用实例表明,结合分层抽样的限制带宽EMD识别模态参数的方法能提高短样本条件下HHT识别模态参数的精度。

基于构件的时频分析仪的研究

介绍了一种基于构件的软件体系结构,针对非平稳信号的特点,结合现有的时频分析方法和理论,提出了构件化时频分析仪的总体设计框架和开发模型,其仪器设计的主要内容是功能构件设计和仪器面板构件的设计。本文以按钮构件为例介绍仪器面板构件库的设计过程,以谱图(SPEC)功能构件为例介绍仪器功能构件库的设计过程。结合工程实际,采用构件化软件开发方法,成功开发了实用的构件化时频分析仪,并通过实例验证了仪器的正确性和实用性。

用分层抽样和复Morlet小波识别短样本模态参数

针对大型结构短样本模态参数识别,提出基于分层抽样的最优复Morlet小波短样本模态参数识别方法。先对结构响应信号进行分层抽样,用随机减量法提取每一层的自由衰减信号;再根据样本标准差确定每一层的层权,用最优复Morlet小波识别每一层的模态参数;最后用层权对模态参数进行加权得到最终的模态参数。工程应用结果表明,所提方法具有较高的识别精度,良好的低频密集模态解耦和高频虚假模态抑制能力。

基于Fourier和Laplace变换的频响函数的误差比较

以一个单自由度系统为例,用定性、定量两种方法分析了基于Fourier和Laplace变换的频率响应函数的误差,得出了基于Laplace变换的频响函数的误差要比基于Fourier变换的频响函数的误差小的结论。

基于虚拟仪器技术的网络性能测评系统的设计

介绍了虚拟仪器的概念及虚拟仪器的形成,提出了一种新的网络性能测评系统的设计方法———基于虚拟仪器技术的网络性能测评系统的设计,介绍了该系统的数据采集、网络性能分析、数据显示、数据库管理和主控模块等功能模块的设计和软件设计,并给出了该系统的应用实例。

基于构件的小波变换信号分析仪的研发

本文介绍了一种基于构件的软件体系结构,结合小波分析方法和理论,提出了构件化小波变换信号分析仪的总体设计框架和开发模型。以滑杆构件为例介绍仪器功能构件库的设计过程,以连续小波变换和离散小波变换功能构件为例介绍仪器功能构件库的设计过程。最后通过系统构架组建了构件化小波变换信号分析仪,并通过实例验证仪器的正确性。

路面改造工程中薄层沥青铺装工艺研究

为了进一步提升路面改造工程施工水平,解决传统施工存在的问题,需要对薄层沥青铺装工艺进行深入研究。根据传统薄层沥青铺装施工中压实度不足、路面凹凸不平等方面的问题,明确施工重点及难点。在工艺技术改革中,将薄层沥青铺装工艺从施工前准备、原料调配、混合料输送、混合料摊铺、螺旋布料器结构等进行改进和优化,最大程度提升施工质量,加快施工进度,在保证工程项目顺利完成的同时,提升施工单位的经济效益。

高水头抽水蓄能机组减振降噪评估及工程实践

振动和噪声超标问题在高水头抽水蓄能机组较为常见,其产生原因与无叶区压力脉动相关。因此,抽水蓄能电站减振降噪的有效措施之一是降低无叶区压力脉动。本文开展真机尺度三维非定常可压缩数值计算,预测转轮修型对无叶区压力脉动的降低程度,进而评估转轮修型的减振降噪效果。计算结果显示,修型方案能够有效降低无叶区压力脉动混频幅以及18倍转频幅值,对改善机组振动和噪声问题非常有效。现场实测数据显示,改造后无叶区压力脉动降低程度与数值预测结果非常接近,机组顶盖振动和水车室噪声也得到了明显的改善。

基于有限元方法的轴肩应力集中处网格划分尺度及类型研究

为了研究不同网格划分尺度及类型的线弹性材料对轴肩应力集中处最大应力的影响,采用有限元方法进行数值模拟,研究了弯曲和扭转载荷下倒角大小、单元网格类型、倒角分段数、单元梯度以及周向分段数等多种影响因素对轴肩应力集中处最大应力的影响规律,并与参考文献中的光弹性试验结果做对比,得出了不同倒角下最优的网格划分组合方式。本文得到的轴肩网格划分方法对其他类似结构的仿真计算网格划分具有一定的指导意义。

高密度小波变换在滚动轴承复合故障诊断中的应用

针对目前滚动轴承中多种微弱故障难以准确识别的难题,提出基于高密度离散小波变换和包络谱的滚动轴承复合故障诊断方法。首先对采集的轴承振动信号进行高密度离散小波变换;然后对各尺度上的小波系数和尺度系数进行单子带重构,以消除频率混叠的影响;最后对各子带信号分量进行包络谱分析,并通过滚动轴承各典型故障的特征频率,识别滚动轴承存在的各种故障。将所提方法应用于具有复合故障的滚动轴承的诊断,并与其他常用的诊断方法进行对比,结果表明该方法能有效地实现滚动轴承早期复合故障诊断。

基于ANSYS的汽轮发电机定子绕组端部模态分析

针对大型汽轮发电机定子绕组端部在2倍工频电磁力激励下共振产生的振动问题,以某大型汽轮发电机为研究对象,对其定子绕组端部的振动特性进行参数化研究。在充分考虑有限元模型中零部件模型的准确建立及边界条件的准确模拟对端部模态参数影响的条件下,通过分析线棒、支架、绑扎带、垫块等部件结构及其相互间连接方式特点,研究不同结构部件的建模方法及各部件之间的融合方式。使用有限元软件ANSYS建立了高精度有限元计算模型,提出了定子绕组端部关键部件边界条件的设置方法,完成了定子端部有限元模态分析,得到端部模态参数。对该型机组进行锤击法模态试验,将计算结果和试验结果进行对比分析,两者各阶固有频率误差均低于7%,满足工程设计需要,验证了有限元模型和计算方法的可靠性及发电机结构设计的合理性。

大型汽轮发电机定子动力特性分析及优化

依托某大型超临界汽轮发电机项目,建立了包含转子、油膜、铁芯、机座及弹簧板等全部主要部件的大型汽轮发电机定子有限元计算模型,通过定子模态试验与有限元计算结果进行对比研究,对有限元模型进行了必要的优化,计算结果和试验结果对比验证了计算模型的可行性、有效性和可靠性。基于优化的有限元分析模型,为了得到更好的结构动力特性,确保机组在运行过程中更安全、更稳定,对发电机定子结构进行了优化。