工程振动信号分析与处理若干技术

对工程振动信号分析与处理中的常用技术进行了研究,包括消除趋势项、数字滤波、频域微积分、生成扫频与白噪声信号、模态参数识别、三分之一倍频程谱、小波分解与重构等,编制了相关程序,并基于实测振动信号进行了分析与处理,与相关商业软件进行了对比校核。消除趋势项可以解决采集数据偏离基线、避免数据无法使用的问题;高通与低通滤波可以根据分析需要任意滤除某频段并获得对应时域数据,从而为振动控制提供理想输入;频域微积分可以通过间接采集加速度或速度信号,分析得到位移信号;扫频和白噪声信号可以为系统振动与隔振性能检验提供输入信号;随机减量法、NExT法、IDT法是系统模态参数识别的重要方法;三分之一倍频程谱是微振动、噪声控制等多领域评价的重要标准;小波分解与重构可以对多源振动信号进行分解,获得各频段成分的各类型振动信号。本研究中总结的若干技术是工程振动控制中最为常用的分析处理技术,对于实际工程应用具有重要的指导意义。The common technologies in the analysis and processing of engineering vibration signals are systematically studied, including the elimination of trend terms, digital filtering, calculus in frequency domain, generation of swept frequencies and white noise signals, modal parameter identification, one-third octave spectrum, wavelet decomposition and reconstruction, etc., and the related programs are compiled, which are analyzed and processed based on the measured vibration signals, which are compared with relevant commercial software. The elimination of trend terms can solve the problem of collecting data deviating from the baseline and avoiding data from being unusable. High-pass and low-pass filtering can arbitrarily filter out a certain frequency band and obtain the corresponding time-domain data according to the analysis needs, so as to provide ideal input for vibration control. Calculus in frequency domain can be used to indirectly analyze the displacement signals by the collected acceleration or velocity signals. The generation of swept frequencies and white noise signals can provide input signals for the vibration isolation performance test. The random reduction method, NExT method and IDT method are important methods for modal parameter identification. One-third octave spectrum is an important criterion for the evaluation of micro-vibration, noise control and other fields. Wavelet decomposition and reconstruction can decompose multi-source vibration signals to obtain various types of vibration signals with a variety of frequency band components. The techniques summarized in this study are the most commonly used analysis and processing techniques in engineering vibration control, which have important guiding significance for practical engineering applications.

双向解耦平台与结构一体化的混合控制分析

由于传统的混合控制隔振平台在竖直、水平两个方向上存在相互制约作用,从而增加了其在实际工程应用中的难度。因此首先建立了一种对竖直和水平方向双向解耦的新型混合控制隔振平台,将其置于搭建的三层结构厂房模型中,通过数值仿真对比分析了无控制结构楼板和被动隔振平台的响应,验证了该平台模型的合理性和可配置性。在此基础上,对比分析了考虑平台与结构一体化作用对时程响应控制的影响,结果表明,对于精度要求较高的微振动控制,运用双向解耦隔振平台可以大大简化控制设计系统,同时考虑一体化控制有利于进一步深化及优化控制设计。最后运用三分之一倍频程谱对无控、被动及混合控制的速度响应进行频域分析,结果表明该混合控制方案可以有效实现全频域振动的隔离。

振动飞行试验数据归纳方法研究

在飞机飞行试验中,空勤人员位置处的振动水平是一项重要考核指标。空勤人员位置处振动水平的高低直接影响空勤人员的工效性。本文介绍了一种空勤人员位置处的三分之一倍频程振动谱的常规归纳方法,并提出了另一种归纳方法。该方法可以同时得到功率谱密度归纳谱和三分之一倍频程归纳谱,并能保留对振动排故试飞很重要的频率细节。该方法有助于推进飞机试飞工作。通过结果对比,表明了该方法正确合理。