加速度功率谱密度在钢桥损伤检测中的应用

利用振动特性变化对结构进行无损检测,是近期损伤检测领域的热门研究课题。振动特性能够反映结构的状态,损伤的产生会导致桥梁某些振动参数的变化。为了研究应用加速度反应功率谱密度这一振动特性进行钢桥损伤识别方法,本文采用废止铁路线钢桥为试件,并人工预置6种工况损伤。利用正弦扫频波激振钢桥,分析其损伤前后加速度反应功率谱密度的变化。实验结果表明,利用加速度反应功率谱密度变化能够准确识别并定位钢桥损伤的位置。

随机振动加速度功率谱密度带外超差问题分析

随机振动试验中存在的加速度功率谱密度带外超差问题对普遍采用的随机振动试验非常重要,本文分析了功率谱密度带外超差出现的原因、征兆、对试验产生的影响以及采取的解决措施,并且分析了常用随机振动试验和振动试验计量检定标准中对功率谱密度带外超差的规范要求.关键词随机振动,加速度功率谱密度。

加速度功率谱密度指标控制下的爆破研究

为了确保场平爆破不对Intel公司光刻机平台的运行构成威胁,对加速度功率谱密度控制指标下的工程爆破进行研究。在多个工程案例分析的基础上,将加速度谱密度控制指标转化到爆破振动速度控制,预估爆破振动速度峰值为0.05 cm/s。考虑工程成本,部分区域可以采用深孔爆破。经过爆破实验验证,当孔内使用Ms–6,Ms–7,Ms–8段非电导爆管雷管,地表使用Ms–4,Ms–5段非电导爆管雷管,爆破振动速度峰值不大于0.02 cm/s。此时光刻机平台可以安全运行,表明将加速度功率谱密度控制转换到爆破振动速度指标是可行的。这种转换控制法可以为存在精密仪器下的爆破方案设计提供参考。

矿用电动轮自卸车主轴振动加速度分布特征分析

为获得重型矿用电动轮自卸车在复杂不平顺路面上作业其主轴振动加速度分布特征,在主轴前端布置加速度传感器,测试出矿用车在空载和满载工况下,横向、纵向和垂向的振动加速度和加速度功率谱,基于分析结果,分析了功率谱在纵向出现"偏移"特征;重型矿用车在路面不平顺的随机振动激励;重型矿用车自身缺陷引起的振动。对进一步优化重型矿用车主轴结构设计提供了重要的参考价值,提高重型矿用车的行驶平顺性和可靠性以及整车的使用寿命。

波形钢腹板桥加速度多点激励随机振动分析

采用大型有限元软件ANSYS计算分析了波形钢腹板PC组合箱形连续刚构桥加速度多点激励随机振动响应,对桥梁进行力学建模分析,结果表明:在桥梁的顺桥向对基础施加2个不相干激励(加速度功率谱)时,波形钢腹板PC组合箱梁桥上部结构的跨中部分受到的影响最大,其位移量最大为3.5 cm,上部结构受影响程度从桥梁中部沿顺桥向向两侧递减。

用户路面不平度等级划分及路面比例研究

Cebon方法将空间功率谱密度转化为频域信号,由此结合轴头加速度可将空间功率谱密度法转化为加速度功率谱密度法,即通过基于白噪声生成法和加速度功率谱密度法建立了路面不平度数学模型。运用该方法处理各类传感器测量的实际道路载荷谱数据,然后通过特征参数提取法评价所测路段的路面等级,并在分析和处理所有测量路段后,对实际测试的用户路面状况进行了路面等级划分。结果表明大部分用户路面等级集中在B级,整体路面不平度在B级以上。

微型电动汽车平顺性仿真分析与试验研究

针对某款微型电动汽车平顺性不尽理想的情况,以实车参数为依据,应用多体系统动力学软件ADAMS建立包含人-座椅模型的微型电动汽车仿真模型。分别对实车及整车仿真模型完成相同频率及振幅的正弦激振试验,提取实车驾驶员座椅端面处及整车仿真模型人-座椅模型座椅端面处的时域信息进行对比分析,验证所建模型的正确性。最后,参照平顺性试验方法 GB/T 4970—2009完成整车不同车速满载工况、B级路面平顺性仿真试验,对该车行驶平顺性进行分析研究。结果证明,该微型电动汽车当车速超过50 km/h时,不具有理想的行驶平顺性能。

隧道周边孔爆破振动信号分析

为了解周边孔爆破对控制爆破振动速度的影响,以大连玉华220kV线路新建工程2#大里程隧道为例,分析周边孔爆破振动信号。2#大里程隧道临近商业建筑,通过掏槽孔、周边孔两次起爆,达到了控制爆破振速的目的。因此,在爆破断面垂直的商铺附近,距离爆破断面约6m处布置测试点进行监测。采用FFT法、小波包分析法、加速度功率谱密度法对爆破的振动速度、持续时间、主频、能量-频率分布等进行了分析。结果发现:周边孔爆破中距爆破断面水平距离6m处的最大单向振动速度为1.122 4cm/s,频率较高,80Hz以上,在《爆破安全规程》规定的振动速度范围之内。同时分析了3种方法的异同点,FFT法的速度谱与小波包分析的能量-频谱图波形相似,主频与小波包分析法相差不大,与加速度功率谱密度计算的主频非常接近,可用FFT法初步分析爆破振动信号的能量分布比例。小波包分析法在主频确定方面有更高的分辨率,在精细分析时应采用小波包分析法进行爆破振动信号的分析。该爆破振动信号分析对有效地控制振动速度,降低爆破对周边建筑物的损害和爆破网路设计有着很好的指导意义。

空间有效载荷产品随机振动再验收试验方法研究与应用

从空间有效载荷产品再试验需求出发,为进一步理清空间有效载荷产品随机振动再试验,给出了两种制定随机振动再验收试验技术条件方法,通过实例进行了验证,为随机振动再试验技术条件确定提供了一种较为科学、合理的解决方法。

基于MATLAB/SIMULINK的客车振动特性的研究

以国产某型号客车为例,以模态分析理论相关知识为基础,对客车的轮胎、车身、悬架系统、发动机体以及发动机悬置等部件进行简化并建立六自由度振动模型,然后根据所建立的六自由度振动模型在MATLAB/SIMULINK中建立仿真模型并进行实模态分析。在保持一定的路况、车速和发动机转速不变的情况下得到不改变任何参数时的车身加速度功率谱曲线,通过改变悬架系统和发动机悬置的相关参数,得到相应的车身加速度功率谱曲线,将改变参数后的车身加速度功率谱曲线分别和原来的车身加速度功率谱曲线进行比较,分析这些参数对客车振动特性的影响,从而为客车的减振降噪提供必要的依据。

BP神经网络在地震噪声波形检测中的应用

为实现自动检测地震噪声波形是否异常,提出应用BP神经网络技术进行地震噪声波形检测。选取福建地震台网88个测震台站2018-2019年的地震噪声原始波形,计算波形的加速度功率谱密度(PSD)值作为神经网络的输入特征值,在MATLAB中构建BP神经网络进行学习训练和仿真测试。测试验证了训练后的BP神经网络模型具备了可靠的地震噪声波形是否异常的检测能力。应用BP神经网络检测地震噪声波形免去了人工判断的工作,实现全自动处理,提高了检测效率,为今后地震噪声波形质量自动监控提供了新的技术方法。

基于物流运输环境的打印机包装方案分析

目的研究打印机物流包装方案在运输过程中对打印机的防护性能。方法对打印机整体包装件进行模拟公路运输路况的随机振动试验,得到产品的响应加速度谱密度曲线;然后建立打印机物流包装的三维模型,通过运用有限元软件AnsysWorkbench中的随机振动分析模块(RandomVibration)对整体进行随机振动仿真分析,得到打印机的响应加速度谱密度、总位移、各向应力、等效应力等。结果由仿真得到的响应加速度谱密度与试验结果相对比,其变化趋势一致,验证了仿真的可靠性,同时验证了该打印机包装方案具有良好的保护性能。结论该打印机整体包装方案满足公路物流运输的防护要求,同时提供了一种物流运输包装方案的可靠性验证方法。

随机振动载荷下板级焊点失效模式分析

通过搭建振动加速失效实验平台,完成了芯片中板级焊点的失效实验。在此基础上,对焊点进行电镜观察分析,以确定焊点在振动载荷下的失效模式。结果表明,内部焊点基本没有裂纹扩展迹象,裂纹集中于最外侧角的焊点,焊点的损伤程度分布从内至外呈递增趋势。裂纹的分布集中于PCB板侧和芯片侧的IMC层区域,即在焊点两侧的钎料疏松部位,并沿着IMC层区域的Cu_6Sn_5晶粒方向进行穿晶、沿晶扩展。裂纹的扩展接近于贯穿时,易发生瞬间脆性断裂。

考虑截止频率影响的输电塔线体系风振响应分析

对结构进行风振响应分析时,选用不同截止频率模拟风荷载后得到的结构响应结果有较大区别。文章首先介绍截止频率的选取对风总能量的影响,然后采用谐波合成法进行脉动风的模拟,并将风荷载作用于不同的窄基角钢输电塔及塔线体系上,通过时程分析得到在不同截止频率风荷载作用下结构的加速度响应均方差,对得到的风振响应结果进行功率谱分析并与模态分析得到的结构动力特性进行比较讨论。计算结果表明,4 Hz截止频率下模拟得到的风荷载占到风总能量的90%,当截止频率为2~3阶结构固有频率时,加速度均方根值的误差减小至10%以下。因此对于截止频率的选取,既要满足风总能量的要求,同时也要结合结构自身的动力特性。

锡林浩特地震台背景噪声特性

选取锡林浩特地震台2020年测震系统连续观测数据,计算背景噪声加速度功率谱密度、功率谱概率密度及1—20 Hz频段RMS值,分析该台背景噪声变化特征。研究结果表明,锡林浩特地震台三分向RMS值逐月变化规律基本一致,具体体现在:在0.01—0.1 Hz频段,水平向背景噪声值明显高于垂直向数值,差值最高可达20 dB;在0.1—1 Hz频段,三分向背景噪声值在频点0.25 Hz附近均有峰值出现,且峰值幅度呈一定季节性变化;在1—1.6 Hz频段,1—2月受新冠疫情防控影响,人类活动大幅度减少,3—12月背景噪声值有峰值出现,应为距该台约2 km的锡林浩特市人类活动所致。

基于ANSYS的隔离开关机器人随机振动分析

为了验证隔离开关机器人能否承受风力振动并正常工作,以隔离开关机器人为研究对象,对其进行随机振动分析。基于随机振动理论,先对隔离开关机器人进行模态分析,获得隔离开关机器人的固有频率和振型,定义风力振动产生的加速度谱,获得X、Y、Z方向上的应力云图和关键点PSD响应图。仿真结果表明,隔离开关机器人在随机载荷作用下能够安全工作。

焊接钢结构车辆振动疲劳试验量级分析

轨道车辆悬挂设备的振动疲劳失效问题日渐显著,现有标准的试验量级已无法满足焊接钢结构的振动疲劳设计要求。为了找出更适合于焊接钢结构的长寿命试验量级,文章介绍了标准IEC 61373中的加速疲劳比例系数计算方法,分析了不同材料疲劳特性的斜率值对加速比例系数的影响,并依据IEC61373:2010的算法,结合焊接标准中的疲劳特性斜率,对长寿命试验量级进行修正,总结出适用于焊接钢结构的长寿命试验量级。

航空产品运输模拟试验结果的测量不确定度评估

航空产品制造、使用、维护过程中,需要采用公路运输模拟试验台在实验室进行运输试验,以检验产品质量。运输试验严酷等级及试验结果主要由主峰频率、加速度总均方根值及加速度功率谱密度三个参数进行控制。本文介绍了通过监测系统显示的此三个试验参数示值误差测量结果的不确定度评估方法。

某车型散热器疲劳分析及优化

针对某散热器在耐久试验中由于散热器疲劳而导致边板发生漏水的问题,利用采集整车道路试验加速度功率谱密度信号对散热器进行振动疲劳分析,找出开裂漏水原因,并进行设计优化。通过该项目的成功实践,建立了散热器相关零件在路谱激励下疲劳分析的相关方法和数据,为后续系列产品的开发提供了有力的设计理论依据。

Piezoelectric active control for tail buffeting at high angle of attack

Tail buffeting at high angle of attack causes distinct fatigue problem on tail structure of twin tail fighters.In this study,a piezoelectric active control experiment of tail buffeting was performed in a wind tunnel using arching PZT actuator(APA) and principal modal control(PMC) method.Test results showed the peak value of power spectral density(PSD) function of tail buffeting acceleration response could be suppressed by about 42% when the angle of attack reached 35°,indicating the validity and feasibility of PMC method and APA for tail buffeting alleviation at high angle of attack.