悬索桥基频影响因素的参数化分析与实用计算

桥梁设计师常常采用简化(实用)公式估算桥梁基频,用以在大跨桥梁设计的前期阶段估算其动力性能。但是随着桥梁建设的发展,部分公式的精度已无法满足要求;在实际使用时各公式易用性也存在较大差异。本文在分析各基频估算公式误差来源的基础上,选择关键变量、采用参数化有限元模型分析各控制因素的影响效应,据此选择改进策略,同时在分析各参数相互关系的基础上进行变量精简,提升估算公式的易用性。经实测和计算基频值的验证,改进实用计算公式在提高了易用性和适用性的同时,有效控制了基频估算结果的整体误差极值,提升了基频估算公式的工程应用价值。

基于移动荷载谱的高速铁路简支梁桥基频限值分析

控制桥梁振动响应是保证高速列车安全稳定运行的关键,遵循梁体不发生共振或较大位移响应的原则,提出了简支梁桥基频限值频域分析法。首先基于移动荷载列模型,通过傅里叶变换得到了桥梁振动响应谱和移动荷载谱,并从时域角度验证了谱的正确性;然后通过引入间跨比γ和无量纲速度κ,探究了在不同移动荷载列作用下桥梁自由振动发生最大位移响应时,无量纲速度κ和间跨比γ之间的关系;其次根据γ-κ关系曲线分析了24 m、32 m、40 m简支梁桥最大位移响应下的无量纲速度κ;最后为了避免列车激励下桥梁发生共振或较大位移响应,参考国际铁路联盟基频限值规范,基于移动荷载谱给出了移动荷载列在不同设计时速下24 m、32 m、40 m简支梁桥基频限值建议值。研究表明:移动荷载幅值谱与时域计算的桥梁自由振动位移幅值响应规律一致;单节车长25 m左右的移动荷载列以共振速度激励桥梁时,24 m、32 m简支梁桥自由振动都能达到最大位移响应,而40 m简支梁桥仅产生较大位移响应,且在列车运营速度范围内达不到产生最大位移的条件;桥梁基频限值随着列车时速的增加而增大,当最大设计时速400 km/h时24 m、32 m、40 m简支梁桥基频建议下限值分别为6.00 Hz、4.94 Hz、5.66 Hz。

基于蒙特卡洛法的Euler-Bernoulli梁基频和振型求解方法

将Rayleigh法和蒙特卡洛法相结合,在Euler-Bernoulli梁理论假设下求解了均匀梁、变截面梁和附带集中质量的变截面梁自由振动问题.对原本连续的梁结构模型进行离散化处理,利用蒙特卡洛法给出梁结构的假设振型.将假设得到的梁结构振型函数代入Rayleigh法,多次计算过程中,将历次基频所得值与计算所得最小值进行比较,根据其相对误差判断是否满足收敛条件,进而求得基频及对应的振型.结果表明,不同计算模型中基频最大误差不超过10%,能够满足工程需求,且精度和时间的控制参数调整灵活,使用者可根据自身需要自行调节.该方法理论简明,适用范围广泛,能够快速准确地求解诸多类型的梁结构基频和振型.

基于迁移学习和基频特征融合的文本相关说话人识别框架

目前,面向我国金融支付的说话人识别技术在社会层面上没有大范围的推广,其原因在于数据集的缺乏以及识别技术未能满足安全性要求。针对上述问题,文章录制了用于中文数字串文本相关说话人识别的SHALCAS-WXSD22B数据集,用于金融支付场景中的数字串声纹识别研究,并提出一种基于迁移学习和基频特征融合的文本相关说话人识别框架,提高了文本相关说话人识别技术的可靠性。在数字串SHALCAS-WXSD22B-d006和SHALCAS-WXSD22B-d007语料实验中,所提框架实现的最佳等错误率分别为0.88%和1.05%,与ECAPA-TDNN基线模型相比等错误率相对降低了17和20个百分点,且达到了支付场景下的声纹识别安全性指标。实验结果表明,文中所提框架不仅具有更好的识别准确率和安全性能,而且同样能提高框架中包括ResNet34在内的其他log-Mel识别模型的性能。

单桩式近海风机横向基频的微分变换法求解

精准求解海上风机(OWTs)系统基频是海上风机结构研究的关键性难点之一。基于Euler–Bernoulli梁和Timoshenko梁理论,考虑风机塔筒变截面特性,根据是否考虑桩-土相互作用,分别建立底部弹簧模型与底部固接模型,采用微分变换法计算风机变截面梁横向振动方程,利用MATLAB软件求解风机系统基频。通过与实测结果进行比对,验证本文方法的有效性和精确性,并分析计算项数、塔筒高度、锥度比、弹簧刚度对风机基频的影响。研究结果表明,当计算项数为10及以上时,利用微分变换法计算基频满足精度要求;风机基频对塔筒高度变化的敏感性强,当塔筒高度增加时,基频下降趋势显著;变截面梁锥度比降低使塔筒底部直径变大,进而导致风机基频有所提升;考虑弹簧地基系统的风机基频随任一弹簧刚度的增加而提升,其中耦合弹簧刚度对风机基频的影响程度最大。

基于改进基频调制电流源换流器的高压直流输电系统

主动换相型电流源换流器(current source converter,CSC)是一种新型的电流源换流器,其具有功率密度高,控制灵活,且无换相失败风险等优点,在直流输电领域具有广阔的应用前景。采用脉冲宽度调制的CSC存在直流电压波动大,开关损耗高等问题,不适用于直流输电场景。基频调制的CSC虽然缓解了直流电压波动,但是其仅有一个控制自由度,无法实现有功无功独立控制。针对上述问题,在基频调制CSC的基础上,提出一种适用于高压直流输电的改进型基频调制电流源换流器。首先分析改进基频调制原理和换流器交直流侧谐波特性,并设计直流滤波器;然后,建立系统的数学模型,并提出相应的系统功率控制策略;同时考虑到系统需要向无源网络供电的情况,提出一种无源网络供电控制策略。最后在PSCAD/EMTDC中搭建仿真模型,验证所提调制方法和控制策略的正确性和有效性。

基于多基频估计的多声部音乐和声自动编配算法

目前常规的和声自动编配方法主要通过对输入的旋律进行分析,从而提取出音高以及节奏的信息,并根据旋律的具体特点选择合适的和弦进行搭配,由于缺乏对音符矩阵的降维处理,导致编配效果不佳。对此,提出基于多基频估计的多声部音乐和声自动编配算法。首先基于琴键音色样本,训练出音色矩阵,并对其进行降维处理,求解出和声系数向量。然后通过构建三元和弦序列,采用音程差阈值对待编配的和弦序列进行提取,从而实现和弦识别。在此基础上将和声编配过程划分为不同阶段,对不同阶段的最优规划解进行求解,从而输出和声编配结果。在实验中,对提出的方法进行了编配效果的检验。最终的测试结果表明,采用本文提出的方法编配出的和声与作品原和声的拟合程度较高,具备较为理想的和声编配效果。

离心风机基频气动偶极子噪声的数值研究

运用计算流体动力学技术及声比拟理论研究了离心风机3个不同流量下蜗壳及叶片表面偶极子声源产生的基频噪声.风机内部三维瞬态流场由计算流体动力学模拟得到.根据气动声学的FW-H方程对蜗壳内表面提取偶极子声源,对于叶片噪声利用Lowson公式进行建模.为了使计算模型更符合实际,建立了以蜗壳为界的内外声学直接边界元模型,使用多区域声学边界元模型,考虑蜗壳对声传播的散射作用,内部噪声通过蜗壳的进出口传播到风机外部.结果表明:在非定常流场中,蜗壳表面的压力波动以基频为主,而叶片上的压力波动并没有明显的基频分量;蜗舌是基频噪声的最主要声源;随着流量变大,蜗壳辐射的噪声急剧增加;由叶片产生的偶极子基频噪声比蜗壳小,特别是在大流量工况下.

TCSC的动态基频阻抗特性分析

ＴＣＳＣ的动态基频阻抗特性分析对研究含ＴＣＳＣ线路上的线路保护的特性具有重要意义。采用数值仿真分析的方法，详细研究了ＴＣＳＣ动态基频阻抗与滤波器、触发角、故障条件下ＴＣＳＣ是否旁路、短路时刻及短路地点等多种因素的关系，认为在选定滤波器的条件下，ＴＣＳＣ对故障的应对方式是影响动态基频阻抗变化规律的最重要因素。

基于Teager能量算子(TEO)基频的应力影响下的变异语音分类

变异语音识别是一项极具挑战意义的研究课题,一种解决方法是在前端对语音进行变异分类,然后根据不同变异情况采用相关的处理算法。在各种语音变异中,说话人在战斗机、航天飞机座舱等环境中,身体受到应力（重力）影响时的情况更具有特殊性。其所引起的发音变异有别于因心理的、感知的或生理的因素所引起的变异,目前国内外还鲜见有关应力影响不变异语音分类问题的专门研究。木文从对应力影响下的几种基于基频的语音特征的分析出发,提出了对应力影响下的变异语音和正常语音进行分类的方法。对航空模拟飞行器中采集的小词表实验样本,特定人平均分类正确率达到了93.3％,多说话人分类上确率达到了85.8％。

由基频计算拉索拉力的实用公式

振动法测索力广泛应用于索结构的施工控制、状态评估和健康监测,其基本原理是基于弦振动理论。弦理论忽略了索的垂度和抗弯刚度的非线性影响,在实际应用中有时会带来不可接受的误差。采用能量法和曲线拟合方法,建立了分别考虑索垂度和抗弯刚度影响,由基频计算索力的实用公式。对公式的适用范围进行了讨论,并与现有解的结果进行了比较,表明本文公式可满足精度要求。

TCSC动态基频阻抗对距离保护的影响

可控串联电容补偿（TCSC）动态基频阻抗特性对距离保护的影响与固定串联电容补偿（FSC）对距离保护的影响在主要方面是相似的，电压反向及电压互感器、电流互感器位置的选择同样是影响保护性能的关键因素，但电压反向、动态特性的变化、保护范围及动作速度等方面也存在差别。在FSC线路上能运行的距离保护在TCSC线路上仍然能很好地运行。

整体刚性面板加筋土挡墙基频影响因素计算分析

作为一种柔性支挡结构,加筋土挡墙相较于传统重力式挡墙具有优越的抗震性能。由于结构在地震等动荷载作用下的动力响应大小与其自身的固有频率大小有关,因此,固有频率的研究显得尤为重要,特别是其最小值基频。以整体刚性面板加筋土挡墙为研究对象,分别用弹性地基梁模型、线性弹簧模型表示面板、填土及筋材,提出了一种加筋土挡墙固有频率计算方法。计算求得的基频值与既有瑞利能量法计算值具有较好的一致性。参数分析表明:填土中铺设筋材可以增大墙体的基频;对于加筋土挡墙,筋材长度以及筋材-填土界面摩擦系数对墙体基频影响较小;随着筋材竖向间距的增大,加筋密度对加筋土挡墙基频的影响逐渐减小;墙体基频随着面板宽度的增大先减小后增大;随着面板模量的减小,墙体基频趋于恒值。

中性点接地系统基频谐振及其实验分析

铁磁谐振是电力系统中的常见现象,由铁磁谐振引起的过电压和过电流不但会降低电力系统的电能质量,而且会危及系统相关设备的安全运行。笔者应用谐波平衡法对中性点接地系统铁磁谐振电路基频谐振进行分析,找出了该电路的基频谐振区。理论分析和实验证明,该方法能为有效地抑制铁磁谐振提供理论依据,也是电力系统设计的有益参考。

电力系统基频铁磁谐振谐波平衡分析

应用谐波平衡法分析了典型铁磁谐振电路基频谐振及其影响因素,确定了该电路的基频谐振区域。该法能较全面的分析非线性电路基频铁磁谐振,也能用于分频、倍频铁磁谐振分析。在电力系统设计时,可先用该法找出系统运行的安全区和谐振区,合理选择系统参数,使系统运行在安全区域内以抑制铁磁谐振。

阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征和单纯鼾症者鼾声的基频及共振峰分析

目的研究阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征(obstructive sleep apnea-hypopnea syndrome,OS-AHS)和单纯鼾症(simple snoring,SS)者鼾声的基频和共振峰特点,探讨其可能的临床应用价值。方法对50例OSAHS患者(OSAHS组,轻度16例,中度15例,重度19例)和20例SS者(单纯鼾症组)行同步多导睡眠监测和鼾声监测,截取每例患者不同睡眠时段的10次鼾声,使用Prrat语音分析软件对鼾声的基频和共振峰进行分析。结果 SS组有明显的基频,在100Hz段以下分布聚集,而OSAHS组鼾声基频无规律;SS组鼾声的第一共振峰值(F1)明显小于OSAHS组;OSAHS组中,重度组F1最高,轻度组最低,且各组间两两比较差异均有统计学意义。结论 OSAHS患者与SS者的鼾声基频和共振峰频率特别是F1有明显差别,F1值的大小与OSAHS的严重程度有一定关系,鼾声的基频及共振峰值有助于OSAHS与SS的区分以及OSAHS严重程度的大致判断;根据SS者鼾声的基频可能有助于鼾声来源的鉴别。

可变基频激光通信数据传输系统研究与实现

针对无线光通信特点,提出一种基于基带跳频的激光数字通信方法,分析单基频调制与可变基频调制原理,研究激光跳频通信信号帧结构与ASK编解码方法,探讨利用FPGA进行跳频通信及控制的技术实现,并进行FPGA系统仿真和可变基频激光调制与传输实验。结果表明,采用可变基频的ASK调制编码通信能保证信息传输的安全性,在视距范围内实现了通信控制与字符数据传输,为大气激光通信应用提供一种新的技术途径。

对悬索桥对称竖弯基频近似公式的修正

分析了边缆和桥塔刚度对悬索桥对称振动基频的影响 ,然后基于能量原理 ,在分别考虑了边缆和桥塔刚度的影响以及悬索桥自由振动实际振型的情况下 ,用Rayleigh Ritz法对悬索桥一阶竖向挠曲自由振动频率近似计算公式作了进一步的改进 ,用以对五座悬索桥算例的计算 ,计算结果和精确的有限元解非常接近 。

莫-喀高速铁路简支箱梁竖向下限基频研究

为研究莫-喀高速铁路简支箱梁竖向下限基频,通过理论公式计算预应力混凝土简支箱梁的竖向基频,建立有限元模型,根据设计荷载效应大于等于实际运营车辆荷载效应的原则,确定梁体容许动力系数;基于移动荷载模型进行动力仿真分析,得到列车作用下简支箱梁的实际动力系数;提出了设计速度250、300、350 km/h和400 km/h简支箱梁竖向自振基频的下限值.研究表明:梁体动力响应幅值均在其一阶竖弯频率出现波峰;通过调节桥梁的竖向自振基频,避开列车对桥梁的竖向激振频率可以有效降低振动波峰;建议设计速度250、300、350 km/h和400 km/h跨度33.1 m预应力混凝土简支箱梁竖向自振基频分别为3.02、3.63、4.08 Hz和4.68 Hz.

上部结构与地基相对刚度比对土-结构体系基频影响试验研究

本文进行了室内刚性地基上和土槽中1:4钢框架模型的顶部牵引释放试验。对采集的信号进行频谱分析,得到不同刚度时刚性地基上钢框架模型的基频和土槽中土-结构体系的基频。比较钢框架在土槽中的基频和在刚性地基上的基频,发现土-结构动力相互作用(SSI)使土-结构体系基频降低,基频折减率最大为29.37%,且基频折减率与上部结构与地基相对刚度比有关,相对刚度比越大,折减率越大。根据试验结果得出钢框架模型基频折减率随上部结构与地基相对刚度比变化拟合公式。本文试验结果还表明即使在Ⅱ类场地上的结构,当上部结构与地基刚度比较大时有必要考虑土-结构动力相互作用。