某城市地铁沿线填充屏障的隔振预测

建立适合某城市地铁参数的车轨垂向耦合数值模型以获得振源加速度,通过适合某城市典型场地条件的隧道-土体有限元模型,在振源与控制区间设置不同参数的填充屏障对隔振效果进行预测分析。结果表明:波阻抗比为填充材料影响的主要因素,当波阻抗比越靠近1,隔振效果越差;针对该城市典型场地条件,刚性填充屏障的有效隔振频段为10~20 Hz,而柔性填充材料的有效隔振频段为40 Hz以上,且在25~40 Hz间除个别频率点外也有较好的隔振效果;6 m内填充屏障的深度增加,隔振效果显著增大,而填充屏障的宽度却无明显影响;刚性填充屏障与振源的设置距离宜大于振源埋深,只适合被动隔振,柔性填充屏障更适合主动隔振。

基于频谱能量形态拟合的加速度积分方法研究

针对带噪加速度信号的积分问题,提出一种基于频谱能量形态拟合的频域积分新方法,定义为有效频段法。假设峰值主频临近区域的频谱曲线符合高斯函数分布,根据该区域内带噪信号的累积能量变化,拟合得到相关高斯函数的参数,从而根据三倍标准差原则确定主频有效信息的分布范围,进而通过有效频段内的频域积分和傅里叶逆变换,得到相应的速度和位移信号;最后,通过数值模拟算例,考察有效频段法在多频简谐激励和随机激励下的积分效果,并与传统频域积分方法进行对比。结果表明,相对于传统频域积分方法,有效频段法可以实现积分频段的自动确定,能得到简谐激励下更高的积分精度和随机激励下稳定且良好的积分精度,抗噪性能更强。

红外热波检测方法图像增强环节研究

红外热图具有高噪声、低对比度的特点,设计了图像增强环节解决该问题。对红外热图的频段分布和频段来源进行了分析,确定了有效频段为检测对象红外特性带来的高频段,并确定了增强该频段能量为图像增强环节的目标。针对红外热图频段的分布特点,基于处理目标,使用灰度值调整和巴特沃斯滤波对图像进行了处理,通过图像显示和大律法分割图像两种方法来检验图像增强效果。结果表明:经过设计增强环节,图像的对比度增强,噪声降低,对缺陷的分割更加准确,验证了增强方法的有效性,为更加准确地进行缺陷识别和尺寸定量计算打下了基础。

基于Welch功率谱的加速度积分改进方法研究

针对带噪加速度信号的积分问题,新近发展的有效频段法相对于传统的频率截止法,积分精度和抗噪性得到了较大改善。但多个分析频率范围需要人为指定,且高噪声的适应性仍较差,不利于工程实践。基于加速度信号的Welch功率谱,提出改进的有效频段法。首先针对Welch功率谱曲线,综合应用5%峰值阈值和邻近波谷频率,实现分析频率范围的自动定义。继而提出基于Welch功率谱曲线和基于Welch功率谱开方曲线的两种不同形态拟合方法,实现有效频段的自动识别。最终进行有效频段内的频域积分,得到相应的速度和位移信号。通过数值模拟算例,对比考察原有效频段法和改进方法在多频激励和随机激励下的积分效果。结果表明,相对于原方法,改进方法可以实现加速度积分的全程自动分析,且抗噪性能进一步加强,其中基于Welch功率谱曲线和基于Welch功率谱开方曲线的形态拟合分别适用于高噪声下的多频激励情况和随机激励情况。