爆炸冲击波超压非均匀分布特性及最优测点数量

为掌握炸药爆炸冲击波超压的非均匀分布特性,根据非理想爆轰波特征及空气冲击波的形成机制,探讨了炸药爆炸冲击波超压峰值时空非均匀分布的原因和表现形式,得到了实验影像和测试数据的验证;开展了公斤级和百公斤级装药爆炸冲击波实验,分析了相同对比距离的多个超压峰值测试结果之间的偏离特性,结果表明炸药组分非理想程度越高、装药质量越大、距离装药越近,冲击波超压峰值非均匀特征越显著。在实验数据偏离分析基础上,提出了满足非均匀分布超压准确测试的最优测点数量,将爆炸场划分为对比距离小于1.5 m/kg^(1/3)、1.5~3.0 m/kg^(1/3)、3~5 m/kg^(1/3)和大于5 m/kg^(1/3)共4个区域,对应的最优测点数量分别为6个、5个、4个和2个。

数控机床直线进给轴温度测点优化研究

为分析数控机床直线进给系统的温度场,需要布置一定数量的温度测点来进行温度数据的采集。然而,测点的位置和数目都会对研究结果产生直接影响。为实现准确布置温度测点,文章提出一种基于统计学理论进行改进的Canopy-FCM-GRA温度测点优化模型。以某数控机床X向直线进给轴为例,首先根据测得的实验数据确定预聚类数,然后通过模糊矩阵和灰色关联度系数筛选出相应的温度敏感点,最后基于SVR理论分别建立温度测点优化前和优化后的温度-热误差预测模型,通过比较两个模型精度来验证温度测点优化的有效性。结果表明,温度测点优化效果良好,通过优化后的测温点可准确探究进给系统的热特性。

简支梁桥模态试验测点布置方式研究

《公路桥梁荷载试验规程》仅规定了桥梁模态试验时最少测点布置方式,导致模态试验数据在桥梁运维中利用率不高.为了揭示桥梁损伤与模态试验数据间的关系,基于结构动力学和损伤力学基本理论,以简支梁桥为研究对象,构建模态柔度曲率、模态柔度差曲率、模态柔度曲率差及模态柔度均值曲率差改变率等基于模态柔度矩阵的损伤识别指标,在此基础上对模态试验时拾震器的布设方式及模态数据的阶数对识别效果的影响进行研究.结果表明:模态试验时按主梁16等分布设拾振器得到的模态数据能较好完成结构的损伤识别;识别指标宜采用模态柔度曲率差;高阶模态的测试数据对损伤识别影响不明显,简支梁桥利用一阶模态试验数据构件的识别指标就能较好识别出结构的损伤.

基于局部测点模态测试的简支梁桥承载刚度评定试验研究

快速可靠地检测服役桥梁的承载刚度对保障道路交通线路的安全运营具有重要意义。文章提出一种基于局部测点模态测试的简支梁桥承载刚度评定方法,并以某实际工程中一座简支梁桥为试验对象,对所提方法的可行性和准确性进行验证。设计传统桥梁荷载试验的中载和偏载加载方案,测得各工况下简支梁桥跨中截面的实测静挠度,基于环境激励进行联合测点模态试验和局部测点模态试验,预测简支梁桥跨中截面的模态挠度,并结合桥梁理论挠度计算结构挠度校验系数。结果表明:中载、偏载工况下联合测点模态试验预测的跨中截面模态挠度与静载试验跨中截面实测静挠度的相对误差最大不超过5.7%,基本满足工程精度的要求;联合跨中截面测点和桥面加载点测点的联合测点模态试验能够准确评估桥梁的承载刚度;仅在跨中截面布置传感器的局部测点模态试验预测的模态挠度基本等价于联合测点模态试验预测的模态挠度,两者的相对误差小于2%,局部测点模态测试预测的跨中截面挠度校验系数与静载试验的实测挠度校验系数相比具有很好的一致性。

无人机DEM测点插值算法的矿区沉陷测绘技术

为实现对矿区沉陷深度的精准测量,完善测绘技术的具体实施方案,针对无人机DEM测点插值算法的矿区沉陷测绘技术展开研究;根据DEM测点获取结果,实施分维值测定处理,再以此为基础,确定插值拐点所处区域,实现对无人机DEM测点插值算法应用流程的完善;联合像控点布设原则,定义空中三角区域,并通过推导径向插值基函数的方式,建立矿区沉陷区域的地理模型;在空间坐标系转换条件的基础上,确定矢量数据叠加的处理结果,再结合像片倾角与旋偏角的实际取值,求解测量精度评价指标,完成无人机DEM测点插值算法的矿区沉陷测绘技术实施方法的设计;实验结果表明,上述测绘技术方法作用下,沉陷深度测量结果与矿区真实沉陷深度之间的差值不超过1 m,符合精准测量的应用需求,对于测绘实施方案的完善可以起到一定的促进性影响作用。

隧道断面面积与测点偏离值通用计算方法

隧道及地下工程设计阶段需确定隧道断面设计线的组合形式、计算设计断面面积以及建筑限界和受力分析;施工阶段则需测量实际轮廓并与设计断面线比较,计算超欠挖量和测点偏离值。针对现行隧道断面设计和计算存在的不足,提出了引入里程概念并采用积木法确定隧道断面设计线;通过计算设计线任意里程点坐标获取设计断面面积,以及通过测点坐标反算其对应隧道断面设计线的里程和偏距,进而计算超欠挖面积的方法,适用于由任意线元构成的隧道设计断面,且每一线元无须确定始终点和圆心坐标;卵形曲线可作为隧道断面设计线,为隧道空间利用和受力提供了更多选项。

高桩码头排架的横梁应力测点位置研究

为提高高桩码头结构安全性检测评估的准确性,本文通过建立单排架有限元模型施加水平荷载在码头靠船构件上,提取横梁中不同截面承担的水平荷载情况,分析水平荷载在横梁中的变化,从而合理选出横梁中应力的测点位置,为码头的检测、修复、改造提供测点依据。

典型机械旋转设备测点配置方案

针对机械旋转设备容易出现不平衡、不对中、电机轴承剥落等故障的情况,提出典型机械旋转设备的测点配置方案。确定测点选取原则,分析测点布置和方向的具体要求,制定出双支撑泵、悬臂泵和螺杆式压缩机测点配置方案,有助于快速确定故障点位置。结果表明:该方案能够高质量、高效率、高可靠性地实现数据采集和处理,为设备故障诊断提供可靠的数据支撑。

测点位置对汽车风洞风噪测试结果的影响

随着汽车风洞技术的发展及汽车风洞数量的增多,汽车风洞风噪测试逐步成为汽车风噪开发的主要试验手段。文章基于汽车风洞风噪测试,研究了测点位置对测试结果的影响。研究发现,车内人工头在X方向位置变化时总声压级、语音清晰度和响度变化小,但频谱特性曲线有差异;声压级和响度在Z方向位置随高度增加而升高,语音清晰度随高度增加而降低;车外远场麦克风在Y向距离测力天平中心越远,声压级越低。

基于AMI全量测点分区的配电网动态状态估计方法

针对传统配电网三相不平衡动态状态估计存在计算速度较慢且估计精度较低的问题,提出了一种基于高级量测体系(AMI)全量测点分区的配电网的动态状态估计方法。以AMI全量测点作为配电网分区节点,提出综合3个指标的分区目标函数对配电网进行分区,可对子区域进行完全解耦,缩小系统规模;并通过所提数据融合框架进行多尺度量测数据的融合,以远程终端单元量测周期为基准,融合量测周期较长的AMI量测数据,对非AMI量测时刻的系统状态进行跟随。提出一种基于子区域数据融合方法的高精度集合卡尔曼滤波算法,采用协方差膨胀法改进滤波发散的问题。算例仿真结果表明所提方法有效地提高了配电网动态状态估计的计算速度和估计精度。

ICIM-DBN多测点融合故障诊断及在电机上应用

在深度信念网络(DBN)故障诊断模型中进行参数训练时容易出现局部搜索结果,导致DBN故障诊断模型训练效率降低并引起错误诊断的结果。为更加准确诊断复杂机电设备的故障,综合运用DS证据理论和优化深度信念网络故障诊断模型,构建了以优化深度信念网络为基础的多测点故障诊断方法。选择异步电动作为测试对象,完成电机的故障诊断,研究结果表明:所有测点ICIM-DBN故障诊断模型都在30代训练时发生收敛,说明本文设计的混沌免疫算法可以获得全局最优结果。故障诊断准确率都提高到10%,并且轴承故障诊断准确率也可以达到98.6%。利用此方法能够准确分辨故障信号,可以实现对各个测点故障数据的综合判断,从而防止受故障信号衰减影响以及测试误差而降低故障诊断准确率情况。

基于加权融合矩阵系统聚类的多机床温度测点选择方法

针对不同数控机床热误差建模中温度关键点的选择和优化问题,提出有效减少温度测点并提高热误差预测精度的新方法.所提方法通过建立各个温度信号序列之间的相关性和差异性,对温度测点进行有效分类和选择.在系统聚类的基础上,将变量间的相关系数与欧氏距离矩阵进行权重赋值后加以融合,以优化各测点之间的共线性.利用灰色关联分析判断测点与热误差间的紧密程度并提取各类子集中的最优测点,以优化后的测点为输入构建基于支持向量回归的热误差预测模型.为了确定权重系数、聚类数、支持向量回归的参数,采用遗传算法进行参数寻优得到最优的预测模型.在多台机床上进行实验,列举出3台不同型号机床的验证分析结果,使用所提方法的预测均方根误差与原始测点的相比分别下降了24%、71%和62%.结果表明,所提方法在不同机床上均能实现在大幅减少传感器数量的前提下有效提高热误差模型预测精度;所提方法具有良好的通用性,与其他方法相比,所提方法的预测性能更强.

基于稀疏环境监测点的流动时程重构模型精度研究

根据有限数量且稀疏分布的环境流场监测点处的观测数据,得到更多空间位置处的环境测点的流动时变信息,能够为大气监测、水体监测和污染物扩散等问题的控制与研究提供更加丰富的数据.本文研究了物理约束对机器学习流场时程表征模型的精度影响规律,研究了可用测点数以及物理约束权重对重构精度的影响.以低雷诺数方柱大气绕流为例,开展了基于稀疏环境监测点的数据进行高空间分辨率流场时程重构的精度研究.研究发现当监测点数量增至500时精度不再提高;当监测点数量仅有50时,约束权重为10可得到最优结果.结果表明,通过选择合适的物理约束影响权重,可以有效弥补可用数据较少的问题,为环境流动问题的数据处理和高分辨率流场重构提供了新的方法与依据.

复杂流场中五孔探针测点加密方法分析

针对五孔探针在测量复杂流场时,因测点数目有限而导致的部分流场信息丢失这一问题,研究了利用已测信息进行测点的二次加密布置,获得更为详细的流场信息的方法,并在叶栅流场中进行了数值模拟验证。结果表明:针对流动特征合理地选择判断参数,可以获得较好的加密预判。涡系影响区可以采用气流角变化作为判断参数,叶栅出口可以采用速度变化作为判断参数;以判断参数的一阶差分为基础的探针测点加密算法,对流场中的速度剧烈变化区域及涡系影响区进行测点加密布置,可以有效避免流动信息丢失,从而获得更加完整的流场信息。

基于改进粒子群算法的结构测点优化方法研究

针对工字梁结构受力过程中测点数目过多及优化较困难的问题,提出一种基于模拟退火思想及遗传算法的改进粒子群算法,综合考虑受力状态识别误差与测点优化,进行了测点的筛选。首先将遗传算法的初始化、选择、交叉、变异融入粒子群算法中;其次在变异部分引入模拟退火的思想。改进后的粒子群算法改善了标准粒子群算法的“早熟”局部寻优能力较差等问题。通过测试函数对比改进粒子群算法与标准粒子群算法的性能,改进的粒子群算法稳定性更好,抗“早熟”能力较强,精度明显提高。通过工字型梁选点及受力状态识别仿真与试验表明,改进粒子群算法在受力状态识别的测点选择过程中具有较高的效率,选择测点的受力状态识别误差均小于3%,在工程应用范围内,为受力状态识别提供了一种较好的方法。

叶片零件在线检测测点规划问题研究

针对叶片零件数控加工工艺中的在线检测提出了两种测点规划方法。为了满足毛坯与CAD模型的合理匹配,以适当数量的测点能较好地反映叶片的几何形状及其位置信息为目标,提出叶片零件毛坯在线检测测点的自适应分布方法,并用试验的方法获得测点数目的参考值;为了满足工件加工的质量要求,根据叶片质量检测标准及用户的要求(测点按角度和截面分布),用参数曲面网格细分搜索方法进行了叶片工件检测的测点规划。

用于车身制造质量控制的白车身测点布置及优化

在对检测点进行分类定义后阐述了车身设计阶段各类测点的布置原则 。

基于网络拓扑的谐波状态估计量测点最优配置

针对目前国内电网普遍存在的谐波量测点少、量测设备同时具有谐波电压电流量测、量测点分离的情况,提出一种利用疑似谐波注入节点辅助的网络拓扑法分析网络可观性的方法。该方法采用布尔运算形式对邻接矩阵和电压电流量测向量进行递归计算,运算量小。此方法可用于量测点少或量测点分离等谐波状态局部可观电网的分析计算。在可观性分析的基础上提出一个与母线负荷类型、负荷容量、及电压等级相关的综合目标函数实现量测点最优配置及量测点重要度排序。某地区电网算例证明了此方法的实用性及有效性。

基于KPCA-ICFSFDP-MOGP的拱坝多测点变形数据预处理及预测方法

为更高效地对高拱坝的多测点变形数据进行分析,引入了核主成分分析(KPCA)算法重构误差以识别多测点序列中的异常值;为解决用于测点聚类的密度峰值聚类(CFSFDP)算法高维表现较差的问题,利用KPCA算法对其进行降维操作,并提出了自动选取聚类中心与截断距离的改进CFSFDP(ICFSFDP)算法;基于KPCA-ICFSFDP和多输出高斯过程(MOGP)算法,按分区建立了多测点变形MOGP回归模型。实例验证结果表明,对于簇内点数量较少的类,相较于不分区的MOGP模型,预测效果得到了一定的提升,同时在整体MOGP模型表现良好的测点,分区后仍然保持较高的预测精度,且与单输出高斯过程模型对比均有所提升。

基于离散小波的多测点行波法故障测距在混合线路中的研究

架空-电缆混合输电线路由于存在波阻抗不连续点,导致行波波速产生突变,从而使故障测距误差增大。针对这一问题,提出了一种基于离散小波的多测点混合输电线路故障测距方法。首先利用离散小波对线路故障信号进行处理,确定故障行波波头到达测量点的时间;然后利用多测点测距方程得到故障测距的结果。仿真结果表明:所提方法解决了行波波速突变对测距精度的影响,与传统双端测距方法相比较,其测距距离更为准确,满足工程实践定位误差在200 m以内的要求。