基于改进多稳态系统随机共振的轴承微弱故障诊断

针对传统随机共振方法在强噪声背景下对轴承微弱故障诊断中存在严重的边频干扰问题,提出了一种应用改进多稳态随机共振模型进行轴承微弱故障诊断的方法.在高斯白噪声和周期性激励作用下,推导得到了改进多稳态系统的平均首次穿越时间和功率谱放大因子的解析表达式.研究发现,存在一组最优的参数使得改进多稳态系统的随机共振效应最大化.将改进的多稳态随机共振模型应用于轴承内外圈的微弱故障诊断,并利用量子粒子群优化算法对系统参数和阻尼系数进行优化.研究结果表明,所提方法能够在强噪声背景下有效识别出微弱故障特征频率,且与传统多稳态随机共振方法相比,该方法解决了严重的边频干扰问题,输出信号特征频率处的频谱峰值更高,大大提高了轴承微弱故障诊断的性能.

中、美主要抗震设计规范加速度谱的近断层地震动能量检验

近场地震通常有显著的脉冲型高能输入,有必要从能量角度对现行抗震规范进行有效性检验,以探讨规范加速度设计谱能否体现近断层区域地震地面运动的能量耗散需求.基于本文作者所建议的5%阻尼比下谱速度与输入能量等效速度之间关系,推导了与当前中、美主要抗震设计规范(GB50011-2001,UBC97)加速度谱相容的输入能量谱,并对其适用范围进行了讨论.将其与基于实际近断层记录分组所得的输入能量设计谱进行对比表明,我国GB50011-2001规范除软土场地的9度罕遇烈度外均难以体现近场地震的能量要求,有必要对设计谱平台高度进行调整;而美国UBC97规范则在除SA类场地之外的其它条件下均能较好地与15km范围内的近场能量需求相吻合,从而也证明了本文推导方法的正确性.

基于谱速度的近场地震动输入能量计算模型研究

发展基于能量的桥梁结构抗震设计方法首先需要确定地震动的能量输入。对具有显著高能输入的脉冲型近场地震,针对既有的输入能量简化计算方法的不足,通过定义谱速度放大因子,提出了一种基于反应谱速度来计算地震动输入能量的计算模型。以收集到的世界范围内的靠近活动断层15km内的214条近场强震记录为基础,通过近震记录分组和SDOF体系数值计算,进行了谱速度放大因子在不同断层距条件下的分段线性化参数回归,用实际近震记录进行了验证和分组统计对比,和已有的Housner、Manfredi、Chai等代表性模型对比表明文中建议方法具有更高的精度且物理意义明确,能有效考虑结构自振特征的影响,可用于确定在给定断层条件下的结构预期能量输入。

异质性和时滞作用下神经元网络的共振动力学

利用参数互异的Fitzhugh-Nagumo神经元构建了含耦合时滞的无标度神经元网络模型,通过数值模拟的方法,提出研究参数异质性和耦合时滞影响下神经元网络的共振动力学.结果发现,当耦合项中不含时滞时,适中的参数异质性能够使得神经元网络对外界弱周期信号的响应达到最优,即适中的参数异质性能够诱导神经元网络的共振响应,而且异质性诱导共振对耦合强度具有鲁棒性.更重要的是,耦合时滞对参数异质性作用下神经元网络的共振特性也有着显著性影响.当时滞约为信号周期的整数倍时,神经元网络能够周期性地出现共振现象,即适当的耦合时滞能够诱导神经元网络的多重共振,而且这种现象在异质性参数的适当范围内都能明显出现.

单模非线性光学系统的弛豫速率与随机共振

应用变分法研究了一个单模非线性光学系统的弛豫速率对噪声强度的依赖性 ,并由线性响应理论考察了该系统的随机共振行为 .研究结果表明当系统没有偏置时 ,单稳与多稳情形下的松弛速率对噪声强度的依赖性表现出很大的不同 .揭示了对称的一维单稳系统中的随机共振现象 ,并针对一维单稳系统中随机共振存在的一般条件进行了分析 .