一种新的光子多普勒速度频谱分析方法

光子多普勒速度计可给出飞层表面某一速度带内颗粒群速度随时间演化的频谱数据,在冲击动力学实验尤其是微喷射及其混合研究中得到广泛应用.本文提出一种新的光子多普勒频谱数据分析方法,可推断出混合区厚度变化和前端等效颗粒尺度.利用该方法,对一些典型状态下喷射混合速度频谱开展分析,获得了不同冲击压力、气体条件下颗粒度数据,证实了气体环境下喷射颗粒的气动破碎现象,以及破碎后尺度与初始条件的依赖性,为喷射混合物理规律研究提供了重要依据.

健康成人胸内压与上腔静脉血流速度频谱参数的关系

呼吸运动可以引起胸内压力变化，从而影响心脏的血流动力学。健康人上腔静脉血流速度频谱参数的呼吸变化率个体差异很大，笔者推论这种现象与呼吸性胸内压变化幅度不同有关，本研究即是通过定量改变胸内压力，探讨健康成人胸内压与上腔静脉血流速度频谱参数的关系。

微型桩加固土质边坡的加速度响应及其频谱特性研究

通过大型振动台试验,对微型桩及桩间土的加速度峰值分布规律进行了分析,并利用小波包分析具有的频带划分均匀能力和时频局部化性质,对水平向加载的El-centro波进行了分解,从而对其频谱特性进行了研究。试验结果表明:(1)由于加速度沿高程放大效应的影响,微型桩及桩间土的加速度峰值往往在桩顶处达到最大值;(2)影响微型桩和桩间土加速度的主要频段为低频地震波即第一频带(0.10~6.26 Hz)及第二频带(6.26~12.51 Hz);(3)高频地震波作用下,滑体底部位置处桩间土的响应情况较微型桩来说更加强烈,而在桩底位置处后排微型桩的加速度响应更为强烈。在实际工程设计与施工中,应避免微型桩与第一频带及第二频带下的地震波发生共振,对加速度响应比较强烈的位置应重点关注。研究结果可以为同类地区治理类似滑坡提供抗震设计支撑。

轴承加速度变化与轴承使用寿命的研讨

状态监测技术是目前保障转动设备安全运行最有效的手段。滚动轴承加速度的趋势变化、频谱分析是状态监测技术的基础。通过监测加速度升高更换轴承的方法,可以有效防止轴承故障的发生。但根据实际维修结果反馈,存在部分过度维修的情况。本文总结近3年大量典型维修案例,结合加速度频谱、轴承状态等进行精细分析。目的在于尽可能精准选择轴承维修时机。做到不可以继续运行的设备,立即停泵维修;可以适当运行的设备,在保障安全的前提下继续运行,从而延长轴承寿命、降低维修成本、节约人力资源。

浮放运输货物在冲击载荷下倾覆风险研究

目的对浮放运输货物在车辆冲击载荷下摇摆特性进行分析和其倾覆风险评价。方法将浮放运输的货物或包装件简化为刚性质量块,载运车辆建模为具有一定水平加速度载荷的刚性支座,推导出刚性质量块在加速度载荷下的摇摆运动控制方程,通过试验设计测取车辆减速制动工况下冲击载荷波形,建立冲击载荷波数学表达式,采用理论分析方法在近似线性化范围内分析冲击载荷下刚性质量块的动态摇摆特性与倾覆风险。结果刚性质量块在正向加速度载荷下进入摇摆,响应初始摇摆角度小于0并且倾覆是发生在自由振动状态下;绘制了刚性质量块在半正弦波冲击载荷下最小倾覆加速度频谱,存在一条边界线将频谱划分为安全区和倾覆区;刚性质量块的宽高比和稳定性呈正相关。结论通过转变为刚性质量块摇摆响应系统问题线性近似研究了浮放运输货物的摇摆特性和倾覆风险。

主动脉内血流速度变化对主动脉根部运动影响

本文利用拟同步分析法研究了主动脉内血流速度变化与主动脉根部运动的关系,并进一步将64例正常人主动脉恨部血流速度、加速度和减速度的多普勒血流速度频谱测值代入以往推导的公式,计算主动脉根部因射血而受到的前后方向力的大小,定量地证实了在人体生理情况下此力的作用,为临床左心功能测定提供了进一步的理论依据。提出并讨论了拟同步分析的科学性及其在研究心脏多种活动中的应用价值。

直立式混凝土落地声屏障振动放大效应

以普速铁路路侧落地安装直立式混凝土声屏障为研究对象,利用原位试验方法研究了列车运行下屏障板水平及竖向加速度时程和频谱特征,结合悬臂板理论模态分析了屏障板相对其基础的振动放大效应及机理。结果表明,钢轨-轨枕-道床-声屏障基础振动递减,屏障板较其基础加速度平均放大2倍,振级平均增大6 dB,道床和基础竖向振动卓越频率为63.5 Hz,水平向放大显著频段为6~8 Hz和40~50 Hz,竖向放大显著频率为63.5 Hz和160 Hz。理论模态分析显示,屏障板水平向前2阶自振频率为7 Hz和46 Hz,竖向1阶自振频率为170 Hz,说明水平放大效应与其前2阶自振频率相关,竖向放大效应与其1阶自振频率和基础激励频率相关。将屏障板振动响应估算简化为地基土-声屏障动力相互作用耦合振动模型,以考虑其受地基激励强迫振动和自由振动双重影响是合理可行的。

不同爆破掏槽形式的反应频谱综合分析

针对相同的地质条件,采用相同的爆破耗材,分别设计了直眼掏槽、单楔形掏槽、双楔形掏槽共计三种掏槽方式。进一步实施了在不同掏槽方式情况下的光面爆破试验。依据爆破效果,发现直眼掏槽方式更有利于爆破硐室成型,而单楔形和双楔形掏槽更有利于岩石的破碎及岩渣抛掷。从加速度反应谱、速度反应谱和位移反应谱角度对爆破后体系的动力响应予以分析,发现直眼掏槽无论是加速度响应峰值,还是速度和位移响应峰值均为最大,而双楔形掏槽的上述对应响应峰值均为最小,并且直眼掏槽能量更多集中在低频部分,对于工程稳定性更为不利。反应谱特征充分说明在该工程体系中,宜采用双楔形掏槽方式进行爆破设计。同时,需指出的是,该文获得的位移、速度和加速度反应谱,与爆破振动波自身的波动特征并不相同,该反应谱是爆破振动波动与结构体系的动力响应之间的一个联系,可为结构体系的最大响应峰值提供参考,并能为爆破参数设计提供理论依据。

基于声学黑洞动力吸振器的冰箱压缩机振动抑制研究

压缩机是家用冰箱的主要振动激励源,在压缩机振动传递路径上附加动力吸振器,可以有效抑制压缩机的振动能量,同时成本低。声学黑洞(ABH)具有对弯曲波的能量集中特征,因而可以通过在其末端附加阻尼材料以实现能量耗散的目的,进而实现结构振动抑制。但由于ABH结构其主要功用在于高频段,其在实际工程减振降噪方面的应用还存在一定局限。因此,针对冰箱压缩机振动噪声问题,设计了一种用于抑制压缩机振动的ABH动力吸振器。首先,使用半解析法建立了ABH动力吸振器理论模型,并使用有限元方法验证了该模型的准确性;然后,计算了ABH动力吸振器的模态损耗因子,分析了该模型在压缩机振动能量集中区域的抑制效果;最后,为了进一步验证该ABH吸振器在压缩机上的控制效果,根据设计参数,采用3D打印的方式加工了该ABH动力吸振器,并将ABH动力吸振器黏附在冰箱压缩机机脚,用于抑制压缩机的振动传递,从而降低冰箱噪声。实验结果表明:在低速2 700 r/min和高速3 900 r/min的2种运转工况下,冰箱压缩机在20 Hz~1 000 Hz频率范围内的前10阶次中,平均有8个阶次以上的振动响应幅值得到了有效抑制。研究结果表明:该ABH动力吸振器具有良好的振动衰减作用。

便携式风力灭火机振动及其沿人体手臂传递特性研究

便携式风力灭火机工作时产生的振动会对操作者的健康造成很大影响,为了对其进行优化设计并给出合理使用建议,对国产林海6MF-30和日本小松HB2302风力灭火机的振动频谱和人体手臂振动传递率进行了对比分析。结果表明:6MF-30与HB2302风力灭火机的振动基频分别为58.5和121.5 Hz,试验测试频谱范围内分别存在5个和2个支配性频率,且基频越大,对操作者影响越小,故应优化6MF-30的结构设计以提高其振动的基频;根据ISO5349—2001标准,在最大功率转速下,操作者使用6MF-30和HB2302风力灭火机的允许受振时间分别为2.29和3.27 a;风力灭火机振动对操作者手臂和肩颈的影响很小,绝大部分能量由手掌和手指吸收,需重点研究针对手部的减振策略。

表贴式永磁电机转子偏心故障快速诊断研究

针对表贴式永磁同步电动机(SPMSM)运行时转子发生偏心故障问题,提出一种利用振动速度频谱分析来快速诊断的方法。首先,运用解析法推导出转子未偏心时径向电磁力波(REFW)表达式,在此基础上通过引入静偏心修正系数ε(θ)和动偏心修正系数εd(θ),进一步推导出转子静偏心和动偏心时径向电磁力波解析表达式。通过解析分析表明:当转子静偏心时会新增阶数为(r±1),频率为kf 1的电磁力波分量;而转子动偏心时会新增阶数为(r±1),频率为(k±1/p)f 1的电磁力波分量。其次,运用有限元法(FEM)通过两台表贴式永磁电机实例验证了解析分析结果。最后,通过无线振动测试实验来验证运用该振动速度频谱分析法快速诊断电机转子发生偏心故障的可行性。

不同间距比下串列平板绕流尾迹的LDA试验研究

本文以串列平板为研究对象,运用激光多普勒测速技术(LDA),研究了亚临界雷诺数Re D=3×104下,间距比T/D在1~6之间的上下游平板近尾迹区时均速度、脉动速度分布及其频谱特性,探讨了间距比变化对串列平板绕流尾迹的影响。试验结果表明:小间距比下(T/D<3),上游平板尾迹受下游平板抑制作用显著,无明显涡脱产生;随着间距比增大,这种抑制作用逐渐减弱,上游平板尾缘处出现明显涡脱。上游平板近尾缘区(x 1/D≤0.5),间距比对其尾迹影响较小;远离尾缘区(x 1/D>0.5、x 2/D>0.5),间距比对上游平板尾迹影响更为显著。间距比T/D≥3时,上下游平板均能形成稳定涡脱,且随着间距比增大两平板流动状态趋于一致,均趋向于单平板绕流。T/D=3可作为该雷诺数下,串列双平板绕流的临界间距比,此处St数有极小值。

地铁列车荷载计算方法对盾构隧道动力响应的影响

采用地铁列车移动轮载、激振力函数法和数定分析法计算得到上海地铁列车荷载时程,考虑管片-土体及管片间的接触特性和纵向螺栓的连接作用,建立道床-管片-土体系统的三维动力有限元模型,分析比较了3种计算方法所得隧道结构动力响应的差异.研究表明:3种方法所得道床和土体单元动应力以及道床点位移时程曲线基本一致;基于实测数据的数定分析法适用于地铁列车荷载引起的环境振动评价,移动轮载和激振力函数法均会导致加速度频谱分布产生误差.

列车移动荷载作用下路基的地震反应特性

为保证地震发生时列车在轨运行的安全性,基于ABAQUS软件和FORTRAN语言,建立高速铁路无砟轨道-路基-地基三维数值分析模型,分析地震-列车移动荷载作用下的弹性均质路基的动力响应规律.地震波Imperial Valley从模型底部双向输入,列车移动荷载的施加通过编制FORTRAN子程序实现.在不考虑轨道不平顺及轮轨关系的情况下,对地震发生时路基在不同列车时速下的动位移、加速度、频谱进行数值计算,结果表明:在地震荷载和移动荷载共同作用下,路基竖向正位移受地震荷载的作用比较显著,而其加速度和频谱受移动荷载的影响更为突出;路基在该复合双荷载作用下的临界速度为70 m/s(252 km/h).

DG3型割灌机振动的实验研究

该文对国产ＤＧ３型割灌机的振动频谱以及各振源点与手柄间的振动传递函数进行了实验分析．结果表明，在工作转速（６０００ｒ／ｍｉｎ）下的振动加速度几乎都集中在６０～２００Ｈｚ范围内，并且７６Ｈｚ，１００Ｈｚ和１５２Ｈｚ是３个主要支配性峰值，它们是减振的主要对象频率；轴承Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３处与手柄Ａ点的振动传递函数值比其它大，而且Ｂ１的影响最主要；

基于10m埋深隧道脉冲试验的地表振动衰减实测与数值模拟拓展研究

在某轨道减振与振动控制地下实验室10m埋深隧道内进行脉冲锤击试验,得到地表振动响应随水平距离的衰减规律,并建立"轨道-隧道-地层"耦合三维有限元数值模型,研究不同隧道埋深地表振动衰减规律。实测和数值模拟结果表明:地表20m区域内振动响应衰减较20m以外迅速;隧道埋深越浅,振源正上方地表振动越大;在地表20m范围内,隧道埋深越浅,地表加速度级衰减越迅速;地表振动加速度峰值包络线呈波浪型衰减,2030m区域为垂向振动加速度第二峰值带;地表振动能量集中在30100Hz频段。

地震-列车移动荷载耦合作用下高铁路基振动特性研究

基于轨道结构-路基-地基动力相互作用理论,建立考虑地震-列车移动荷载耦合输入的轨道结构-路基-地基动力学模型,研究高速铁路路基及轨道在耦合荷载作用下的振动响应问题。通过编制DLOAD子程序并与ABAQUS有限元计算程序联立,实现地震荷载与列车移动荷载耦合作用的施加,以高速铁路桩承式路基及自由式路基为研究对象,对地震-列车移动荷载耦合作用下两种路基系统的动力响应进行数值计算并比较两者的振动响应差异。结果表明,耦合荷载对桩承式路基动力响应影响显著,该荷载作用下桩承式路基会发生共振现象,使得桩承式路基中轨道和路基振动位移幅值均大于自由式路基的振动位移幅值;桩承式路基不会影响路基系统的振动频率,但会改变路基系统的振动大小,桩承式路基中轨道X方向加速度、路肩边及路基坡脚处的竖向加速度分别减小6.2%、50%、28.6%。

地铁振动传播的峰值和频率特征分析

采用2种不同刚度的扣件,对地铁振动传播途径各主要部位进行了振动测试,获得了各部位相应的振动加速度时程数据。首先,统计了时域振动加速度峰值及其变化情况;然后,通过傅里叶变换计算了各部位振动的频谱,对比分析了振动在传播过程的频谱变化规律;最后,计算分析了地表Z振级变化。结果表明,扣件刚度在一定范围内变化,对60 Hz附近的振动峰值影响有限,隧道壁和地表的竖向及横向振动振级分别在650 Hz和340 Hz附近迅速下降,之后趋于平缓。使用刚度较小的扣件有利于减小地表竖向振动,但不利于减小地面横向振动。

电厂直接空冷系统风机桥强迫振动响应测试研究

为掌握直接空冷风机系统在不同运行工况下风机桥的振动加速度响应情况,以及加速度频谱特性,制作了空冷系统风机桥1∶1试验模型.对风机桥进行真实扰力加载,运用振动测试设备对风机桥各测点的加速度时程和加速度频谱进行了测定.经过分析得出加速度最大值,以及沿桥架的分布规律,并对加速度频谱进行了深入分析,确定出风机桥振动的主要频率成份.最后得出结论,以供工程设计参考.

经阴道彩色超声多普勒检查对妇科肿瘤的血流动力学研究

本文报道我院2003年5月～2004年5月应用彩色多普勒超声诊断仪,检测妇科肿瘤病人30例,观察肿瘤血管的收缩期最大血流速度、舒张末期最小血流速度、平均血流速度,搏动指数的变化。结果表明:肿瘤组30例,全部肿物可以见到新生血管,良性肿瘤的血流分布在肿瘤周边,11例恶性肿瘤中的10例可同时见到其周边的瘤实体内的血流,且恶性肿瘤中的新生血管血流速度频谱呈低阻型,出现舒张期频谱增高,肿瘤血管的血流动力学参数,恶性肿物PI<1,良性肿物PI>1,两者差异显著。