Improved modal truncation error in the directly analytical method for damage identification of frame structures

The damage identification is made by the numerical simulation analysis of a five-storey-and-two-span RC frame structure, using improved and unimproved direct analytical method respectively; and the fundamental equations were solved by the minimal least square method （viz. general inverse method）. It demonstrates that the feasibility and the accuracy of the present approach were impoved significantly, compared with the result of unimproved damage identification.

基于滤波技术的激光数控加工误差控制策略

为降低激光数控加工过程中的轨迹跟踪误差,分析了激光数控加工进给伺服系统跟踪误差和等效模型偏差形成的原因,设计了基于滤波技术的激光数控加工误差控制策略,旨在预测激光数控加工轨迹跟踪误差。通过设计的模态滤波控制器进行激光数控加工运动轨迹补偿,从而实现加工误差控制。测试结果表明,该策略能够有效获取激光数控加工轨迹的跟踪误差结果,两种加工模式均可在1 s内完成控制响应;能够有效完成激光数控加工动作补偿,双向加工轨迹跟踪误差结果均在15μm以下。

不同模态及趣味性续说任务对口语纠错效果及协同量的影响

本文着眼考察模态变量与趣味性变量对续说产出中协同量及错误率的影响,研究采用定性和定量相结合的方法。研究结果显示:在四组不同模态输入方式中,协同量最多,错误率最少的是视听读续说组。无论是低水平组还是高水平组,趣味性读后续说组较之无趣续说组协同效应更强,且语言流利度要高,语言错误率要更低。研究结果为纠错研究与大学英语口语教学提供了一套操作性强的续说标准和流程,为基于续论的英语口语教学提供了借鉴和参考。续说纠错教学模式,在教学模式上是一种创新,可以极大地提高学生学习的主动性和独立思考的能力,且可操作性强。

基于NSGA-Ⅱ传感位置优化的曲面重构及误差补偿方法

通过优化光纤布拉格光栅形状传感技术中传感点位置和补偿重构结果来提高薄层合金板三维形状重构精度。通过ANSYS workbench建立合金板仿真模型,提取应变和位移模态振型,根据模态置信准则、转换矩阵稳定性和模态振型相似性分别设计了三个目标函数,采用快速和精英机制的多目标遗传算法优化传感器位置。将镍钛合金板弯曲成不同曲率半径的弧形,利用光纤布拉格光栅中心波长漂移量和线性插值算法计算得出不同形状下的结构应变,重构合金板形状,均方根误差和最大误差相较于单目标优化算法分别减小30%和15%。利用粒子群优化径向基函数神经网络算法拟合误差与位移的关系实现误差补偿,均方根误差和最大误差比无补偿时分别减小了90%和70%,最大相对百分比误差仅为5%,提高了三维形状重构算法精度。

基于语义相关性分析的多模态摘要模型

多模态生成式摘要往往采用序列到序列(Seq2Seq)框架,目标函数在字符级别优化模型,根据局部最优解生成单词,忽略了摘要样本全局语义信息,使得摘要与多模态信息产生语义偏差,容易造成事实性错误。针对上述问题,提出一种基于语义相关性分析的多模态摘要模型。首先,在Seq2Seq框架基础上对多模态摘要进行训练,生成语义多样性的候选摘要;其次,构建基于语义相关性分析的摘要评估器,从全局的角度学习候选摘要之间的语义差异性和真实评价指标ROUGE(Recall-Oriented Understudy for Gisting Evaluation)的排序模式,从而在摘要样本层面优化模型;最后,不依赖参考摘要,利用摘要评估器对候选摘要进行评价,使得选出的摘要与源文本在语义空间中尽可能相似。实验结果表明,在公开数据集MMSS上,相较于MPMSE(Multimodal Pointer-generator via Multimodal Selective Encoding)模型,所提模型在ROUGE-1、ROUGE-2、ROUGE-L评价指标上分别提升了3.17、1.21和2.24个百分点。

基于遗传算法的集中式传动系统齿轮修形及模态优化研究

集中式传动系统布局紧凑,部件间距小,因此对其NVH(noise,vibration,harshness,噪声、振动与声振粗糙度)控制提出了更高要求。以某工程机械的集中式传动系统为研究对象,首先,进行了其振动噪声测试,并分析了齿轮微观修形原理;其次,考虑了系统模态共振与齿轮啮合的相互耦合,建立了该传动系统的有限元模型并进行仿真,结果显示,齿轮副接触斑点和模态的仿真结果与测试结果一致,验证了建模方法的可行性;接着,基于遗传算法求解了齿轮微观修形参数,实现了齿轮微观修形的最优设计,并通过模态优化来避免系统共振;最后,进行实验验证,结果表明,齿轮修形后传动系统的噪声降低至95.2 dB,比修形前下降了4.8 dB。采用基于遗传算法的齿轮微观修形和模态优化方法可以降低传动系统的振动噪声,这为集中式传动系统的NVH控制提供了一定参考。

模型过度降阶简化造成的模态分析误差研究

为了提高航天器复杂结构体的模态分析效率,通常会要求大幅减少有限元模型的网格数量,因此需要对结构体模型进行大量的降阶处理工作,但并不是所有的结构体都能符合一般降阶简化规则,强行降阶和过度简化有可能引起较大的误差。基于上述问题,对结构体基本几何形状的实体模型和降阶模型的固有频率进行了对比仿真,对固有频率相对误差进行了计算分析,验证了模型过度降阶的适用性和误差范围,为有限元模型降阶和简化提供了参考依据。

基于响应谱传递比估计误差的结构模态参数识别精度分析

为了研究响应谱估计误差及其传递对振动响应功率谱密度传递比(Power Spectrum Density Transmissibility,PSDT)估计的影响,基于摄动理论和统计矩定义,推导了两个变量比例函数的均值和方差近似表达式;将响应谱估计统计矩代入,可以推导出由响应相干函数、谱估计中信号平均分段数,近似表征的PSDT估计幅值的均值和方差解析公式.基于此,揭示了共振频率处PSDT估计幅值误差规律,并实现了模态振型幅值的精度度量.研究发现,共振频率处PSDT幅值方差存在极小值,且变异系数小于相关响应谱.通过数值框架数据验证了文中误差公式的准确性.此外,还研究了参考响应的选择、响应时长、窗函数类型对PSDT和模态振型估计的影响.结果表明,以PSDT两组响应作为参考响应,能得到较好PSDT和模态分析结果;同时模态振型估计标准差随测试数据时长的增加,也随之降低至一定水平.

纯电动汽车两挡自动变速器壳体振动特性研究

以一款纯电动车两挡双离合自动变速器(2DCT)为研究对象,首先,开展变速器壳体模态仿真与试验,验证了壳体有限元模型的准确性;然后,考虑电动机工作效率因素,利用建立的变速器传动系统动力学模型,得到不同转矩工况下的齿轮副传递误差变化规律;分析轴承动态力,并将其作为边界条件,研究了壳体的振动特性;通过分析模态参与因子(Modal Participation Factor,MPF),确定对壳体振动贡献较大的模态阶次;最后,对振动明显区域进行多工况的振动加速度仿真和试验测试,验证了传动系统动力学模型的准确性,进一步明确了2DCT壳体的振动特性。

基于应变模态振型和误差补偿的形状重构方法

形状传感技术是近年来传感领域备受关注的新研究方向,具有广阔的应用前景。文章提出了一种基于应变模态振型和误差补偿的形状重构方法,通过测量物体部分位置点的应变数据,采用模态理论实现应变-位移转换,进而重构物体形状。以长宽高分别为1 000,1 000和0.5 mm的钛合金板作为研究对象,通过ANSYS workbench18有限元仿真软件获取位移模态振型及应变模态振型,依据有限元仿真中位置点模态的相似性,采用K-means++聚类算法对应变测量点位置进行优化,在合金板上表面施加400 N的力使其产生形变。该算法的形状重构误差小于常规的均匀分布算法。采用径向基函数神经网络对误差和重构位移数据集进行了训练,依据拟合重构误差和重构位移的关系,补偿误差后重构误差不大于3.5%。

基于VMD-GRU-EC的短期电力负荷预测方法

为提高负荷预测精度,该文提出一种基于VMD-GRU-EC的短期电力负荷预测方法。针对原始负荷序列非线性和非平稳性的特点,利用VDM分解方法将原始负荷序列分解得到若干个子序列,利用GRU模型分布针对每个子序列建立预测模型,最终将每个子序列的预测值相加得到负荷序列的初始预测值。在得到负荷序列的初始预测之后可得到误差序列,同样利用VMD-GRU模型预测误差序列。利用VMD-GRU模型依次得到初始预测负荷和误差序列后,通过误差校正(error correction,EC)得到最终的预测负荷。实验研究表明,在所有预测模型中,该文所提预测方法预测精度最高,稳定性最强。验证所提模型的有效性与优越性。

基于VMD-GRU-EC的工业用户短期负荷预测方法

工业用户作为城市用电主体,具有负荷组成结构复杂,易受生产计划等因素影响产生冲击性负荷的特点。而传统的负荷预测方法难以处理工业负荷的非线性,且未充分利用负荷残差序列信息,导致负荷预测效果不佳。为此,在采用传统的变分模态分解-门控循环网络预测方法得到初始预测值的基础上,进一步考虑增加基于门控循环网络的误差修正方法对初始预测值进行修正,从而更好地适应工业负荷的多变和突变性。算例分析表明,所提出的短期负荷预测方法可有效提升的工业用户负荷预测准确率,为工业用户在生产运行和参与电力市场交易等提供强有力的决策支撑。

多模态柔性振动的混合时滞滤波抑制方法

针对串联型柔性多关节机器人实时运动控制中存在多模态残余振动这一问题,提出了一种通过设计混合时滞滤波器构建多模态输入整形器的振动抑制方法。首先,分析了柔性多关节机器人产生振动的原因,介绍了抑制柔性振动所采用主要方法,并分析了ZVD型时滞滤波器在解决多模态柔性振动问题上存在的局限;其次,针对级联多模态时滞滤波器时滞过大的问题,构建了最优时滞滤波器;再次,给出了基于频率误差的性能指标函数,通过构建混合时滞滤波器,将脉冲幅值以及时间滞与混合参数λ建立线性映射关系,将优化残余振动的问题简化为优化混合参数λ;最后,通过机器人本体实验验证本方法在时滞和对频率误差适应性上的优势。

基于变分模态分解的多旋翼无人机航磁数据误差分析及处理

多旋翼无人机航空磁测具有安全性高、成本低、操作方便等许多优点,它被广泛应用于中小型矿产资源调查、工程勘察、非爆炸物探测等领域。无人机航磁测量原始数据包括外界环境干扰、无人机平台干扰和机载电磁设备干扰。干扰在航磁异常图上主要表现为沿着测线方向的条带状异常,它们影响航磁补偿和地质异常体信息检测的准确性.

数控机床高速高加速进给下的跟随误差控制策略

针对数控机床在高速加工中,各进给轴的进给速度和进给加速度高、跟随误差难以控制、零件加工精度无法保证的问题,提出一种模态滤波器与零相差跟踪控制器的综合控制策略。首先通过零极点对消的原理,得到设置在速度环内的模态滤波器,对滚珠丝杠进给系统的一阶和二阶扭转振动模态进行抵消,消除这两阶模态对伺服带宽的限制以继续提高伺服带宽;然后通过对整个伺服进给系统的传递函数近似取逆,得到设置在位置环之前的零相差跟踪控制器,改善伺服进给系统的相位滞后,最终实现数控机床高速高加速进给下的跟随误差控制。仿真结果表明,当进给速度为30m/min、加速度为10m/s2时,与传统的PID控制策略相比,所提出的综合控制策略将跟随误差降低到原来的0.1%以下。

大型龙门导轨磨床工作台运动精度控制方法研究

大型龙门导轨磨床工作台整机运动场、主轴漂移量、补偿误差均会对控制精度产生影响,因此研究新的大型龙门导轨磨床工作台运动精度控制方法;根据大型龙门导轨磨床基本结构连接形态,求解主要技术参数,实现龙门导轨磨床工作台设计;从静态、动态两个角度出发,分析立柱部件、横梁部件受力情况,确定多目标拓扑与模态有限元条件,以此分析磨床工作台的运动特性;以动静态参数求解结果和整机运动场为基础,计算主轴漂移量的取值范围,结合相关运动参数计算补偿误差数值,结合对补偿误差数值计算以及PDDF控制器结果对工作台运动精度进行控制;实验结果表明,所提方法可以将工作台运动路径拟合误差控制在0~0.07 mm范围之内,满足龙门导轨磨床工作台运动精准控制的要求,实际应用效果好。

激光加工用三平移并联机床的分析与研究

设计与研究了一种用于激光加工的三平移并联机床。介绍了并联机床的组成及部件间的连接关系。通过应用并联机构拓扑结构理论对并联机床的自由度进行了分析,得出其自由度输出为三平移。通过建立杆长约束方程,得到并联机床机构的运动学位置逆解方程。应用几何法对并联机床工作空间进行了分析与求解,并得出工作空间与机床机构参数之间的关系。通过建立并联机床的几何参数误差模型,得到机床动平台的输出位置误差,进而为并联机床生产和运动控制提供理论依据。

大口径空间光学反射镜面形动力学响应分析

反射镜的面形精度是保证空间望远镜成像质量的关键因素,随着空间遥感器口径的增大以及光机结构的轻量化使得反射镜结构刚度越来越低,从而使得反射镜的面形非常容易受到环境微振动的影响。然而,遥感器在轨工作状态下,星上具有多种振动源,如步进电机、动量轮、机械制冷机等。为了研究扰动源对反射镜面形动态误差的影响,提出了一种基于模态叠加和泽尼克多项式拟合的面形动力学响应分析方法。对于每一阶模态,其光学表面的振型均可以表示为一组泽尼克多项式的线性组合,并得到一组泽尼克系数。然后,通过模态叠加法可以求出反射镜表面整体的动态面形误差,该误差是由泽尼克系数所表示。由于每一项泽尼克系数对应明确的物理像差含义,所以通过该方法可以方便地分析微振动引起的光学面形响应以及系统像差。

六维加速度传感器的性能建模及结构优化

针对目前六维加速度传感器的性能指标尚无规范的评价标准和理论计算模型的现状,从基频、灵敏度、误差区间宽度3个方面建立并求解系统的单性能数学模型;对传统理想点法进行改进,给出多性能目标关于矛盾参量的评价函数。研究表明:在六维加速度传感器样机设计阶段,通过以结构矩阵为乘子的矩阵迭代运算,可以得到系统的一阶固有模态;通过构建弹性体内的协调方程,可以解决灵敏度模型中涉及到的超静定反向动力学问题;通过给出经过证明的关于误差区间宽度的3个定理,可以揭示并量化传感器的误差传递关系;以提出的一种综合性能函数为指标,可以有效解决多目标优化过程中普遍存在的3大问题,并据此绘制六维加速度传感器的综合性能图谱。

螺栓连接对结构模态及传递特性影响研究

针对螺栓刚度及预紧力对装配体模态、传递函数影响较大而在设备装配中因处理困难常被忽略问题,利用有限元计算、试验结合对比方法分析、研究。用ANSYS软件预应力模态分析及谐响应分析对装配体进行仿真计算;对三种刚度螺栓分别施加相同预紧力,对钢制螺栓施加六组不同预紧力进行试验;分析对比计算值与试验值误差。结果表明,忽略接触阻尼的计算值与试验值存在最大误差约15%;同一预紧力时,随螺栓刚度的提高固有频率呈增大趋势,各阶频率的最大变形量随之增大;随预紧力的增大,结构传递函数趋于明朗化。