基于叩诊法的单排多螺栓钢梁柱节点松动检测方法

叩诊法是指利用力锤敲击待测结构振动发声,通过声音特征诊断结构有无异常的一种检测方法。基于叩诊法的螺栓松动检测是近年来的研究热点之一。现有研究多关注单螺栓松动问题,而工程中常采用多螺栓连接方式,因此现有的研究方法无法满足工程多螺栓松动检测需求。以一单排多螺栓钢结构梁柱节点为研究对象,提出了一种基于叩诊法的多螺栓松动快速检测方法。首先通过短时傅里叶变换和二值化处理提取节点中各螺栓的叩诊声音特征向量,再计算各螺栓松动工况与基准工况特征向量间的欧式距离以量化松动特征。结合所有螺栓松动特征值构造标准化松动指标衡量节点松动程度后,对比各螺栓松动特征值与其基准值的差异性大小识别松动螺栓。研究结果表明,研究方法可快速准确地识别多螺栓节点中的松动螺栓,进一步提升叩诊检测方法在工程中的应用潜力。

变时基采样锤击法高精度传递函数的估计

传统锤击法试验模态分析时面临着高采样率带来噪声干扰、频率分辨率不足的问题,应怀樵等人发明了对力锤信号使用高采样频率、对响应信号采用较低采样频率的变时基采样技术(VTB),一定程度上改善了测试结果,但仍然存在变时基采样设置不灵活,传递函数在固有频率半功率带宽里分辨率不足、精度不高的问题。基于连续傅里叶谱变换、Chirp-z变换方法,提出一种新的锤击法变时基传递函数高精度估计方法,可很好地解决传统变时基技术存在的问题。并采用数值模型、悬臂梁现场测试进行验证,结果表明所提出的算法优于传统等时间间隔采样技术,比传统变时基技术更为灵活,得到的传递函数质量较好,使得变时基采样技术具有较高的识别精度,可解决高采样率与频率分辨率不足的问题。

一种基于最优频段的X射线脉冲星累积轮廓时延估计方法

为提高X射线脉冲星导航中累积脉冲轮廓的时间延迟估计精度,分析了X射线脉冲星累积脉冲轮廓的频谱特性和现有Taylor快速傅里叶变换时延估计算法的缺陷,提出了一种基于最优频段的累积轮廓时延估计算法,并通过建立不同信噪比下时延估计误差与所采用频段之间的关系以确定最优频段.数值及实测数据实验结果表明:在短时观测或光子流量较小时,该算法优于常用的近似最大似然(FAML)、相关(CC)、最小二乘(NLS)及加权最小二乘(WNLS)方法;在观测时间较长或光子流量较大时,该算法的估计精度与CC及NLS方法相当,但其运算量低于NLS,FAML及WNLS方法.本文所提算法适用于短时观测脉冲轮廓或低流量脉冲星的高精度时延估计.

一种舰载炮弹弹落点预测新方法探究

针对无线定位技术应用于炮弹外弹道测量时,炮弹末段遇到定位不准确的问题,提出时变自回归(time-varying autoregressive,TVAR)时序预测炮弹弹落点的方法,根据X、Y和Z非耦合的时序点,分别建立检验最优阶数的时变自回归时序模型,使用递推最小二乘方法估计TVAR模型中的时变参数,选用傅里叶时间基,以炮弹高程与靶面相交作为判断条件,计算最后炮弹落点的靶面坐标。仿真实验选用外场无线定位弹载炮弹的末端153个采样定位数据,检验了模型外推弹落点模型预测高程落点与靶面相交时的采样时刻,估计坐标与弹坑定位测量数据坐标误差表明,时变自回归模型对炮弹落点的预测满足误差指标要求。

雷达式生命探测仪中人体与动物识别技术的研究

雷达式生命探测仪通过检测生命体的呼吸信号来确定废墟、建筑物内等一些用肉眼无法观测到的生命体时,不仅关心生命体是否存在,而且需要知道生命体为人体还是动物。本文利用短时傅利叶变换对生命体的呼吸信号进行变换,并通过奇异值分解有效地提取特征矢量进行模式识别,能够成功地识别人体和动物。实验结果表明,基于短时傅利叶变换的奇异值分解法能够稳定、有效地提取特征矢量,从而便雷达式生命探测仪对生命体进行较准确地识别。

基于短时傅里叶变换的可变摩擦基础隔震系统

近断层地震作用可能使被动控制的基础隔震系统产生过大的加速度反应。为克服被动控制隔震系统这一局限性,针对含有可变摩擦阻尼器的基础隔震系统,提出了一种基于对场地加速度信号短时傅里叶变换的控制算法,预估隔震的失效,即时改变隔震层的摩擦阻尼。在三种不同类型的地震波作用下,对一个含有叠层橡胶支座和可变摩擦阻尼器的多自由度层模型使用Simulink进行时程分析。分析表明,该算法控制下的半主动隔震系统能够有效改变被动控制隔震系统对近断层地震的放大效应,限制隔震层的位移。

谐波分析高效算法的研究

从满足电能质量测量的实时性要求出发,尽量减少数据的计算量,研究开发了基于复序列的FFT算法,该算法与FFT比较,分析同样序列长度的电压、电流数据,使其FFT运算量减少了一半.因此该算法在电能质量在线监测系统中得到了很好的应用.

离散时间傅里叶变换的教学探讨与设计

结合“理论联系实际”新工科教学理念,梳理了离散时间傅里叶变换的概念,性质、以及与连续时间傅里叶变换的联系等教学内容,设计了基于Matlab仿真作业的实践环节,将数学原理推导和工程应用实践相挂钩。通过此类教学设计,强化离散时间傅里叶变换的物理意义阐述,深化教与学互动,极大促进了学生对傅里叶变换后续学习和应用的积极性,取得了较好的教学效果。