摘要:在传统谱分析方法的基础上,尝试应用盲源分离技术对飞机发动机振动信号 进行振源分离。首先,介绍了发动机振动信号的基本处理方法和常见的发动机故障类型及特 征,引入了盲源分离理论并讨论了其在航空发动机振动信号处理中应用的可行性。然后, 对某型涡扇发动机振动过大的现象进行了故障诊断分析。最后，应用FastICA和JADE算法对检 测的振 动信号进行分析,分离出了发动机的振源信号。这说明发动机振动信号分析采用盲源分离与谱分析相结合的技术可以有效分离振源信号,提高故障诊断的准确性。

摘要:对于金属切削过程中的刀具磨损,提出了基于隐马尔可夫模型的模式识别理论来识 别刀具的不同磨损状态,从而预报刀具破损。该方法对切削过程中切削力信号的动 态 分量和刀柄振动信号进行快速傅里叶变换特征提取,然后利用自组织特征映射对提取的特征 矢量进 行预分类编码,把矢量编码作为观测序列引入到隐马尔可夫模型中进行机器学习,建立了3个 不同磨损状态 的隐马尔可夫模型，并利用最大概率进行模式识别。试验表明,该方法对车刀磨损过程进行 识别和预报是有效的。

摘要:在介绍基于最大重叠离散小波包变换(Maximal Overlap Discrete Wavelet Packet Transform,简称MODWPT)的Hilbert谱方法的基础上,将基于MODWPT的Hilbert谱应 用于非平稳信号的分析。采用MODWPT可将多分量的复杂信号分解为若干个瞬时频率和瞬时 幅值都具有经典物理意义的分量之和,求出各个单分量信号的瞬时频率和瞬时幅值,再进 行组合得到原始复杂信号完整的时频分布。对基于MODWPT和基于经验 模态分解(Empirical Mode Decomposition,简称EMD)的Hilbert谱，在不同类型非平稳信 号 下的时频分析效果进行了比较和分析,结果表明了基于MODWPT的Hilbert谱分析方法的有效性 。

摘要:为提取柴油发动机曲轴轴承振动信号的故障特征,采用双谱的分析方法,提出了用 双谱特征频率面来描述信号特征。通过用双谱分析曲轴轴承振动信号,在双谱模域内进行搜 索,得到了信号的特征频率面。结果表明,信号采集的最佳部位为曲轴左右两侧机体,最佳转 速为1　800　r／min以上，对角线以外的区域包含了大量的故障特征。双谱能消除发动机振 动信号中的噪声,有效提取出曲轴轴承振动特征信号。

摘要:经验模态分解(Empirical Mode Decomposition，简称EMD）主要思想是把一个时间序列 的信号分解成不同尺度的本征模函数(Intrinsic Mode Function，简称IMF)。EMD算法用残 余量极值 点数量小于2来终止分解,该终止条件有无关组分多和分解速度慢的缺点。针对该缺点,提出 了 采用残余能量小于设定值的EMD分解终止条件。通过对非线性和实例振动信号的试验研究表 明,基于能量的EMD分解终止条件既可以减少分解的无关组分,又可以提高分解的速度。该研 究成果能广泛地用于振动信号分析领域。

摘要:建立了金属橡胶结构损耗因子的理论模 型,对金属橡胶结构做动态性能试验,定性研究了金属橡胶材料的密度、热处理工艺对金属橡 胶结构损耗因子的影响,并定量研究了材料高度和系统配重对金属橡胶结构损耗因子的影响, 运用最小二乘法求得材料高度、配重与损耗因子变化关系的理论表达式,实现了对结构 损耗因子的预估,为金属橡胶材料的动态响应分析奠定理论基础。

摘要:提出基于变精度粗糙集(Variable Precision Rough Set,简称VPRS)理论获取柴油机故障有 效监测点的方法。通过变精度粗糙集在 不同精度时分类近似质量的计算,得到柴油机在不同采集点的分类近似质量,进一步计算出各 采集点条件属性与决策属性的近似依赖值,得出在故障监测中最敏感的状态信息监测点。通 过变精度粗糙集理论对采集点数据的处理,找出故障诊断系统中最有效工作状态监测点。有 效信息的采集,可以最大限度地减少噪声对故障诊断的影响, 提高故障诊断系统的工作效率和准确率。

摘要:针对复杂反馈回路系统的故障诊断问题,提出了一种诊断策略自适应优化生成方法。 首先对已有的回路搜索算法进行改进,提出了一种可以快速搜索系统全部反馈回路的算法,然 后针对不同情形提出了３种中断回路的策略,在此基础上,提出了诊断策略优化生成算法。该 算法以信息增益作为测试排序的启发函数,通过迭代计算得到近似最优的诊断策略。最后给 出了主要步骤,并通过实例进行了验证。计算结果表明,该方法可以有效解决复杂反 馈回路系统的故障诊断问题。

摘要:针对机械运转时工作环境复杂,监控采集的信号多为混合信号的情况,研究了如何从混 合信号中分离出相对应的各振动源信号。采用独立分量分析的分离方法,通过对极大似 然估计的目标函数进行简化,基于无需选择学习率的快速不动点迭代的优化方法,选用可同时 估计亚高斯和超高斯独立成分的非线性函数估计概率密度,推导出了该算法。最后,对工 程中几种特殊情况下的混合信号进行仿真和实验室实测的分离试验。结果表明，算法简单易 行,具有快速稳定收敛的性质。

摘要:为了有效地对柴油机的运行状态进行状态识别,根据柴油机的特征信息和识别的特点 ,研究了基于核主元分析(KPCA)和支持向量机(SVM)进行柴油机状态识别的故障诊断方法。首 先，对柴油机进行特征提取,构成一个特征向量。然后对其进行核主元分析,计算得到能反 映 设备状态的特征向量,有效去除信息的冗余。最后,将得到的特征向量进行支持向量机的训练 学习,识别柴油机的状态。通过实验室柴油机燃烧系统不同运行状态下的识别分析,验证了 此方法的可行性和实用性。

摘要:提出了一种基于希尔伯特黄变换(HilbertHuang Transform,简称HHT)识别桥梁颤振导数的 方法。根据HHT理论,首先利用 经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,简称EMD)将桥梁节段模型风洞试验中实测得到的自由振动加速度响应信号分解成一系列 本征模函数(Intrinsic Mode Function,简称IMF)分量,对幅值最大的IMF分量作希尔伯特 变换,得到其瞬时振幅和瞬时频率。通过信号处理,识别出结构的固有频率和模态阻尼比。其 次，对自由振动时程进行时域拟合,获得 结构的复振型。最后通过状态方程确定系统的8个颤振导数。数值仿真算例表明，该方法具 有较好的抗噪性和可靠性,风洞试验也验证了该方法的可行性和有效性。

摘要:在两种典型的非平稳信号分析方法——小波包变换与短时傅里叶变换的基础上，综合两种方 法的优点，提出了小波包时频方法。建立了相应的小波包时频分量谱、小波包时频分量幅度 谱、小波包时频谱、小波包时频幅度谱等概念。证明了小波包时频分析的能量守恒性，形成 了一套较完善的分析体系。算例表明，该分析方法在诊断奇异、检测信号深层次细节等方面 具有一些独特性质。

摘要:提出一种传感器优化布置算法,结合有效独立法和模态置信保证准则(Modal Assu rance Criterion,简称MAC法)的优点,解决了采 用MAC法进行传感器优化布置时所遇到的问题。首先,利用列主元QR分解技术得到MAC法确定 传感器位置的初始测点,然后用有效独立法确定侯选添加测点的范围,避免了添加测点的盲目 性,从侯选测点中选择满足MAC矩阵非对角元素最小的测点,添加到初始测点中,不断循环直至 达到要求,上述算法采用matlab70编制程序实现。最后，以五河口大桥为研究对象,运用 程序对五河口大桥主梁作了不同数目测点方案的传感器优化布置研究。结果表明,混合算法 不仅保证了所测向量的MAC矩阵非对角元素值较小,而且具有较好的线性独立性和空间交角 。

摘要:针对齿轮箱升降速过程中振动信号非平稳的特点,将阶次跟踪分析与希尔波特黄变换 技术相结合,提出了基于倒阶次谱和经验模态分解的滚动轴承故障诊断方法。首先，对齿轮 箱 加速时测得的瞬态信号进行时域采样,对时域信号进行等角度重采样,转化为角域伪平稳信 号,然后对角域信号进行经验模态分解。最后，对包含轴承故障信息的高频固有模态函数进 行倒 阶次谱分析,就可以提取轴承的故障特征。通过对轴承内圈和外圈故障信号的分析表明,该方 法能准确识别轴承的故障类型和部位。

摘要:将简支梁作为钢筋混凝土简支梁桥的结构简化模型,对其加载损伤后的振动耗能特征进 行试验研究。通过静力加载试验模拟简支梁的损伤累积过程,通过突加荷载试验跟踪简支梁 振动耗能特征随加载损伤等级的变化,深入分析了阻尼比随裂缝损伤状态的变化机理,并在此 基础上提出了描述结构振动耗能特征的指标——相邻周期耗能比。分析结果表明，该指标 能够比较敏感地反映裂缝型损伤的程度变化,具有较好的噪声鲁棒性,可以作为钢筋混凝土简 支梁桥的损伤检测指标。

摘要:为了改善广泛应用的三级同心溢流阀的噪声特性,按照实际阀的结构和参数,建立了锥 形主阀内部流场的三维模型,应用计算流体动力学计算软件Fluent,对三级同心溢流阀模 型的多种工况进行了仿真计算和可视 化研究,给出了锥阀阀腔内的速度场、压力场分布图。在可视化分析的基础上对阀芯的结构 做了改进,对比了3种结构不同阀的内部流场特性。结果表明,改进结构后流场中漩涡区的分 布减 小,最低压力得到提高,降低了气蚀和噪声发生的可能性。此研究工作为流道结构的优化设计 提供了理论依据。

摘要:采用故障原因征兆矩阵实现了多征兆与多故障原因之间复杂关系的表征,提出了一种 以故障原因征兆矩阵为筛选对象的矩阵筛选法;同时,提出了一种应用此筛选法对故障系统 进行初步诊断、用几何距离判别法进行精确诊断的故障诊断方法;并对基于此故障诊断方法 的故障诊断专家系统的设计进行了研究。

摘要:提出了一种基于振动信号分析的往复式压缩机故障诊断方法。应用频域能量准则判定 汽缸压力变化引起的振动响应信号所处频带,构造梳状滤波器提取出响应信号,对得到的相应 信号进行包络分析,得到的包络曲线体现了气缸压力的变化趋势,可应用该曲线绘制模拟示功 图对往复式压缩机故障进行诊断。对工程信号的分析表明，该方法不仅可以区分出压缩机正 常与故障状态,还可以区分出不同的故障类型,具有较好的工程应用价值。

摘要:由于基于支持向量机(Support Vector Mechine,简称SVM)的多类分类算法的分类器结构对故障分类效果有直接影响，首先提出一种在高维特征空间基于核函数的Jb*／Jw*类间可分性度量准则,然后根据可分性度量结果用minmax原则来构造支持向量机分类器结构。通过对滚动轴承4类故障测试样本 的 分类试验结果表明,采用该方法构建的分类器其分类效果明显优于任意确定的二叉树结构分类器,有更高的故障识别率。

摘要:为了控制施工过程中悬挂结构预应力索的张拉力值,保证索力施工质量,采用磁通量法 对广东省博物馆新馆主桁架的拉索进行了索力检测。运用弹性工程磁学的原理,通过比较不 同施工阶段索力的实测值与设计值,给出了拉索预应力损失量值和损失原因,并得到了单索与 群索索力的分布规律。检测结果表明,该方法准确可靠,单索和群索在施工过程中都有不同程 度的预应力损失。磁通量法作为拉索张力检测的有效方法,可为结构设计提供可靠的试验数 据和理论依据。

摘要:基于Bernulli梁理论推导了回传波射矩阵公 式,并将该方法的分析扩展到脉冲位移载荷的情形,利用回传波射矩阵法求解了17杆框架承受 正弦半波脉冲位移作用时的瞬态响应,并将求出的内力、位移与用ANSYS软件得到的有限元 解进行比较,两种解法的结果吻合较好。

摘要:为解决磁悬浮列车中多传感器系统的故障诊断和信号重构,提出了一种改进的主成分 分析方法。该算法能够改进传统主成分分析方法在有相位偏移信号的系统中处理效果不佳的 缺 陷。算法理论证明过程也给出了实施改进方法的具体步骤。最后,在磁浮列车传感器 信号系统中,基于改进前后的两种主成分分析方法，采用平方预报误差原则,分传感器有 故障和 无故障两种情况,把故障的检测结果进行了对比。算例结果表明,改进后的算法能明显提高故 障的检测概率,降低检测误差。

摘要:针对目前高速列车驾驶模拟器经典洗出算法模拟垂向振动的不足,提出了一种模糊自整 定洗出算法。根据驾驶员在真实列车和列车模拟器中的垂向振动感觉误差及实际列车垂向振 动参数与模拟器垂向通道滤波器参数之间的关系进行模糊推理,实现滤波器参数的实时调节 。数值计算表明,利用模糊自整定洗出算法得到的感觉误差指数较经典洗出算法降低了142 1％,有效地提高了模拟器的逼真度。

摘要:针对装甲车辆动力传动系统载荷谱测试中的问题和难点,根据实际使用中需要不同工况 下动力输出扭矩的载 荷谱要求,用有限元法建立了动力与传动连接部分——飞轮盘的计算模型,提出了利用飞 轮盘结构测试输出扭矩的测试方案,研制了狭小空间内近场遥测动态扭矩的测试装置,获取了 几 种不同路面工况时的动力输出扭矩信号,编制了装甲车辆载荷谱处理分析软件,获得了有价值 的载荷谱数据。

摘要:分析了挠性接头角刚度的测量原理,研制了螺管型电感式位移传感器及四孔平行梁和 差动式螺管线圈型电感式传感器组合的力传感器,搭建了以两种传感器为核心组成的挠性接 头刚度测 量系统,进行了挠性接头刚度测量试验。结果表明,两种传感器的研制 是有效的,刚度测量的重复性精度优于±1％。