摘要:软阈值小波降噪是一种常用的非平稳信号特征提取方法,为了改进软阈值小波降噪法的性能,提出一种基于软阈值和二进小波变换模极大值的新小波降噪方法。首先，对信号进行二进小波变换,再对小波系数进行软阈值处理；然后，选择由信号产生的小波系数模极大 值点；最后，用交替投影算法重建信号。理论分析表明，该方法能有效地降低软阈值小波降 噪法 的误差下界。仿真试验表明，该方法提高了降噪结果的信噪比,且较好地保留了信号中的奇异性。将该方法和二进小波变换软阈值降噪法结合起来，应用于滚动轴承故障振动信号降噪。结果表明,

摘要:针对现有疲劳寿命测试设备无法满足某膜盒元件特殊疲劳寿命测试要求的问题, 基于电磁激振器及数字波形合成技术,研制了一种疲劳寿命试验系统。在分析振动测试频率和振幅精度影响因素的基础上,研究了该测试系统频率及振幅测量等关键技术,并进行了试验分析。结果表明,该测试系统具有分辨率和测量精度高、成本低、功耗小以及可长期使用的特点,测试结果稳定可靠,能够满足长期测试的需求。

摘要:在刚性转子和小角度不对中量等假设条件下,考虑转子的转角不对中和质量不平衡等因素后, 建立了转子系统的动力学模型。首先，根据Lagrange方程推导了系统的运动微分方程。理论分析表明，转角不对中转子系统是一个具有参激振动特征的强非线性振动系统;然后，基于谐波平 衡法分析了系统的动力学特性,结果显示，当转子转角不对中时,系统不仅会产生与不平衡类 似的工频振动,而且也会产生工频与转子不对中角方向振动频率倍数之和或之差组成的组合频率振动,其振幅与角不对中量和系统的物理参数有关;最后，采用数值方法分析了具有转角不对中故障转子系统的非线性动力学特性。

摘要:为保证无线传感网络的长期稳定运行,提出了一种具有仿生自修复功能的节点设计方法。该方法采用现场可编程模拟阵列(FPAA)实现传感模块内部各电路的信号链路,用信号处理模块监测传感模块内部各电路的工作状态。当传感模块发生异常时,信号处理模块判别其内部异常电路位置,并驱动FP-AA启动冗余备份电路,完成了传感模块的信号链路的动态重构,达到了节点自修复的目的。首先介绍了仿生自修复节点的总体设计方案；然后，以应变无线传感网络节点为具体应用对象 ,设计实现了传感模块可动态重构自修复无线传感网络节点；最后，通过信号异常饱和状态的自修复试验验证了节点的自修复功能。

摘要:基于H∞混合灵敏度控制算法,提出了一种将H∞混合灵敏度控制应用于高阶柔性结构振动跟踪控制的加权函数选择方法。该方法能够快速地使输出信号跟踪到参考信号。首先，建立了振动系统的多输入多输出跟踪控制模型；然后选择合适的性能加权函数和限幅加权函数,引入了模型的不确定性扰动,给出了一种针对高阶柔性控制系统的加权函数选择方法,利用混合灵敏度H∞控制设计方法,将鲁棒反馈控制器设计转化为标准H∞控制问题求解; 最后，以一悬臂梁为研究对象,完成了两输入两输出结构振动控制的控制器设计和算法仿真.仿真结果表明,针对高阶柔性结构系统设计的控制器,在保证稳定性的前提下,输出信号对参考信号的跟踪结果满足了预定指标要求。

摘要:为了研究光纤光栅传感技术在振动型损伤识别技术中的优势,建立了基于非平衡M-Z干涉仪和PGC相位解调技术的光纤光栅结构损伤识别系统;构建了基于小波包节点能量相对变化率之和的结构损伤识别指标;介绍了统计过程控制原理,推导了均值极差控制图进行结构连 续损伤识别的过程;测试了结构处于健康状态和6种损伤状态下的振动信号并分析了损伤识别。试验结果表明，构建的损伤识别系统能判断损伤的存在,并且能对损伤的位置和损 伤程度进行有效识别。

摘要:为分析齿轮系统在故障条件下的非线性动力学变化机理,对不同故障参数下非线性齿 轮系统的动力学行为进行了研究；建立了单齿冲击、单齿刚度、单齿磨损及全齿磨损的非线 性动力学模型,采用齿轮混沌振子方法对其进行了分析；探讨了上述4种故障激励产生后齿 轮系统吸引子的变化。研究表明,利用齿轮混沌振子能够较好地区分故障信号的大小,为更好地进行故障诊断提供了理论支持,也为旋转机械的故障诊断提供了一种新方 法。

摘要:针对模糊C-均值算法在汽轮机故障诊断中的不足,提出了粒子群优化加权模糊聚类分析的方法。首先，采用基于样本相似度的特征加权方法对样本特征及样本进行加权,以适应各种复杂分布的样本；然后，利用粒子群算法优化加权模糊聚类的特征权值和聚类目标函数,并依据聚类有效性指标自适应确定最佳聚类数及聚类结果。试验结果表明,该方法具有收敛速度快和全局收敛的特点,有效降低了汽轮机故障诊断的误分类率,诊断结果可靠。

摘要:针对非接触式悬浮传输装置的良好应用前景,设计可应用于此种场合的基于近场声的超声作动器。对该作动器的核心驱动部件—压电换能器进行了结构设计并加工制造出了换能器样机。利用PVS-300F型多谱勒激光测振仪对换能器样机进行模态试验,获得了相关的动态 特性参数。利用该作动器进行悬浮能力试验，发现随着激励电压的增大,悬浮高度呈 现非线性增加。作动器最大单位面积悬浮重量为12.53g／cm2。将试验结果与声辐射压力的理论计算比较,发现两者具有相似的变化趋势。

摘要:针对离心式风机运行过程中遇到的联轴器不对中故障特征,将风机负荷和转速变化过程中采集到的振动加速度信号进行经验模态分解(empirical mode decomposition,简称EMD), 得到包含特征频率的本征模态函数(IMF),应用粗差检测中常用的3σ准则对每个IMF进行硬阈值去噪处理;然后,分别建立其自回归(AR)模型,进行自回归谱分析。研究结果表明:离心式风机联轴器不对中故障频率除了基频外,以2倍频为主,随负荷增大,转速上升,不对中引起的振动加剧,3次谐波峰值变化显著,并伴有高次谐波的存在。

摘要:弹性板声腔系统声振耦合研究不仅要计算结构声场耦合的频率以及振型,还要计算耦合后系统对设计变量的灵敏度。本文采用伴随法得到弹性板上节点位移对阻尼层单元的灵敏度,并使用变密度优化方法对阻尼材料敷设位置予以优化。同时，引入Sigmund提出的过滤公式，抑制优化过程中出现的棋盘格现象。分析表明,敷贴约束阻尼层后控制点位置的声压明显减低。与均匀敷贴阻尼相比,阻尼材料敷设位置优化后的结构能有效地抑制声腔内控制点的声压级和减轻结构重量。

摘要:机械故障信号通常具有非线性时频关系多分量信号,其频谱占有较宽的频带,且各分量的频谱 往往相互交叠,给故障诊断带来了很大的障碍。首先,在分析Chirplet时频分解的理论基础上 ,对Chirplet基函数进行了增加曲率参数的改进,提高了基函数对非线性时变分量 的匹配能力;然后,仿真试验对基函数改进后的自适应时频分布与其他各类时频谱进行了比较。结果表明，改进后的基函数能很好地匹配出非平稳信号中的各种线性或非线性时变 分量,其对应的时频具有较高的时频分辨率,且无交叉干扰项；最后，将该方法用于轴承 故障信号和齿轮故障信号的分析。分析结果证实，该方法不仅能对轴承与齿轮箱故障进行准 确定位,而且为故障原因及故障程度提供可靠的判断依据。

摘要:为检验一种面内行波旋转超声电机定子结构动力学设计的优化设计方法, 探讨了一类利用圆环面内弯振模态超声电机定子的模态试验方法。首先，分析了该面内行波旋转超声电机的工作原理；然后，基于有限元分析软件建立了电机的有限元模型,分析了其工作模态的特点；最后，结合PSV-300-B型激光扫描多普勒测振仪的测量原理，提出了通过测量圆环轴向振型识别该类型超声电机工作模态的测试方法。试验结果表明,该方法能够有效地检测出该面内行波旋转超声电机的工作模态,为利用圆环面内弯振模态的一类超声电机的模态试验和 进一步优化设计提供了参考。

摘要:提出了一种基于总体平均经验模态分解(ensemble empirical mode decomposition,简称EEM D)奇异值熵和支持向量机的齿轮故障诊断方法。首先，通过EEMD方法将非 平稳的原始加速度振动信号分解成若干个平稳的本征模式分量,将得到的若干个本征模式分量自动形成初始特征向量矩阵;然后，对该矩阵进行奇异值分解,提取其奇异值作为故障特征向量,并对其进行归一化,求得奇异值熵,根据奇异值熵值大小可以判断齿轮的故障类型;最后，将奇异值故障特征向量作为支持向量机的输入,判断齿轮的工作状态和故障类型。试验结果表明,即 使在小样本情况下,基于EEMD奇异值分解和支持向量机的故障诊断方法仍能有效地识别齿轮 的工作状态和故障类型。

摘要:基于小波包能量特征向量的损伤识别是一种对损伤非常敏感的方法。为了更有效地 选择特征频带,从频带分解的角度分析了基于小波包分解能量特征向量的结构损伤识别方法。将结构响应信号进行小波包分解,提取各频带的能量。通过分析结构响应频率和小波包分解各频带频率范围,选取信号主要频率所在频带及其相邻频带的能量构成特征向量。当信号频率有微小改变时,特征能量向量的变化远远大于信号频率的变化。当结构出现损伤时, 脉冲激励下其动力响应信号的频率有所降低,因此可以通过特征能量向量的变化来识别损伤 。通过一根钢筋混凝土梁的试验验证了该方法的有效性。

摘要:为解决传统频域积分对非平稳信号处理误差过大问题,根据水轮发电机组振动信号的特点,提出了一种利用EMD的自适应滤波特性对实测加速度信号频域积分方法的修正算法。首先 ，对振动信号进行频域积分,得到相对应的速度和位移时程数据;然后，利用EMD的自适应 的分析能力，将时域数据分解成不同特征时间尺度的固有模态函数,并按环境噪声以及水电站信号的特征频率进行滤波处理。仿真试验表明,在3种方法中，该方法的相对误差最小,相关系数最大。将该方法应用于景洪水电站振动信号处理,积分所得数据符合实际振动状 况。结果表明，该方法求速度和位移是可行的,能够对水电站振动信号进行处理。

摘要:本文基于电磁原理和弹性体振动理论,详细分析了超磁致伸缩功率超声换能器的工作原理,研究了超磁致伸缩材料(Giant Magnetostrictive Material,GMM)在外磁场驱动下的非线性动 态特性,推导出Terfenol-D棒的波动方程和波动方程稳态解的表达式。用MATLAB7.0软件对理论分析结果进行仿真,并进行了相应实验验证。

摘要:为了提高旋转机械滑动轴承润滑油膜厚度测量的精度,在现有两点测量旋转机械滑动轴承润滑油膜厚度方法的基础上,提出了多点测量滑动轴承润滑油膜厚度的改进方法。该方法不但减少了因为转子磨损转轴半径变化带来的计算误差,而且还简化了计算，有效地 提高了运算速度。此外,针对滑动轴承润滑油膜厚度监测,开发了基于光纤位移传感器的三点测量系统。试验结果分析表明,基于光纤位移传感器的三点测量系统是一种非 常实用的润滑油膜厚度测量方法,不但提高了测量精度,而且解决了测量润滑油膜厚度时传感 器的安装问题。

摘要:针对细长轴的转子系统的特点,建立了突变扭矩激励下的转子系统动力学模型,对该模型进行了求解和仿真；分析了仿真得到的轴心位移的时域和频域波形。结果表明,在突变扭矩激励下转子系统的轴心位置发生偏移。偏移量随着扭矩增大而增大，轴心轨迹也受到影响。在受激励的初始阶段,轴心轨迹很不稳定。随着扭矩趋于稳定,轴心轨迹逐步趋于稳定。最后，建立了与仿真试验相同条件的试验台,试验验证了该理论推导的正确性。实测曲线与理论曲线的误差表明，联轴器的刚度对横向振动响应影响较大。

摘要:利用过完备有理离散小波变换的滤波器特性和近似平移不变性,提出了一种按一定规则对3路高频小波分量进行拼接，以获得具有更高时间分辨率小波分量信号的方法。仿真结果表明，该方法消除了小波分解中下采样对信号分析的影响,较好地克服了频率混叠现象 。在此基础上,提出了一种基于过完备有理离散小波变换的故障诊断方法,并将其应用于滚 动轴承早期故障诊断。与二进离散小波变换的比较试验结果表明,有理离散小波变换能更有效地提取出滚动轴承的早期故障特征。

摘要:传统的频域结构响应自适应控制都是基于确定性最优准则求控制量,该方法计算量大 ,且对外扰敏感，常常导致求得的电压有较大波动,尤其在控制开始时刻。为抑制发散及增加平稳性,在传统方法的基础上,提出了双归一化LMS法,对控 制通道频响矩阵与外扰响应幅进行在线识别与最优控制量求取均采用NLMS法；在参数识 别 采用LMS法的基础上，进行Kalman二次滤波。仿真结果表明了两种改进方法的有效 性。

摘要:推导了考虑径向力、力矩联合作用的滚子轴承的非线性轴承力和力矩,建立了圆柱滚子轴承刚性转子系统的四自由度动力学方程,利用求解非线性非自治动力系统周期解的延拓打靶算法进行计算,根据Floquet乘子判断周期运动的分岔。以某滚子轴承刚性转子系统为例,研究了该类转子系统 在径向间隙转速、阻尼转速、力矩转速参数域内周期运动的分岔及失稳规律。结果发现:随径向间隙、阻尼和力矩的变化,周期运动将产生倍周期或Hopf分岔,分岔转速随参数变 化而改变。其中力矩的存在会明显降低系统的失稳转速,可通过选择合适的结构和工况参数尽量避免滚子轴承转子系统出现非周期运动。

摘要:为了找到某轧机振源,通过集流环采用电阻应变法对接轴扭振，采用加速度计对轧辊振动进行了测试。通过咬钢和抛钢曲线,采用时域复指数法,识别了轧机机座的固有模态参数 及带钢对机座固有特性的影响。然后,采用5点直线滑动平均法和小波滤噪法对实测波形进行平滑及去噪处理,并通过实测信号的时频分析,揭示了轧机振动的非平稳特征及接轴不平衡冲击力对轧机振动的影响。

摘要:在安装航空发动机转子叶片时,由于制造误差使各叶片间存在失谐,不同的叶片安装方案影响叶片轮盘系统强迫振动响应的大小。本文通过叶片模态试验获得叶片失谐频差,进而获得叶片失谐参数。建立了失谐叶盘系统单个扇区两自由度集中参数动力学模型。基于遗传算法的全局优化和快速收敛性,利用改进的嵌套遗传算法给出某型航空发动机某级叶片轮盘系统叶片的最佳安装方案,按此方案安装叶片可使发动机叶片轮盘系统强迫振动响应的最大幅值达到最小或处于较小的范围内。

摘要:为提高行波型旋转超声电机(TRUM)的摩擦界面性能,制备了一种交联超高分子量聚乙烯 (UHMW-PE)复合材料。采用UHMW-PE树脂添加甲基丙烯酸烯丙酯(MAAAE)交联敏化剂、碳纤维和碳纳米管等增强剂以及MoS2和石墨等材料熔融共混后,在室温和N2气氛条件下用Co60γ辐射源辐照得到交联UHMW-PE复合材料。凝胶含量测试发现,随着辐照剂量和MAAAE量的增加,凝胶含量迅速增加。将该条件下制备的交联复合材料粘贴到TRUM-60行波超声电机转子上,整机试验结果表明,堵转扭矩达到1.4N·m,空载转速225 r／min,换能 效率25％以上。根据100h的材料磨损量预测,寿命可达到8000ｈ以上。

摘要:为降低敏感元件对称性较差的微机械加速度计的振动偏移,对加速度计振动偏移产生的原因和抑制方案进行研究。首先,分析了系统学模型,并得出对于不对称的敏感元件采用对称的电容检测电路时,检测电路输出和敏感元件动极板位移关系函数中存在明显偶次项系数,进而造成振动零偏;其次,讨论了力矩器的非线性,通过理论分析得出,外加静电力等效对称方案无法抑制力矩器环节的振动偏移,提出了敏感元件等效对称补偿方案以及静电力发生器等效对称化方案,通过理论分析得出该方案大大降低了敏感元件不对称带来的振动偏移;最后,对静电力对称方案和等效对称补偿方案进行了对比试验。试验结果表明,对于对称性较差的敏感元件,等效对称补偿方案在保证线性度的同时,大大减小了振动时输出均值的偏移 。