摘要:采用了一种新型的损伤检测技术，利用激光脉冲在板类结构中产生热弹效应，激发出板中的导波（Lamb波）。通过分析Lamb波的传播状态与损伤之间的关系，并利用Morlet复数小波变换和频散补偿能量聚焦的方法，从两个不同的角度分析信号并提取信号特征，实现了对平板结构的快速、大面积检测。实验结果表明，该系统具有较高的测量精度，能较好地检测结构缺陷。

摘要:在结构健康监测和损伤识别研究中，为了应用有限的试验设备资源获取尽可能多的有效测试信息，快速有效地解决应变传感器的优化配置问题，提出了一种基于克隆选择和离散粒子群混合算法优化新型适应度函数的应变传感器优化布置方法，并将该方法应用到拉西瓦拱坝上。结果表明，基于改进克隆选择和离散粒子群混合算法具有更强的全局寻优能力，且提出的应变类适应度函数在保证应变模态正交性和模态应变能方面更有优势。该方法能很好地识别拱坝的应变振型，可在各类结构的模态测试和损伤识别研究中进行推广。

摘要:针对异步电机故障振动信号具有较强的非线性特征，而传统的线性分析方法易造成振动信号非线性成分的丢失这一情况，提出一种核主元分析和粒子群支持向量机相结合的异步电机故障诊断方法。利用核函数实现输入空间到高维特征空间的非线性映射以及对映射数据的主元分析，得到原始样本的非线性主元，实现特征提取和数据压缩，将获得的核主元特征通过支持向量机进行模式识别。采用距离比值法和粒子群算法分别对核主元分析和支持向量机的参数进行双重优化选择。实验结果表明，该方法能有效提取故障信号的非线性特征，具有较强的非线性模式识别能力，相比主元分析和支持向量机方法，分类效果更好，实时性更强，可快速有效实现异步电机故障诊断。

摘要:为了准确识别物体的转动惯量值，考虑了非线性空气阻尼和非线性恢复力对转动惯量识别的影响，建立了基于非线性动力学系统的扭摆振动模型，提出了基于Hilbert变换的转动惯量识别方法。首先，利用扭摆振动获得物体的角位移信号，通过对角位移信号进行Hilbert变换计算角位移信号的包络信号和瞬时相位；然后，利用包络信号和瞬时相位计算扭摆振动的瞬时无阻尼固有频率；最后，根据瞬时无阻尼固有频率识别物体的转动惯量。通过气浮转台实现物体的扭摆振动，利用基于Hilbert变换的算法识别试验样件的转动惯量。试验结果表明，试验样件转动惯量估计值的相对误差小于1%，从而验证了该识别方法的有效性。

摘要:由于旋转机械在运行过程中，传感器测得的振动信号是各振源的混叠信号且含有很强的噪声，常规的信号处理方法难以分离混叠信号，对设备的状态监测和故障诊断造成了很大的困难。针对这一问题，介绍了盲源分离基本原理和方法，指出源分离算法在脉冲噪声环境下失效。针对强脉冲噪声环境下的混叠振动信号，首先，通过中值滤波降噪方法对振动信号进行降噪；然后，通过盲源分离算法对降噪后的信号分离；最后，利用该方法对实测混叠转子振动信号成功实现了降噪和故障信号分离。仿真结果验证了提出方法的有效性。

摘要:由于对柔性联轴器 转子系统进行分析时，常将柔性联轴器等效为轴段单元或直接忽略它的存在，为了探索含有柔性联轴器的转子系统的精确建模方法，选择螺纹联轴器作为研究对象。利用螺纹联轴器对不对中故障较为敏感这一特性，建立了螺纹联轴器 转子系统不对中故障的有限元模型，将螺纹联轴器的高次非线性特性表示为每一增量时间的有效载荷项和有效刚度矩阵的一部分。对一微弱不对中角度α=0.25°进行仿真与实验，对比得到轴心轨迹吻合最好时的螺纹联轴器的关键性参数，建立了精确的螺纹联轴器模型，进一步研究了该系统不对中故障。

摘要:随着对设备可靠性要求的提高，在生产过程中需要对关键设备的重要零部件在主要工序之后全部进行结构损伤检测，在服役过程中需要对关键设备重要零部件定期在线进行无损检测。为了克服现有的结构损伤检测方法的不足，满足工程实际的迫切需要，利用基于声音信号的结构损伤检测具有非接触测量、高效、可在线检测等优点，构建了一种基于声音信号的结构损伤识别模型。该模型的核心包括信号降噪、特征提取、基于距离评估的损伤敏感特征选择以及基于支持向量机的状态识别。将该模型应用于实验悬臂梁和铁路转辙机动作杆的裂纹损伤识别，结果表明，识别准确率均为100%，且识别过程仅需几秒，验证了该模型的有效性和可行性

摘要:为了研究拉杆转子临界转速随拧紧力的变化规律，搭建了拉紧力测量试验台，测量拉杆拉紧力随拧紧力矩的变化。设计并加工了模化拉杆转子，搭建了拉杆转子转动试验台，测量在不同拉紧力下拉杆转子的动力学响应。根据5组不同拧紧力矩下的动力学响应得到了拉杆转子前两阶临界转速，分析了临界转速随拉紧力的变化规律，并与理论计算结果进行了对比分析。结果表明，随着拉紧力的增加，拉杆转子在升速和降速过程中的前两阶临界转速随着拉紧力的增加而增加。与理论计算结果对比发现，理论模型计算的前两阶临界转速与试验结果比较接近，但仍需要进一步改进以更好地反映拉杆拉紧力对临界转速的影响。

摘要:以一个两对斜齿轮耦合的三平行轴转子系统为研究对象，考虑静态传递误差和齿轮几何偏心等因素的影响，建立了全自由度通用齿轮啮合动力学模型。将其与转子系统有限元模型进行耦合，建立了平行轴系齿轮转子系统有限元模型。转子系统采用梁单元模拟，齿轮之间的啮合通过啮合刚度矩阵和阻尼矩阵模拟，并分析了不同自由度耦合下系统的固有特性和振动响应特性。研究结果表明，考虑弯扭耦合和弯扭轴摆耦合会产生较多的弯扭耦合频率，响应计算结果出现的峰值点均对应系统的固有频率，而考虑弯扭轴摆耦合可以更好地表征系统的不同自由度的耦合振动情况。此研究结果可为齿轮耦合转子系统设计提供参考。

摘要:针对双晶片悬臂梁式压电振子的理论模型，分析了压电振子的结构参数对压电发电装置发电能力的影响。运用ANSYS有限元软件建立了压电振子的压电耦合模型，研究了压电振子的配重质量、悬臂梁长度和金属基板厚度等结构参数对压电振子的固有频率以及压电发电装置发电量的影响规律。为了验证有限元模型的正确性，对典型结构参数压电悬臂梁的一阶固有频率和发电电压进行了实验测量。仿真结果表明，增加悬臂梁的配置质量和长度、减小悬臂梁基板的厚度都可以降低结构的固有频率，选择恰当的结构参数匹配可以使发电装置的固有频率接近外界的激振频率，从而实现最佳的发电性能。

摘要:针对武器装备在使用过程中故障率变化的复杂性，提出了灰色线性回归组合模型的故障率预测方法。该模型用线性回归方程和指数方程的和来拟合故障率曲线，它可以改善线性回归模型中没有指数增长趋势和GM（1,1）模型中没有线性因素的不足。通过对装备备件故障率的预测分析表明，灰色线性回归组合模型在故障率预测精度上优于单一的灰色模型和线性回归模型，且不要求对所提供的历史数据具有典型的分布规律。该模型的预测结果可以为装备的维修工作提供决策依据。

摘要:针对旋转机械故障信号的振动特点，将小波包络解调与基于数据融合技术的全矢谱相结合，提出一种诊断旋转机械调制信号的分析方法。首先，对安装在转子同一截面不同方向上的传感器信息同步整周期采样，对来自不同方向的时域信号分别采用小波包进行分解并重构，以实现带通滤波的效果；然后，采用全矢谱技术对两组重构信号进行数据融合；最后，对合成后的信号做包络解调分析。通过仿真研究和工程实例分析可以得出，对来自同一截面、不同方向的时域信号分别作小波包络谱分析时，两者在能量分布和频谱结构上存在着较大差别，以致造成提取故障信息的不完整或造成误判、漏判。基于小波包的全信息解调分析方法通过对同源的双通道信号的有效融合，可全面地反映出信号中包含的不同调制信息。与基于全矢谱的传统包络解调分析进行对比分析，具有较好的分析结果和可信度。

摘要:利用对称模糊数及有限元法，对切削力不确定范围进行了定量的预测。在对切削力影响因素分析的基础上，选取切削速度、背吃刀量和进给量等3个影响因素。结合切削力实测数据，确定了切削力与这3个影响因素之间的模糊函数关系，并依据此函数关系给出了切削力不确定区间。同时，利用热力耦合有限元法仿真出切削力随时间的变化曲线以及因热力耦合作用下工件、刀具和切屑中的非均匀应力场、温度场的分布情况。预测结果表明，该方法在考虑影响切削力因素的基础上能较好地预测切削力不确定范围，使得预测结果更符合实际情况。

摘要:为了从源头抑制轨道交通产生的振动噪声，采用力锤激励法实测了扣件 钢轨耦联系统的加速度阻抗，从加速度阻抗曲线上得到了钢轨的振动模态及相应固有频率处的加速度阻抗幅值，通过不平顺波长与激振频率关系推出了不同行车速度下最不利不平顺波长。对钢轨进行了频率响应分析、脉冲响应分析和脉冲响应函数的时频分析，分离出了钢轨振动优势频率，其值与从加速度阻抗曲线识别得到的结果一致，同时还得到了优势频率的振动持续时间。试验说明，优势频率是钢轨振动与辐射噪声的主要频率，只要能控制优势频率的振动，就可以抑制钢轨的全频域振动与噪声

摘要:针对双框架控制力矩陀螺(double gimbal control moment gyro，简称DGCMG)内外框架间的耦合力矩和航天器快速机动带来的牵连力矩引起框架角速率波动问题，建立了动基座下DGCMG框架伺服系统的动力学模型，提出了一种基于扩张状态观测器(extended state observer，简称ESO)的扰动力矩估计方法。对耦合力矩、牵连力矩等扰动力矩进行估计并采用力矩前馈的方式进行补偿，从而抑制扰动力矩对框架伺服系统控制精度的影响。仿真及实验结果表明,该控制方法能有效抑制由于扰动力矩引起的框架速率波动，提高了框架的速率输出精度。

摘要:为了分析运行工况下车内噪声的声源贡献率，以噪声源附近的响应为参考激励，建立了运行工况下车内噪声的传递率模型，研究了车内噪声传递率的测试分析方法，并针对矩阵病态程度随频率变化的具体情况，提出了传递率矩阵的计算方法。通过某重型汽车实车实验对传递率矩阵的计算方法进行了对比和验证，分析了该车车内噪声的声源贡献率。结果表明，建立的车内噪声传递率模型和提出的传递率矩阵计算方法能够用于分析实际车内噪声的声源贡献率，具有易于操作和实现等特点

摘要:为了实现齿轮箱典型故障的自适应准确辨识，提出一种遗传退火算法优化多核支持向量机的齿轮箱故障诊断模型。首先，将齿轮箱故障振动信号经验模式分解为多个内禀模态分量并提取其幅值能量特征；然后，再基于高斯核和多项式核构建多核支持向量机；最后，将表征齿轮箱故障特征的内禀模态分量能量输入到遗传退火算法优化的多核支持向量机进行故障模式辨识。理论分析表明，多核支持向量机能够逼近任意多元连续函数，遗传退火参数优化可快速准确得到多核支持向量机的全局最优参数向量。通过齿轮箱的故障模拟实验验证了该方法的有效性，结果表明，相比于传统的故障诊断模型，该方法显著提高了齿轮箱典型故障的诊断精度和泛化推广能力。

摘要:为了提高汽轮机振动故障信号的可分性和诊断正确率，应用流行学习方法对汽轮机振动信号进行故障特征提取。研究结果表明，应用流行学习方法可以有效地提取汽轮机振动故障的特征信息，将不同故障类型的特征信息有效地区分开来。运用流行学习方法进行故障特征提取后的诊断结果与小波包分析方法相比，诊断正确率明显提高。

摘要:由于Vortex软件在车辆驾驶模拟器动力学与视景仿真中存在虚拟路面离散化程度与建模难度、视景图像渲染速率之间的矛盾，提出了联合Vortex和Vega Prime进行车辆驾驶模拟器动力学与视景仿真方法。建立了同一路面、不同离散程度的三维模型以供Vortex和Vega Prime分别调用，Vortex进行车辆动力学实时解算，Vega Prime进行视景图像特效渲染，利用HLA实现Vortex和Vega Prime仿真例程的同步和数据交互。仿真结果表明，该方法在提高路面离散化程度的同时，不影响场景建模难度和图像的渲染速率，满足实时性和交互性的要求，能较好地完成车辆驾驶模拟器动力学与视景仿真

摘要:以一个具有典型中频振动特征的简单梁板组合结构为例，讨论了连接界面不定性对于工程中常用的筋板类结构振动响应的主要影响特征以及对于中频混合模型法（hybrid FE/SEA method）的计算有效性与准确性的一般影响规律。分析表明：连接界面自由度数目不确定性的影响比连接界面位置的不确定性的影响更为显著，尤其是当界面自由度数目较少的情况下，随着筋板间的动态特性差异的增大，连接界面不定性的影响逐渐增强。采用中频混合模型法进行计算时应尽量减小连接界面自由度数目的不确定性，这对于梁板间具有较大动态特性差异的筋板组合结构的中频振动响应的准确预测来说显得尤为重要

摘要:为了实现对管型母线挠度进行监测，确保其能够正常连接，提出了一种非接触式的管母挠度实时监测方法。首先,通过建立计算机双目视觉测量体系，拍摄靶标确定摄像机的内、外参数；然后，基于形态学小波包变换对拍摄的管型母线原始图像进行降噪，并进行二值化处理;最后,对二值化后的图像进行测量点提取，恢复其三维坐标，通过最小二乘法模拟管型母线的挠度曲线，完成对管型母线挠度的实时监测。将该方法应用于某一500 kV变电站简支架支撑的管形母线挠度测量，得出了该管母的最大挠度和挠度曲线。实践结果表明，该方法能够有效对管型母线挠度进行测量，并进行实时监测

摘要:针对出口内燃动车动力包的双层隔振问题,根据双层隔振系统的结构参数，建立双层隔振系统的有限元模型。对双层隔振系统进行了模态计算，掌握了系统的频率特性。根据柴油机组激振力的频率特性，定量对双层隔振系统进行模态匹配分析。对双层隔振系统进行谐响应计算，准确判断构架和机组是否发生共振,验证模特匹配的合理性。施加怠速工况下的各个激振力，对双层隔振系统进行了强迫振动计算,计算双层隔振系统的振动烈度和传递率。结果表明：双层隔振系统的隔振性能良好，能满足实际工程需求，研究结果可为实际工程提供参考。

摘要:设计了一套风电叶片单点疲劳加载系统，基于拉格朗日方程建立了振动耦合数学模型，对振动特征规律（叶片振幅、电机电流）分别进行数值仿真。当驱动频率与叶片固有频率偏差较小时，固存的机电耦合现象会导致叶片振幅稳定，若偏差增大，叶片振幅则发生剧烈波动。加载源电流跟随叶片振动产生周期性波动，且转速越大，等负载下的电流相对越大，共振时电流达到最大。建立了一套单点疲劳加载试验系统，对振动过程中的叶片振幅和电流进行测试。试验结果验证了数学模型与仿真模型的准确性，该结论为疲劳加载解耦控制算法的制定提供了理论依据。

摘要:针对齿轮系统运行过程中具有非线性动力学特性，为研究齿面摩擦因数对系统动力学的影响，建立了一种考虑齿侧间隙，齿面摩擦力和时变啮合刚度等因素的三齿轮扭转振动模型。分析了布局参数对齿面摩擦力和时变啮合刚度的影响，研究了不同摩擦因数对系统动态响应的影响以及有无摩擦因数对系统混沌运动的影响，通过幅频曲线研究了系统的跳跃滞后现象和齿轮碰撞运动并分析了摩擦因数对它们的影响。结果表明，随着摩擦因数的变化，系统表现出同周期运动并存、不同周期并存和混沌等动力学现象，摩擦能导致混沌运动和跳跃现象提前并加大齿轮之间的碰撞运动。该结果可为汇流传动齿轮系统的非线性动态设计提供准确合理的理论参考。

摘要:针对周期性管结构信道特征，构建钻柱内一维低频纵波传输的有限差分模型，应用单个加速度传感器作为声接收器，在时、频域仿真分析了换能器接收位置对声信号传输特性的影响规律。在此基础上，考虑信道内多重回波对声通信信号检测的影响，基于信道容量的分析，引入上、下行信道的单位脉冲激励响应，设计了一种基于双声接收器模式的回波噪声抑制方法，并利用倒频谱解析算法，求解接收信号中的回波信息，分析了单、双接收器工作模式下信道响应特征。数值仿真结果表明，双接收模式可有效抑制井下回波噪声，改善信噪比，从而实现更佳的信道接收性能。

摘要:以北卫碳纤维复合芯导线用于输电线路增容改造的实例为工程背景，运用有限元软件ANSYS建立三塔四线的有限元模型，并通过Matlab模拟沿高度变化的Kaimal风速谱，得到作用于输电塔和导地线的脉动风速时程曲线。由于碳纤维复合芯（aluminum conductor composite core，简称ACCC）导线具有重量轻、强度大和弧垂小等特点，计算得出了改造前使用的普通钢芯铝绞线及改造后使用的ACCC塔线体系的位移随时间的变化规律，以及在档距和塔高各自变化的情况下ACCC塔线体系的位移和应力，并与工程实际的塔线体系进行比较。结果表明，ACCC导线用于输电线路上的优越性及改造后模型的合理性可以节省工程造价，为以后的设计提供参考。

摘要:针对多支承转子系统的特点，建立了扭矩激励下多支承转子系统的力学模型。考虑扭矩激励及联轴器刚度对多支承转子系统的影响，推导出转子系统各支承轴承负荷对扭矩激励的敏感性方程。求解轴承负荷对扭矩激励的敏感度矩阵，仿真分析了暂态扭矩激励在多支承转子系统中的传递特性。结果表明：在暂态扭矩作用下，多支承转子系统各轴承负荷均出现变化；随着扭矩初始值的不断增大，多支承转子系统各支承负荷出现相应增大；越靠近扭矩加载位置，轴承负荷的变化量越大；在远离扭矩加载位置，轴承负荷出现突然增大现象。最后，建立了与仿真试验相同条件的试验台，试验验证了该仿真结果的正确性。

摘要:基于MsS传感器存在较低的信噪比、在外加磁场作用下非线性力磁耦合特性造成输出特性变化等问题，从铁磁性材料非线性磁弹性耦合理论及磁致伸缩导波激励传感器模型出发，建立了磁致伸缩导波产生的动力学模型。分析了偏置磁场、激励频率及激励电流对介质质点振动幅度的影响，通过有限元仿真计算方法验证了该模型分析的有效性。以该模型为基础讨论了非线性模型与线性模型对介质质点振动位移影响，进一步说明了该模型的适用性。分析表明，在考虑频散特性的情况下，为提高磁力转换效率应选择频率较低而强度较大的激励电流，且其偏置磁场应选择在质点振幅曲线中切线斜率最大的位置。

摘要:由于栓接结合部是导致结构发生复杂非线性特性的主要因素，而对栓接结合部的传统处理方法往往忽略结合部的非线性特性或采用等效线性化的数学方法来建模，造成无法准确分析和研究栓接结合部的非线性动力行为。通过实验研究结合部上微凸体间相互挤压、搓动引起的能量耗损机理，运用Iwan模型描述栓接结合部的迟滞非线性现象。在准静态条件下获得力位移实验数据，利用无约束非线性优化方法和Newton迭代法辨识出Iwan模型中的未知参数，从而获得随外载荷幅值变化下的迟滞非线性特性，并与实验结果进行比较。结果表明，利用Iwan模型能够准确反映出栓接结合部所表现出的能量迟滞机理和非线性行为。

摘要:针对轴承故障状态特征与故障大小之间存在非线性关系，提出利用支持向量回归机建立轴承故障大小与状态特征之间的定量诊断模型，并给出了基于支持向量回归的定量诊断策略和诊断流程。在获取轴承不同故障大小的特征量的基础上，建立了轴承故障定量诊断的支持向量回归模型，将其用于轴承故障的定量识别。结果表明，该方法能够有效地判断出故障的大小。进一步将该方法与人工神经网络方法比较，结果说明了支持向量回归方法在轴承故障定量诊断方面具有更好的适应性。