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强迫振动形式下超高层建筑横风向气动弹性效应的大涡模拟研究 被引量：1
1
作者 谭超 全涌 +2 位作者 张正维 姚博 傅国强 《振动与冲击》 北大核心 2025年第5期169-175,共7页
相比于气动弹性模型风洞试验,强迫振动模型试验具有很强的参数可控性,是研究超高层建筑气动弹性效应的重要手段。然而,强迫振动装置的制造困难却限制了该方法的广泛应用。通过大涡模拟方法对超高层建筑的强迫振动模型的气动力及流场进... 相比于气动弹性模型风洞试验,强迫振动模型试验具有很强的参数可控性,是研究超高层建筑气动弹性效应的重要手段。然而,强迫振动装置的制造困难却限制了该方法的广泛应用。通过大涡模拟方法对超高层建筑的强迫振动模型的气动力及流场进行了模拟,并基于此研究了超高层建筑的气动弹性效应。结果表明:该方法可较准确地模拟出超高层建筑强迫振动模型所受气动力及流场;当来流风速处于涡激共振风速区间时,横风向振幅的增加会显著加剧建筑侧面的旋涡脱落,使得其侧面风压及横风向气动力系数均方根值显著增大,而当折减风速远离涡激共振风速时,横风向振动对建筑横风向气动力基本没有影响;振幅和折减风速的变化对建筑的横风向气动刚度和气动阻尼有显著的影响。 展开更多
关键词 大涡模拟 超高层建筑 强迫振动 气动弹性效应
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基于物理驱动支持向量机方法的地震作用下结构动力响应求解 被引量：2
2
作者 杜轲 吴文贤 +1 位作者 林志鹏 骆欢 《振动与冲击》 北大核心 2025年第3期284-290,共7页
物理驱动机器学习是一种将物理原理融入机器学习框架的前沿方法。通过引入物理知识,该方法旨在使模型更为贴合实际世界的物理规律和约束,以提高模型在学习过程中对数据本质特征的准确捕捉。该研究使用了一种以支持向量机为基础的物理驱... 物理驱动机器学习是一种将物理原理融入机器学习框架的前沿方法。通过引入物理知识,该方法旨在使模型更为贴合实际世界的物理规律和约束,以提高模型在学习过程中对数据本质特征的准确捕捉。该研究使用了一种以支持向量机为基础的物理驱动方法,用于精确计算结构的动力响应。该算法通过最小化多输出最小二乘支持向量机的目标函数,实现了对回归模型参数的精准拟合。同时,通过在特征空间中引入系统动态平衡方程和初始条件的物理约束,无需事先训练数据即可有效计算结构的动力响应。随后开展在地震动荷载作用下的单自由度体系和二层剪切框架多自由度体系的动力响应,并将所用方法与传统方法的结果进行了对比。分析结果表明,提出的物理驱动机器学习方法在精度和大时间步长性能方面均显著优于传统方法。 展开更多
关键词 机器学习 支持向量机 物理驱动 无标记数据 结构动力响应分析
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基于改进多目标粒子群算法的码头结构传感器优化布置 被引量：1
3
作者 周鹏飞 张雍 《振动与冲击》 北大核心 2025年第1期243-251,共9页
为解决码头结构健康监测领域的传感器优化布置问题,提出了一种基于改进多目标粒子群(IMOPSO)的传感器优化布置算法。针对传统方法寻优效率低、优化目标单一,难以同时满足模态识别、损伤识别等复杂的健康监测需求的问题,构建了以损伤敏... 为解决码头结构健康监测领域的传感器优化布置问题,提出了一种基于改进多目标粒子群(IMOPSO)的传感器优化布置算法。针对传统方法寻优效率低、优化目标单一,难以同时满足模态识别、损伤识别等复杂的健康监测需求的问题,构建了以损伤敏感性和冗余性、损伤识别不适定性以及模态线性独立性的多目标优化函数;改进多目标粒子群算法获取Pareto解集,利用TOPSIS熵权法确定最优传感器布置方案。在某高桩码头试验表明:与有效独立法和有效独立-模态动能法相比,IMOPSO得到的布设方案测点分布更均匀,在灵敏度矩阵条件数、MAC最大非对角元、损伤冗余性指标分别优化了45%、90%、5%以上;多种工况下的损伤位置和程度识别准确率在不同噪声下平均提高5%和7%以上。 展开更多
关键词 码头结构健康监测 传感器优化布置 损伤识别 改进多目标粒子群(IMOPSO)
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基于域自适应对抗生成样本的金属损伤导波智能迁移识别方法
4
作者 王莉 刘国强 +2 位作者 杨宇 张超 裘进浩 《振动与冲击》 北大核心 2025年第3期191-201,209,共12页
针对工程场景下缺乏大量标注完备的真实损伤样本,而难以学习到可用的智能诊断模型的难题,该文提出了一种基于域自适应对抗生成样本的金属损伤导波智能迁移诊断方法。首先,采用有限元仿真得到了大量标签丰富的模拟损伤导波监测数据;然后... 针对工程场景下缺乏大量标注完备的真实损伤样本,而难以学习到可用的智能诊断模型的难题,该文提出了一种基于域自适应对抗生成样本的金属损伤导波智能迁移诊断方法。首先,采用有限元仿真得到了大量标签丰富的模拟损伤导波监测数据;然后,采用生成对抗神经网络(wasserstein Generative adversarial networks with gradient penalty,WGAN-GP)实现了模拟损伤监测样本至真实损伤的域自适应对抗样本的生成;最后,构建了基于对抗生成样本的损伤智能诊断模型,实现了对未知标签真实损伤监测样本的高可靠分类诊断。金属开孔结构疲劳裂纹导波监测试验验证结果表明,所提方法可实现模拟损伤导波识别知识至疲劳损伤的跨域迁移,且在无真实损伤标注样本时也可实现对裂纹损伤的高精度智能识别。 展开更多
关键词 疲劳裂纹 导波 生成对抗神经网络(WGAN-GP) 卷积神经网络 迁移学习
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基于模糊补偿的磁浮列车悬浮系统非奇异终端滑模控制
5
作者 孙友刚 张丹丹 +1 位作者 吉文 徐俊起 《西南交通大学学报》 北大核心 2025年第4期803-811,共9页
针对电磁悬浮(EMS)型磁浮列车在实际运行时,因系统参数时变、侧风气动升力以及载客量变化等因素,致使高精度悬浮动态性能下降的问题,提出一种自适应模糊非奇异终端滑模控制(FNTSC)方法.首先,建立考虑系统不确定性与外部干扰的单电磁铁... 针对电磁悬浮(EMS)型磁浮列车在实际运行时,因系统参数时变、侧风气动升力以及载客量变化等因素,致使高精度悬浮动态性能下降的问题,提出一种自适应模糊非奇异终端滑模控制(FNTSC)方法.首先,建立考虑系统不确定性与外部干扰的单电磁铁悬浮系统动力学模型;其次,采用模糊逻辑系统对悬浮系统中的未知非线性函数进行在线逼近与动态补偿;然后,针对传统滑模控制(SMC)中的奇异性问题和颤振现象,设计非奇异终端滑模控制器,并在不进行任何线性化处理的前提下,基于Lyapunov稳定性理论证明跟踪误差的有限时间收敛性;最后,将PID、SMC、模糊PID控制方法与FNTSC方法进行仿真对比,并进一步开展PID和FNTSC方法的实验对比,验证所提方法的有效性和鲁棒性.研究结果表明:在随机外部干扰和轨道不平顺情况下,FNTSC方法具有更小的稳态误差和更优的跟踪性能;相较于PID控制方法,静态悬浮的均方根误差降低15.7%,对幅值为2 mm的正弦波不平顺轨迹,其跟踪误差可限定在0.05 mm以内. 展开更多
关键词 磁浮交通 悬浮系统 模糊控制 非奇异终端滑模控制 鲁棒性 自适应控制
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基于数据驱动的磁悬浮列车悬浮系统参数辨识及控制
6
作者 陈琛 徐俊起 +2 位作者 王文 李红梅 宋一锋 《铁道学报》 北大核心 2025年第7期40-51,共12页
悬浮系统是保证磁悬浮列车无接触运行的关键设备之一,在强受扰工况下存在难以及时响应气隙变化而发生“砸轨”或“掉点”的风险,因此有必要对其进行实时监测和控制优化。以单电磁铁悬浮系统为研究对象,构建基于电流控制的二阶机理模型;... 悬浮系统是保证磁悬浮列车无接触运行的关键设备之一,在强受扰工况下存在难以及时响应气隙变化而发生“砸轨”或“掉点”的风险,因此有必要对其进行实时监测和控制优化。以单电磁铁悬浮系统为研究对象,构建基于电流控制的二阶机理模型;以中低速磁悬浮车单点悬浮试验台为试验基础,设计PID控制器实现闭环反馈控制,利用实时仿真系统dSPACE采集运行数据对试验台关键参数辨识,并通过仿真对比经典最小二乘法与三类改进粒子群优化方案;引入强化Q学习方法设计自适应悬浮控制器,应用Bellman最优跟踪控制方程对闭环运行数据进行实时评估,以评估矩阵改进控制参数。基于值迭代(VI)策略循环评估和改进步骤,直至收敛于最优控制律。研究结果表明,基于线性变化加速因子的PSO辨识结果最准确。应用此方案辨识试验台参数,并搭建其对应的精准仿真模型,可用于可靠控制器设计。仿真及试验结果表明:所设计的PID-QL控制算法在空载、加载800 N和加载1 600 N工况下比PID抗扰性更强。 展开更多
关键词 磁悬浮列车 悬浮控制系统 数据驱动 PSO PID-QL
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参数带宽化的双摆桥式起重机线性自抗扰控制
7
作者 邵雪卷 韩雨豪 +3 位作者 周亮亮 孙来庆 陈志梅 张井岗 《振动与冲击》 北大核心 2025年第4期82-90,共9页
桥式起重机作为工业上广泛应用的运输设备,在实际起动时,台车移动势必会带动吊钩以及负载产生两级摆角,增加小车定位与实时消摆的难度。针对这种情况,提出一种参数基于带宽调节的线性自抗扰控制方法,以消除初始负载摆角、内部不确定状... 桥式起重机作为工业上广泛应用的运输设备,在实际起动时,台车移动势必会带动吊钩以及负载产生两级摆角,增加小车定位与实时消摆的难度。针对这种情况,提出一种参数基于带宽调节的线性自抗扰控制方法,以消除初始负载摆角、内部不确定状态以及外界扰动对系统的影响。首先,将系统解耦成三个控制量互不包含的子系统;其次,对解耦后的子系统分别设计线性扩张状态观测器和线性控制器;最后,结合Lyapunov方法将设计的扩张状态观测器和控制器参数带宽化并进行收敛性和稳定性分析。仿真结果表明,所提控制方法能够在强扰动影响下准确平稳地将负载运输到目标位置并快速消除两级摆动,同时对模型参数变化具有较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 双摆桥式起重机 带宽法 自抗扰 线性扩张状态观测器
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基于二次分解时频图和SE-DSMC-BSA的轻量化有载分接开关机械故障识别方法
8
作者 李思奇 夏卯 +4 位作者 鲁思兆 毕贵红 黄一超 阮彦俊 李良创 《振动与冲击》 北大核心 2025年第11期268-279,308,共13页
有载分接开关(on-load tap-changer,OLTC)是有载调压变压器中唯一可动的部件,其频繁切换易导致机械故障。为了实现OLTC机械状态的在线监测,文中提出一种结合二次分解时频图、深度可分离多尺度卷积(depthwise separable multiscale convo... 有载分接开关(on-load tap-changer,OLTC)是有载调压变压器中唯一可动的部件,其频繁切换易导致机械故障。为了实现OLTC机械状态的在线监测,文中提出一种结合二次分解时频图、深度可分离多尺度卷积(depthwise separable multiscale convolution,DSMC)、挤压-激励(squeeze-excitation,SE)注意力机制和广播自注意力(broadcast self-attention,BSA)机制的轻量化OLTC故障识别方法。首先,建立OLTC故障模拟试验平台获取振动信号。在此基础上,引入二次分解和Hilbert变换,将两次分解的分量全部转换为时频图。然后,利用SE-DSMC对时频图进行多尺度的特征提取,并进行通道特征增强。最后,引入BSA对全局特征进行提取,以提升故障识别的准确率。与现有方法相比,该方法特别是在小样本情况下具有识别速度快、准确率高和轻量化等优势。 展开更多
关键词 有载分接开关(OLTC) 故障识别 二次分解 挤压-激励(SE) 深度可分离多尺度卷积(DSMC) 广播自注意力(BSA) 轻量化
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基于微分求积法的两端固结刚性吊杆拉力识别研究
9
作者 彭涛 稂其林 +2 位作者 陆小龙 王涛 田仲初 《振动与冲击》 北大核心 2025年第2期94-103,共10页
以修正Timoshenko梁理论为基础,提出了一种基于微分求积法的拱桥刚性吊杆拉力识别方法。基于修正Timoshenko梁理论建立刚性吊杆横向振动微分方程,通过选取切比雪夫多项式的根作为节点坐标,利用拉格朗日插值基函数近似表示位移函数;根据... 以修正Timoshenko梁理论为基础,提出了一种基于微分求积法的拱桥刚性吊杆拉力识别方法。基于修正Timoshenko梁理论建立刚性吊杆横向振动微分方程,通过选取切比雪夫多项式的根作为节点坐标,利用拉格朗日插值基函数近似表示位移函数;根据微分求积法基本原理计算各阶权重系数,引入边界条件后,将轴向力作用下的修正Timoshenko梁横向振动微分方程的求解转化为线性代数方程组广义代数特征值的计算问题,从而得到刚性吊杆实测基频与拉力之间的精确对应关系。通过数值算例和实桥应用对该方法进行了验证,结果表明,当两端固结刚性吊杆的长细比小于222.23时,需要考虑抗弯刚度、剪切变形和转动惯量的影响才能保证拉力识别的精度。提出的基于微分求积法的吊杆拉力识别方法能够应用于各种工况和长细比下的刚性吊杆拉力识别,具有准确、实用和易编程的特点,能够满足实际工程应用要求。 展开更多
关键词 刚性吊杆 修正Timoshenko梁 频率法 微分求积法 拉力识别
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飞机U型铆接构件不同加载角度下失效特性试验及数值模型研究
10
作者 牟浩蕾 张经纬 +2 位作者 赵一帆 解江 冯振宇 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第2期148-158,共11页
在坠撞载荷作用下,运输类飞机的机身连接构件失效是其主要的失效形式之一。针对U型铆接构件,采用试验与仿真方法,研究其在不同加载工况(纯拉脱、30°、45°、60°和90°纯剪切)的失效特性,揭示U型件厚度和加载角度对其... 在坠撞载荷作用下,运输类飞机的机身连接构件失效是其主要的失效形式之一。针对U型铆接构件,采用试验与仿真方法,研究其在不同加载工况(纯拉脱、30°、45°、60°和90°纯剪切)的失效特性,揭示U型件厚度和加载角度对其失效特性的影响规律;建立基于峰值载荷失效的双线性单元模型(梁单元、六面体单元、4六面体簇单元和8六面体簇单元模型)和SPR2(self-piercing rivet 2)约束单元模型,得到可应用于坠撞仿真分析的铆钉数值模型。结果表明:随着加载角度增大,铆钉承受载荷由拉脱载荷变为剪切载荷,铆钉失效由钉头拉脱变为钉杆剪断;U型件承受载荷由面外拉伸载荷变为面内挤压载荷,失效位移减小;随着厚度增加,U型件不易发生变形,失效载荷增加,失效位移减少。基于峰值载荷失效的双线性单元模型中,8六面体簇单元模型获得的失效载荷与失效位移与试验结果吻合较好;8六面体簇单元模型与SPR2约束单元模型获得的失效载荷偏差均在10%以内,但8六面体簇单元模型的失效载荷偏差更小;两个模型获得的失效位移偏差稍大,但SPR2约束单元模型的失效位移偏差相对较小(15%以内)。8六面体簇单元和SPR2约束单元模型可应用于飞机坠撞仿真。 展开更多
关键词 U型铆接构件 失效特性 双线性单元模型 SPR2约束单元模型
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基于循环迭代法的近断层脉冲型地震动模拟方法
11
作者 常志旺 李聪 +3 位作者 李万亨 闫桢绪 宋松科 权新蕊 《世界地震工程》 北大核心 2025年第3期113-121,共9页
结构地震动力响应分析时需要选用合适的地震动输入,虽然目前积累了丰富的强震记录,但依然无法从中选取适合各种场地和结构条件的近断层地震动输入。提出了一种基于循环迭代法的近断层脉冲型地震动模拟方法,即通过循环迭代法提取脉冲参... 结构地震动力响应分析时需要选用合适的地震动输入,虽然目前积累了丰富的强震记录,但依然无法从中选取适合各种场地和结构条件的近断层地震动输入。提出了一种基于循环迭代法的近断层脉冲型地震动模拟方法,即通过循环迭代法提取脉冲参数生成近断层低频分量,与基于小波变换方法生成的地震动高频分量叠加得到近断层模拟地震动。为验证该方法的准确性,选取原始地震记录和模拟地震动进行结构响应对比分析。结果表明:循环迭代法可以有效提取近断层低频脉冲分量。使用模拟地震动和原始地震动进行结构响应分析得到的最大位移均值结果较接近,证明该方法建立的模拟地震动可有效模拟真实的结构响应。所提方法可为脉冲型地震动结构响应分析提供参考和输入依据。 展开更多
关键词 近断层地震动 地震动模拟 循环迭代法 结构响应
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基于特征交叉注意力机制融合的轴承故障诊断方法
12
作者 赵国超 刘崇德 +2 位作者 宋宇宁 金鑫 李伟华 《振动与冲击》 北大核心 2025年第12期228-237,共10页
为了解决轴承振动信号特征提取不充分导致故障诊断准确率低的问题,提出一种基于特征交叉注意力机制融合的轴承故障诊断方法,建立CNN-BiTCN-CA诊断模型。采用变分模态分解和快速傅里叶变换对原始信号进行重构,分别使用卷积神经网络(convo... 为了解决轴承振动信号特征提取不充分导致故障诊断准确率低的问题,提出一种基于特征交叉注意力机制融合的轴承故障诊断方法,建立CNN-BiTCN-CA诊断模型。采用变分模态分解和快速傅里叶变换对原始信号进行重构,分别使用卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)和双向时间卷积网络(bidirectional temporal convolutional network,BiTCN)提取时频特征,通过交叉注意力机制(cross-attention mechanism,CA)融合时频特征的能力,充分提取原始信号故障特征,利用全连接层实现滚动轴承故障类型的精确诊断。试验研究表明:在含信噪比为9.32 dB、标准差为2.98的高斯白噪声的环境下,使用CNN-BiTCN-CA模型轴承故障分类准确率为99.88%,相较于使用CNN、BiTCN和结合自注意力机制的卷积神经网络(CNN with self-attention mechanism,CNN-SA)诊断轴承故障,准确率分别提升约22.79%、4.85%和4.19%;在引入信噪比为3.31 dB、标准差为5.96的高斯白噪声时,该模型仍然可以达到96.12%的诊断准确率。CNN-BiTCN-CA模型能够深入提取轴承信号中的故障特征,有效提高故障分类准确性。 展开更多
关键词 滚动轴承 故障诊断 双向时间卷积网络(BiTCN) 时频融合 交叉注意力机制(CA)
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基于导电水凝胶的可拉伸表面肌电阵列电极贴的研究
13
作者 张华青 王甫帅 +4 位作者 蔡一鸣 刘振中 徐鑫 徐侃 刘军 《传感技术学报》 北大核心 2025年第7期1155-1161,共7页
导电水凝胶由于其固有的导电性、柔软性、延展性和生物相容性等优点,在可穿戴柔性传感器设计中有良好的应用价值。为了实现可穿戴条件下高质量采集表面肌电信号的目的,采用电化学凝胶法制备MXene水凝胶导线和采用纳米粘土复合导电水凝... 导电水凝胶由于其固有的导电性、柔软性、延展性和生物相容性等优点,在可穿戴柔性传感器设计中有良好的应用价值。为了实现可穿戴条件下高质量采集表面肌电信号的目的,采用电化学凝胶法制备MXene水凝胶导线和采用纳米粘土复合导电水凝胶作为肌电信号传感单元,设计了一种新型的水凝胶基可拉伸表面肌电阵列电极贴。实验结果表明相比于含铜银浆导线,MXene水凝胶导线在断路测试中最大拉伸应变提高了3倍。此外,由于肌电阵列电极贴的纳米粘土复合导电水凝胶具有与人体皮肤紧密贴合能力,可实现手臂部位在不同状态下的表面肌电信号采集,实验结果表明8个通道阵列电极均具有高灵敏度和稳定性。可拉伸阵列电极贴设计和表面肌电信号采集系统的构筑提供了新思路。 展开更多
关键词 导电水凝胶 电化学凝胶法 MXene 可拉伸阵列电极贴 肌电信号
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涌潮冲击桩柱体最大压强及最大载荷的计算方法
14
作者 王旭 屈科 +1 位作者 杨元平 王超 《振动与冲击》 北大核心 2025年第6期90-103,共14页
涌潮是一种蕴含着巨大能量的特殊强非线性间断流,因此涌潮区域内桥墩等桩柱体建筑物会受到极大的涌潮冲击力,可能会对桩柱体等涉水结构造成严重毁坏。基于开源程序OpenFOAM和wave2Foam构建高精度涌潮数值水槽,求解雷诺平均的Navier-Sto... 涌潮是一种蕴含着巨大能量的特殊强非线性间断流,因此涌潮区域内桥墩等桩柱体建筑物会受到极大的涌潮冲击力,可能会对桩柱体等涉水结构造成严重毁坏。基于开源程序OpenFOAM和wave2Foam构建高精度涌潮数值水槽,求解雷诺平均的Navier-Stokes方程。首先,进行高精度涌潮数值水槽计算涌潮传播、演变及与桩柱体相互作用的能力;然后,数值计算涌潮与桩柱体相互作用过程中涌潮传播、演变及桩柱体结构动力响应特性的变化规律,并阐明不同形态涌潮与桩柱体发生相互作用时涌潮复杂水动力特性机理;最后,系统分析不同涌潮高度、潮前水深、桩柱体斜置角度和作用方向对涌潮水动力载荷和最大冲击压强的影响。结果表明:涌潮与桩柱体发生相互作用时,涌潮最大水动力载荷和最大冲击压强随着涌潮高度的增加显著增加,呈现出线性增大趋势;波状涌潮和弱旋滚涌潮的最大水动力载荷和最大冲击压强随潮前水深的增大而增大,然而强漩滚涌潮冲击桩柱体时的最大水动力载荷和最大冲击压强随潮前水深的变化没有明显增大的趋势;涌潮冲击桩柱体过程中,相比垂直桩柱体涌潮对正向斜置桩柱体作用的水动力载荷较小,且最大冲击压强的大小也因桩柱体的斜置发生了明显的减小现象。基于对涌潮最大水动力载荷和最大冲击压强数据结果进行系统整理,结合理论特性分析,提出适合不同形态涌潮冲击桩柱体时的最大水动力载荷和涌潮最大冲击压强的理论计算公式。为强潮区域桥梁基础结构的设计提供参考意义。 展开更多
关键词 涌潮 桩柱体 水动力特性 理论分析 wave2Foam
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考虑键相丢失的二重逐点Vold-Kalman滤波涡轮泵故障诊断
15
作者 王帅 孙若斌 +2 位作者 翟智 马猛 陈雪峰 《振动与冲击》 北大核心 2025年第3期210-220,229,共12页
液体火箭发动机涡轮泵在高转速、高温度梯度、高压的非平稳工况下极易发生故障。Vold-Kalman滤波方法能够从复杂时变振动信号中检测出涡轮泵转子故障,但由于涡轮泵振动传递路径复杂,该方法依赖于所采集振动信号的载波的高采样率高精度... 液体火箭发动机涡轮泵在高转速、高温度梯度、高压的非平稳工况下极易发生故障。Vold-Kalman滤波方法能够从复杂时变振动信号中检测出涡轮泵转子故障,但由于涡轮泵振动传递路径复杂,该方法依赖于所采集振动信号的载波的高采样率高精度的相位信息,在键相信号丢失和采样频率低(一圈一个脉冲)的实际应用场景下存在故障检测精度偏低的问题;且Vold-Kalman滤波使用批量式优化的方法,求解缓慢,无法在箭载计算机上实现在线检测故障。针对上述两个问题,为实现毫秒级的涡轮泵故障实时诊断,提出了一种滤波诊断方法——二重逐点Vold-Kalman滤波器(double point-wise Vold-Kalman filter,DPVKF)。DPVKF首先建立各阶次分量状态转移和状态观测的时变线性高斯模型;然后,从低精度的转速脉冲和振动信号中准确重构相应载波的高精度瞬变相位;随后,在重构相位的指导下,得到各阶次复包络的最优线性无偏估计;最终,在复杂激励干扰下提取到涡轮泵转子的故障特征。故障模拟试验和某型号涡轮泵低温轴承运转试验表明,提出的方法可实现高实时性、高可靠性的涡轮泵转子故障诊断。 展开更多
关键词 二重逐点Vold-Kalman滤波(DPVKF) 键相信号丢失 涡轮泵 故障诊断
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“圆-三角-附板”截面振子的流致振动试验研究
16
作者 刘昉 向佳乐 +3 位作者 燕翔 冯卫鹏 邵楠 王孝群 《振动与冲击》 北大核心 2025年第2期55-64,共10页
通过试验方法对“圆-三角-附板”截面振子的流致振动进行研究,分析了高宽比、系统阻尼比对振动的影响,并使用粒子图像测速技术对典型工况进行尾流拍摄,分析“圆-三角-附板”截面振子的尾流演化规律,为流致振动发电振子设计提供参考。主... 通过试验方法对“圆-三角-附板”截面振子的流致振动进行研究,分析了高宽比、系统阻尼比对振动的影响,并使用粒子图像测速技术对典型工况进行尾流拍摄,分析“圆-三角-附板”截面振子的尾流演化规律,为流致振动发电振子设计提供参考。主要结论如下:振动强度随着系统阻尼比提高而减弱;随着截面高宽比的增大,振子发生驰振的能力增强,而最大振幅比和频率比均降低;随着高宽比的增大,旋涡的涡量增加,尺度增长,振子受力面积变大,旋涡附着现象更加明显,振子受力效果更好;随着振子高宽比的增大,正向旋涡发育和脱落的时间比反向旋涡更长。 展开更多
关键词 流致振动 组合截面振子 尾流
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撞击荷载作用下PU泡沫防护RC柱抗冲击数值模拟研究
17
作者 何庆锋 张俊峰 +1 位作者 易帆 唐志龙 《振动与冲击》 北大核心 2025年第14期120-131,共12页
缓冲泡沫构型防护措施具有优良的防护效果,为探究所设计防护的钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)柱在碰撞过程中的耗能效果及防撞机理,基于摆锤冲击试验数据,采用LS-DYNA软件对冲击作用下RC柱的动态响应与破坏模式进行数值模拟与模型... 缓冲泡沫构型防护措施具有优良的防护效果,为探究所设计防护的钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)柱在碰撞过程中的耗能效果及防撞机理,基于摆锤冲击试验数据,采用LS-DYNA软件对冲击作用下RC柱的动态响应与破坏模式进行数值模拟与模型有效性验证。对比研究了无防护、采用聚氨酯(polyurethanes,PU)泡沫防护以及钢丝网砂浆综合防护等三种措施下的不同设计参数的RC柱抗冲击性能,结果表明,该研究所采取的两种防护措施均可显著提高RC柱抗冲击性能。在摆锤冲击荷载作用下,钢丝网砂浆-PU泡沫防护措施具有优异的抗冲击防护效果,相对于仅使用PU泡沫防护,在同样的防护厚度下,PU泡沫外层设置钢丝网复合砂浆相比来说可以分别降低冲击力峰值与位移峰值约20%、25%;在不同冲击速度下均有较好的耐撞性能,增加缓冲层的厚度与密度均能有效提升RC柱的抗冲击性能。 展开更多
关键词 摆锤冲击试验 聚氨酯(PU)泡沫 防护措施 抗冲击性能 能量耗散
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基于多熵融合和多尺度卷积神经网络的风电机组轴承故障诊断方法
18
作者 张天瑞 周连弘 《太阳能学报》 北大核心 2025年第7期429-438,共10页
针对风电机组轴承在运行过程中收集到的故障信号较弱、状态特征难以有效表征的难题,提出一种基于多熵融合与多尺度卷积神经网络的风电机组轴承故障诊断新方法。首先对原始信号进行处理,分解出多个模态分量。随后,通过计算这些模态分量... 针对风电机组轴承在运行过程中收集到的故障信号较弱、状态特征难以有效表征的难题,提出一种基于多熵融合与多尺度卷积神经网络的风电机组轴承故障诊断新方法。首先对原始信号进行处理,分解出多个模态分量。随后,通过计算这些模态分量的多种熵值,构造出多熵融合矩阵,以充分表征信号的复杂特性。在此基础上,通过在卷积神经网络中集成不同尺寸的并行卷积核,设计一种结合多熵融合与多尺度卷积神经网络的故障诊断模型。结果表明,所提出的模型方法具有较好的诊断与泛化能力。 展开更多
关键词 风电机组 故障诊断 轴承 多尺度卷积神经网络 熵特征
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横风作用下旋叶型风屏障对车桥系统的气动特性影响研究 被引量：1
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作者 蔡陈之 刘昊天 +2 位作者 何旭辉 邹云峰 黄永明 《振动与冲击》 北大核心 2025年第2期177-186,220,共11页
为保障复杂风环境下高速列车桥上行车安全,以典型简支箱梁与CRH380A列车为研究背景,提出一种上部为导风叶片,下部为不透风屏障所组成的新型旋叶型风屏障。在通过风洞试验验证数值仿真模型的基础上,探究了旋叶型风屏障叶片的旋转角度与... 为保障复杂风环境下高速列车桥上行车安全,以典型简支箱梁与CRH380A列车为研究背景,提出一种上部为导风叶片,下部为不透风屏障所组成的新型旋叶型风屏障。在通过风洞试验验证数值仿真模型的基础上,探究了旋叶型风屏障叶片的旋转角度与底部高度对车桥系统气动特性及流场的影响,并揭示了风屏障参数对车桥气动特性的影响机理。研究结果表明,旋叶型风屏障叶片的旋转角度对车桥气动系数影响显著,其中阻力系数及弯矩系数的变化趋势在列车与桥梁之间呈现相反的特点,而两者的升力系数却呈现相同的变化趋势。叶片旋转方向对风屏障与列车间漩涡的形成具有显著影响,相比逆时针旋转,叶片顺时针旋转时屏障后方流场更平稳,产生的漩涡数量、面积及流速均更小。风屏障底部高度在旋转角度较大时(|α| ≥30°),能明显减小列车的阻力与弯矩系数,且其变化主要影响列车与屏障之间的流场结构。在适当的旋转角度下,旋叶型风屏障相较于栅栏型风屏障能较大幅度地降低桥梁阻力系数与列车的弯矩系数,其中桥梁阻力与列车弯矩降幅最大可达17.8%和48.5%。 展开更多
关键词 横风 旋叶型风屏障 计算流体动力学 风洞试验 车桥系统
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起重机中滑轮绳索系统晃动冲击的动力学仿真研究 被引量：1
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作者 王天堉 齐朝晖 +1 位作者 赵天骄 徐金帅 《振动与冲击》 北大核心 2025年第1期190-197,242,共9页
起重机中的滑轮绳索系统在作业过程中容易出现晃动、倾斜等问题,严重降低了作业效率且增加安全隐患。在处理滑轮与绳索接触状态实时变化的问题时,采用单元节点与物质点绑定的假设导致单元形函数不能精确描述各段圆弧曲线,需要缩小单元尺... 起重机中的滑轮绳索系统在作业过程中容易出现晃动、倾斜等问题,严重降低了作业效率且增加安全隐患。在处理滑轮与绳索接触状态实时变化的问题时,采用单元节点与物质点绑定的假设导致单元形函数不能精确描述各段圆弧曲线,需要缩小单元尺寸,降低了求解效率。引入空间描述方法,以滑轮上接触区域的边界点划分不同接触状态的绳索,采用离散角度的圆弧插值和Hermite插值分别描述接触段绳索和滑轮间绳索的形状,求得各节点物质速度与物质加速度。考虑绳索的轴向变形,依据虚功率原理建立了滑轮绳索系统的动力学方程。通过与动力学仿真软件ADAMS对比验证了所提方法的有效性,对起重设备中常见的滑轮绳索系统进行建模,研究不同绕绳方式、吊重质量和滑轮间距对滑轮架基体晃动和受冲击程度的影响。该研究所提出的滑轮绳索动力学建模方法为工程实践提供了必要的理论支撑。 展开更多
关键词 滑轮绳索系统 晃动冲击 多柔体系统动力学 空间描述
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