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基于B-R准则及相图法的风电结构动力屈曲研究 被引量:1
1
作者 李万润 范科友 杜永峰 振动.测试与诊断 北大核心 2025年第2期264-272,409,410,共11页
为研究地震作用下风电结构的动力屈曲行为,提出一种基于B-R准则及相图法的风力发电塔筒结构动力屈曲分析方法。首先,以西北地区某2.0 MW风力发电机为原型,建立考虑叶轮及机舱偏心的集中质量有限元模型,对其在重力作用下的静力屈曲进行分... 为研究地震作用下风电结构的动力屈曲行为,提出一种基于B-R准则及相图法的风力发电塔筒结构动力屈曲分析方法。首先,以西北地区某2.0 MW风力发电机为原型,建立考虑叶轮及机舱偏心的集中质量有限元模型,对其在重力作用下的静力屈曲进行分析,并确定动力屈曲的考察部位;其次,选择14条天然地震动记录作为输入,结合增量动力分析,通过B-R准则考察选定节点的相对位移最大值,并绘制节点的相平面图,对塔筒结构的动力屈曲进行评价;最后,分类讨论了影响风电塔筒结构动力屈曲发生的因素。研究结果表明:基于B-R准则及相图法的方法可以有效地判别动力屈曲;在地震动作用下风力发电塔筒门洞下部出现局部的塑性动力屈曲现象;地震下风电塔筒结构动力屈曲的发生与地震激起的塔筒模态和地震频谱的集中程度有关,且主要受几何非线性的影响。 展开更多
关键词 风力发电塔筒 动力屈曲 增量动力分析 B-R准则 相平面
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基于改进遗传算法的动载荷识别研究 被引量:1
2
作者 秦远田 唐甜 张炉平 振动.测试与诊断 北大核心 2025年第1期146-153,205,206,共10页
针对同时识别动载荷位置和大小中的矩阵病态问题,以及将反问题转化为正向识别的最值问题,采用自适应算法和非线性规划对遗传算法(genetic algorithm,简称GA)进行改进,将改进后的混合算法用于求解最值问题,得到动载荷参数。首先,建立频... 针对同时识别动载荷位置和大小中的矩阵病态问题,以及将反问题转化为正向识别的最值问题,采用自适应算法和非线性规划对遗传算法(genetic algorithm,简称GA)进行改进,将改进后的混合算法用于求解最值问题,得到动载荷参数。首先,建立频域识别模型,把理论值与测量值的差值的二范数最小化作为优化目标函数;其次,将该目标函数作为混合算法的评价函数来识别动载荷参数;最后,进行简支梁动载荷识别的仿真和实验,对比了正向识别和逆系统法,讨论了非线性规划代数和噪音对混合算法的影响。研究结果表明:正向识别避免了矩阵求逆病态问题;相比遗传算法和自适应遗传算法,所提出算法可同时更准确和稳定地识别多个动载荷参数,且抗噪性更强。 展开更多
关键词 动载荷识别 遗传算法 自适应算法 非线性规划
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永磁发电机动偏心故障下关键部件振动特性
3
作者 何玉灵 代德瑞 +4 位作者 徐明星 张文 万书亭 唐贵基 慈铁军 振动.测试与诊断 北大核心 2025年第3期535-542,623,624,共10页
针对永磁同步发电机气隙动偏心故障下关键部件振动特性研究不足的问题,提出便捷经济的发电机动偏心实验模拟方案,分析发电机定子、定子绕组与转子在动偏心故障前后的振动特性。首先,通过建立理论解析模型,揭示动偏心对定子单位面积磁拉... 针对永磁同步发电机气隙动偏心故障下关键部件振动特性研究不足的问题,提出便捷经济的发电机动偏心实验模拟方案,分析发电机定子、定子绕组与转子在动偏心故障前后的振动特性。首先,通过建立理论解析模型,揭示动偏心对定子单位面积磁拉力、绕组电磁力与转子不平衡磁拉力及相关部件振动特性的影响机理;其次,构建有限元模型并进行电磁与谐响应分析,阐明定子、绕组及转子的激振力与振动响应特性;然后,搭建基于轴承内圈更换的动偏心实验模拟装置并进行关键部件的振动测试,实现不同偏心程度下的实验验证;最后,对理论、仿真与实验结果进行对比验证,三者结论一致。结果表明:正常情况下定子单位面积磁拉力与绕组电磁力频率成分主要为直流与二倍频,定子及端部绕组的振动频率成分主要为二倍频,转子因无不平衡磁拉力激励故无振动;但动偏心故障下定子单位面积磁拉力与绕组电磁力及二者的振动响应会产生原频率加减转子转频的边带频率成分,而转子受到方向不断变化的不平衡磁拉力,产生频率为转频的振动,且关键部件的受力及振动幅值随着偏心程度的增大而增大。 展开更多
关键词 永磁同步发电机 动偏心 关键部件 振动特性 频率成分
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高频涡流阵列探头在CFRP缺陷检测中的应用
4
作者 程军 刘蒙蒙 +3 位作者 汪步云 许德章 裘进浩 季宏丽 振动.测试与诊断 北大核心 2025年第1期161-168,206,207,共10页
为了实现高频印制电路板(printed circuit board,简称PCB)线圈阵列探头对碳纤维增强树脂(carbon fiber reinforced polymer,简称CFRP)复合材料缺陷的涡流检测,提出一种通过将PCB线圈连接不同电缆线以提高深层缺陷检测灵敏度的方法。首先... 为了实现高频印制电路板(printed circuit board,简称PCB)线圈阵列探头对碳纤维增强树脂(carbon fiber reinforced polymer,简称CFRP)复合材料缺陷的涡流检测,提出一种通过将PCB线圈连接不同电缆线以提高深层缺陷检测灵敏度的方法。首先,分析高频PCB阵列线圈的结构参数对磁感应强度和阻抗特性的影响,并确定线圈的内外径和线径尺寸等参数;其次,建立仿真模型,研究线圈的层数、线径对阻抗谐振频率的影响,并利用阻抗分析仪测量PCB线圈以及线圈连接不同类型同轴电缆接头(bayonet nut connector,简称BNC)电缆线时的阻抗。实验表明,电缆线的寄生电容与谐振频率呈负相关关系,较长的电缆线可提高对深层缺陷的检测能力;最后,建立CFRP检测实验平台,发现当高频PCB阵列线圈在连接不同BNC电缆线时,能够有效检测深层缺陷。该研究为通过调整连接PCB线圈的电阻-电感-电容分支电路参数来提高深层缺陷检测精度提供了参考。 展开更多
关键词 涡流阵列检测 高频印制电路板线圈 阻抗分析 碳纤维增强树脂复合材料 缺陷定量检测
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RC空心板抗弯承载性能与振动频率的关系
5
作者 徐略勤 李修君 +3 位作者 王佩 陈叙先 张洪 周建庭 振动.测试与诊断 北大核心 2025年第2期301-308,412,共9页
为了揭示钢筋混凝土(reinforced concrete,简称RC)空心板抗弯承载性能与其振动频率之间的关系,从实桥上拆取了3片服役27年、全长为11.20 m的RC空心板,通过实桥原位试验和室内分级加载静、动力试验,获取了空心板的抗弯承载性能参数和前3... 为了揭示钢筋混凝土(reinforced concrete,简称RC)空心板抗弯承载性能与其振动频率之间的关系,从实桥上拆取了3片服役27年、全长为11.20 m的RC空心板,通过实桥原位试验和室内分级加载静、动力试验,获取了空心板的抗弯承载性能参数和前3阶振动频率,并分析了空心板荷载、挠度、刚度与竖弯频率间的关系,拟合得到了1阶频率比-荷载比、1阶频率比-割线刚度比的函数表达式。研究表明:3片板的荷载-挠度曲线具有明显的双折线特征,在不同加载状态下前3阶振动模态始终为1阶竖弯(对称)、2阶竖弯(反对称)和3阶竖弯(对称),与半波正弦曲线吻合;3片板的前3阶振动频率均随荷载、挠度和裂缝宽度的增大而下降,其中1阶频率在屈服前分别下降4.52%,9.50%和11.46%,屈服后分别下降27.81%,21.62%和23.27%,1阶频率在敏感性和规律性方面都更好;3片板的1阶频率理论解与室内实测和原位实测结果均非常接近,以室内实测结果为准,误差分别为7.90%,8.16%和1.94%,但高阶频率的理论解则明显偏大;1阶频率比-荷载比和1阶频率比-割线刚度比这2个拟合函数理论上可用于近似评估外加荷载是否超过RC空心板的屈服荷载,并预测RC空心板割线刚度的退化情况。 展开更多
关键词 钢筋混凝土空心板 抗弯性能 振动频率 受迫振动试验 弯曲试验
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仿鱼形阻流体无阀压电泵混合泵送机理与验证
6
作者 纪晶 李胜多 +3 位作者 胡彩旗 胡笑奇 谢煜喆 李垚 振动.测试与诊断 北大核心 2025年第2期359-366,416,共9页
为提高无阀泵的泵送性能和混合效果,提出一种仿鱼形复合阻流体致阀、致涡、多输入输出及泵阀分体的无阀压电泵。首先,通过对正向、反向绕流仿鱼形复合阻流体流阻的比较,诠释了仿鱼形阻流体致阀、致泵机理;其次,数值模拟了仿鱼形复合阻... 为提高无阀泵的泵送性能和混合效果,提出一种仿鱼形复合阻流体致阀、致涡、多输入输出及泵阀分体的无阀压电泵。首先,通过对正向、反向绕流仿鱼形复合阻流体流阻的比较,诠释了仿鱼形阻流体致阀、致泵机理;其次,数值模拟了仿鱼形复合阻流体绕流场,指出流体涡的产生及运动是实现高效混合流体的原因;然后,分析了振子周期性振动驱动流体传输的工作过程;最后,制作泵样机并进行了泵送性能试验。结果表明:在驱动电压及频率为180 V和10 Hz时,泵送纯水的瞬时流量达到111.24 mL/min,泵送混合液体的瞬时流量达到94.10 mL/min,混合液质量分布均一,颜色均匀稳定;仿鱼形复合阻流体及其无阀泵能够实现对流体的混合输送,且混合输送流体的能力优于同类无阀泵。 展开更多
关键词 无阀 压电泵 压电振子 仿鱼形复合阻流体 混合泵送
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ADCP波浪参数水动力环境计量校准技术研究
7
作者 贾伟广 常怡婷 +2 位作者 孙啸 朱丽萍 秦鑫培 振动.测试与诊断 北大核心 2025年第1期189-195,208,共8页
针对声学多普勒剖面流速仪(acoustic Doppler current profilers,简称ADCP)波浪三要素(波向、波高和波周期)计量校准技术难题,提出了造波水槽和水下实验平台的计量检测方法。首先,设计波向、波高和波周期计量标准器;然后,以美国TRDI公司... 针对声学多普勒剖面流速仪(acoustic Doppler current profilers,简称ADCP)波浪三要素(波向、波高和波周期)计量校准技术难题,提出了造波水槽和水下实验平台的计量检测方法。首先,设计波向、波高和波周期计量标准器;然后,以美国TRDI公司V20型和挪威Nortek仪器为例,开展ADCP波浪参数水动力环境计量校准实验研究。实验结果表明,波高、波周期和波向数据最大示值误差分别为-0.09 m,0.6 s和4°,满足国家相关技术标准要求。波高扩展不确定度为0.04 m,依据计量学理论,认为本校准方法可行。本研究成果对ADCP波浪参数计量校准工作具有一定指导意义。 展开更多
关键词 声学多普勒剖面流速仪 计量校准 波浪 水动力环境
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近场爆炸下空心板梁桥抗爆性能研究
8
作者 胡志坚 马亮 振动.测试与诊断 北大核心 2025年第2期338-345,414,415,共10页
为了研究空心板梁桥抗爆性能,在任意拉格朗日-欧拉(arbitrary Lagrange-Euler,简称ALE)多物质流固耦合理论基础上,使用LS-DYNA软件对空心板梁桥爆炸问题进行求解分析。通过模拟试验梁爆炸来验证模拟方法的准确性,从不同TNT当量、横截面... 为了研究空心板梁桥抗爆性能,在任意拉格朗日-欧拉(arbitrary Lagrange-Euler,简称ALE)多物质流固耦合理论基础上,使用LS-DYNA软件对空心板梁桥爆炸问题进行求解分析。通过模拟试验梁爆炸来验证模拟方法的准确性,从不同TNT当量、横截面上不同典型爆点部位和不同爆点区域等方面对空心板梁桥的损伤过程、压力场和动力响应进行参数化分析,以研究空心板梁桥的破坏模式和损伤情况。结果表明:爆炸冲击波进入空心板梁的空心室后,会在空心室内聚集,超压峰值因约束效应而增大,空心板底部很薄则很容易被击穿,导致更严重的破坏;当比例距离大于0.1 m/kg^(1/3)时,空心板梁的破坏模式为弯剪组合破坏,即空心较薄处表现为剪切破坏模式,腹板处表现为受弯模式;当比例距离小于0.1 m/kg^(1/3)时,空心板梁的破坏模式为剪切破坏;随着TNT当量的增加,空心板梁桥破坏模式由弯剪组合破坏过渡到剪切破坏,局部剪切破坏特征越来越明显;相较于TNT在空心板梁桥中心爆炸,其在梁桥边侧爆炸时对结构更不利,这是因为边侧空心板相较于其他梁板横向联系较弱,单梁刚度较小。 展开更多
关键词 空心板梁桥 近场爆炸荷载 压力场 动力响应 破坏模式 抗爆性能
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谐波微弱信号特征的方差曲线周期识别法
9
作者 薛强 田瑞兰 +1 位作者 李海萍 关淮桐 振动.测试与诊断 北大核心 2025年第1期51-56,199,共7页
针对随机因素和微弱信号初相位影响的问题,构造了强噪声背景下检测谐波微弱信号频率、相位的方差曲线周期识别法。首先,基于随机Melnikov函数和系统关于相位分岔图的周期特性,初步提出周期识别法;其次,论证分岔图和方差曲线具有一致性,... 针对随机因素和微弱信号初相位影响的问题,构造了强噪声背景下检测谐波微弱信号频率、相位的方差曲线周期识别法。首先,基于随机Melnikov函数和系统关于相位分岔图的周期特性,初步提出周期识别法;其次,论证分岔图和方差曲线具有一致性,进一步将周期识别法优化为方差曲线周期识别法;然后,基于频谱泄露最小原则,设计自适应离散傅里叶变换数据处理方法来解决由方差曲线不光滑而引起的结果不准确问题;最后,采用二次检测来解决检测系统中策动力信号与被测信号存在频差而导致动力学转迁的不明显问题。仿真结果表明,该方法不受被测信号初相位影响,可识别淹没在强噪声中的微弱信号,被识别信号的信噪比可低达-74.96 dB。列车轴箱轴承故障实验中获得的方差曲线周期现象清晰,也表明了该方法的工程实用性。 展开更多
关键词 轴承 故障诊断 信号处理 DUFFING系统 方差曲线周期法 自适应离散傅里叶变换
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改进抗噪1D-CNN的旋转车轮动平衡状态监测
10
作者 周海超 关浩东 +2 位作者 王国林 张宇 赵春来 振动.测试与诊断 北大核心 2025年第2期309-315,412,413,共9页
针对实车旋转车轮动平衡状态难以实时监测及预判的问题,提出了一种融合注意力机制的抗噪一维卷积神经网络(noise resistant 1D convolutional neural network,简称NRCNN)的旋转车轮动平衡健康状态监测方法。首先,构建NRCNN模型,以在实... 针对实车旋转车轮动平衡状态难以实时监测及预判的问题,提出了一种融合注意力机制的抗噪一维卷积神经网络(noise resistant 1D convolutional neural network,简称NRCNN)的旋转车轮动平衡健康状态监测方法。首先,构建NRCNN模型,以在实车车轮上添加3种不同质量平衡块的方式获得3种不同速度下对应的旋转车轮动不平衡状态下的振动信息;其次,以高斯白噪声为噪声输入,对所测旋转车轮不同动平衡状态的振动信息进行处理,获得试验样本数据,并用其进行模型训练;然后,综合运用卷积运算机制和特征变换进行t分布随机邻域嵌入(t-distributed stochastic neighbor embedding,简称t-SNE)可视化显示,实现对不同动平衡状态的分类输出。结果表明,在不同信噪比的工况下,所提出的改进NRCNN模型旋转车轮的动平衡状态监测方法相比于传统一维卷积神经网络(1D convolutional neural network,简称1D-CNN)模型,展现出更高的诊断准确性,最高可达到99.95%。 展开更多
关键词 卷积神经网络 注意力机制 车轮动平衡 状态监测 高斯白噪声
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变质量动力吸振器模糊控制策略研究
11
作者 高强 李筱筱 +1 位作者 孙吉超 段晨东 振动.测试与诊断 北大核心 2025年第2期296-300,411,共6页
为了克服传统动力吸振器有效频带过窄的缺陷,提高其减振效果,针对一种新型自适应动力吸振器-变质量动力吸振器,研究了基于模糊逻辑的控制策略。该控制策略通过变质量动力吸振器与主系统振动信号的相位差判断吸振器固有频率与主系统激振... 为了克服传统动力吸振器有效频带过窄的缺陷,提高其减振效果,针对一种新型自适应动力吸振器-变质量动力吸振器,研究了基于模糊逻辑的控制策略。该控制策略通过变质量动力吸振器与主系统振动信号的相位差判断吸振器固有频率与主系统激振频率是否相等,在吸振器失谐时采用模糊控制规则改变吸振器质量,使吸振器固有频率能够及时跟踪主系统激振频率的变化。通过数字仿真和台架实验对该控制策略的效果进行了验证,结果表明:所设计的基于模糊逻辑的变质量动力吸振器控制策略能够根据主系统激振频率的变化调整吸振器质量,使吸振器总是处于调谐状态,可在一个较宽的频带内明显提高吸振器减振效果,具有很好的工程应用价值。 展开更多
关键词 振动控制 动力吸振器 自适应动力吸振器 吸振器控制 模糊控制
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基于PSCP的轴承故障程度不敏感定性诊断方法
12
作者 张龙 刘杨远 +1 位作者 唐晓红 罗穆旭 振动.测试与诊断 北大核心 2025年第3期483-490,620,共9页
针对当前故障诊断中将某个离散故障程度单独作为一个类别,导致模型无法适应复杂的实际故障程度动态变化场景,致使诊断精度下降的问题,提出了一种基于概率切片累积投影特征(probabilistic slicing cumulative projection features,简称PS... 针对当前故障诊断中将某个离散故障程度单独作为一个类别,导致模型无法适应复杂的实际故障程度动态变化场景,致使诊断精度下降的问题,提出了一种基于概率切片累积投影特征(probabilistic slicing cumulative projection features,简称PSCP)的轴承故障程度不敏感定性诊断方法,重点研究轴承故障程度变化时不同故障部位的识别问题。首先,利用概率盒(probability box,简称P-box)强大的原始信号包容性,将同一故障部位不同故障程度的数据划分成同一类故障状态,并提取6组概率切片累积特征;其次,使用冗余属性投影(nuisance attribute projection,简称NAP)算法对不同故障程度下的特征矩阵进行投影,消除故障程度冗余信息后生成PSCP矩阵;然后,通过构建的简易3层卷积神经网络(convolutional neural network,简称CNN)实现轴承故障诊断;最后,利用试验数据构造单一或缺失故障程度数据集模拟现实情况进行分析。结果表明,当训练和测试数据属于不同的故障程度时,所提出方法仍具有较高的准确性和泛化性,能够对实际的轴承故障进行定性诊断,满足工程应用需求。 展开更多
关键词 故障程度不敏感 定性诊断 概率盒 冗余属性投影 卷积神经网络
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电动汽车磁流变半主动悬架系统建模与控制
13
作者 冯桂珍 李正川 +1 位作者 韩翔宇 李韶华 振动.测试与诊断 北大核心 2025年第3期438-445,617,共9页
为了改善路面激励和电磁激励综合作用对轮毂电机驱动电动汽车平顺性的影响,通过实验测试磁流变(magnetorheological,简称MR)阻尼器的力学特性,建立了改进后的双曲正切模型,并对模型的准确性进行了验证。首先,采用有限元法建立了轮毂电... 为了改善路面激励和电磁激励综合作用对轮毂电机驱动电动汽车平顺性的影响,通过实验测试磁流变(magnetorheological,简称MR)阻尼器的力学特性,建立了改进后的双曲正切模型,并对模型的准确性进行了验证。首先,采用有限元法建立了轮毂电机模型,分析了不同偏心状态下电磁激励的变化规律;其次,考虑路面不平顺和电磁激励综合作用对悬架的影响,构建了轮毂电机电动汽车磁流变阻尼器半主动悬架系统,研制了电动轮台架实验装置;然后,考虑参数的不确定性,设计了一种具有较强鲁棒性的H_(∞)状态反馈控制器,分析了随机和冲击波路面下的动力学响应,发现所设计的控制算法相比于被动和天棚控制都有明显的控制效果;最后,通过Matlab/Simulink联合仿真和自行研制的电动轮台架实验进行了验证。结果表明,所提出的考虑参数不确定性的电动汽车H∞半主动悬架控制算法具有较好的有效性和鲁棒性。 展开更多
关键词 电动汽车 半主动悬架 磁流变阻尼器 H_(∞)鲁棒控制 电动轮台架实验
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基于循环功率流的变速器行星轮系效率分析
14
作者 吴石 赵成睿 +2 位作者 于广滨 周熠阳 徐田恬 振动.测试与诊断 北大核心 2025年第1期18-25,197,共9页
基于行星轮系作为自动变速器(automatic transmissions,简称AT)动力传递的核心部件,在传动效率、传动比范围和承载能力方面具有明显优势,提出了基于循环功率流的变速器行星轮系效率分析方法。首先,基于超图理论和变速器动力传递路线图,... 基于行星轮系作为自动变速器(automatic transmissions,简称AT)动力传递的核心部件,在传动效率、传动比范围和承载能力方面具有明显优势,提出了基于循环功率流的变速器行星轮系效率分析方法。首先,基于超图理论和变速器动力传递路线图,建立4排行星轮系的三角形超图;其次,基于行星轮系自旋转理论,建立齿轮啮合摩擦损失和轴承摩擦损失模型,以及变速器2挡位的转速、转矩矩阵;最后,分析了在无损失和考虑2种损失状态下2挡位节点功率和传动比以及其他挡位的循环功率和效率,并对9挡位自动变速器(nine-speed AT,简称9AT)的输出行星排进行实验验证。实验结果表明:考虑2种损失状态下,3挡位行星轮系的动力传递齿圈输出功率损失最大,约占该齿圈总输出功率的16%;4挡位的循环功率与输入功率的比值增加最大,增大了4%;不同转速和转矩下效率的最大误差为4.62%。可见,采用所提出方法能够准确有效地得到变速器工作时的功率损失和效率。 展开更多
关键词 9挡位自动变速器 行星齿轮系 功率流 循环功率 传动效率
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基于AVMD与Teager能量算子的风电机组故障诊断方法
15
作者 时培明 伊思颖 +2 位作者 张慧超 范雅斐 韩东颖 振动.测试与诊断 北大核心 2025年第2期390-397,418,共9页
为解决变分模态分解(variational mode decomposition,简称VMD)在噪声情况下提取风电机组故障特征时因参数设置的人为经验不足而带来的误差问题及耗费时间的问题,提出一种基于自适应变分模态分解(adaptive variational mode decompositi... 为解决变分模态分解(variational mode decomposition,简称VMD)在噪声情况下提取风电机组故障特征时因参数设置的人为经验不足而带来的误差问题及耗费时间的问题,提出一种基于自适应变分模态分解(adaptive variational mode decomposition,简称AVMD)算法的风电机组故障诊断方法。首先,将包络熵-峭度-互信息准则(envelope entropy,kurtosis and mutual information,简称EKM)作为黏菌算法(slime mold algorithm,简称SMA)的适应度函数来寻找最优解,并按照最优解对故障信号进行分解;其次,计算每个固有模态函数分量(inherent modal function,简称IMF)的峭度和与原信号的互信息,选择具有故障特征的分量进行重构;最后,通过Teager能量算子解调来识别风电机组故障特征频率。仿真信号和实际风电机组故障信号表明,所提方法能够找到故障频率及其倍频,验证了其在风电机组故障诊断领域中的有效性。 展开更多
关键词 自适应变分模态分解 黏菌算法 包络熵-峭度-互信息准则 TEAGER能量算子
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基于电流体喷印压电厚膜的力感知探针
16
作者 王大志 王伦翔 +6 位作者 李泽飞 陈相吉 郑晓虎 刘梦哲 梁世文 孔令杰 唐彬 振动.测试与诊断 北大核心 2025年第1期26-31,197,共7页
为了准确感知探针接触,降低探针损坏更换频率,设计并制作了一种基于压电效应的力感知探针。利用有限元软件优化设计压电厚膜感知层的结构尺寸,并基于电流体喷印工艺完成曲面共形压电厚膜的制备。搭建力感知探针标定系统,分析推导出灵敏... 为了准确感知探针接触,降低探针损坏更换频率,设计并制作了一种基于压电效应的力感知探针。利用有限元软件优化设计压电厚膜感知层的结构尺寸,并基于电流体喷印工艺完成曲面共形压电厚膜的制备。搭建力感知探针标定系统,分析推导出灵敏度公式,并计算不同接触速度下的接触力。测得在0.2 mm/s的接触速度下,力感知探针的灵敏度达到744.203 pC/N,非线性误差为4.26%。实验结果表明,该力感知探针具有占用空间小、结构简单和灵敏度高的特点,在防止探针接触变形、感知接触力等方面有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 曲面压电厚膜 力感知探针 电流体喷印 标定
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神奇的超声电机助力“神启号”SAR卫星成功发射
17
作者 杨淋 杨模尖 +1 位作者 赵荣城 赵淳生 振动.测试与诊断 北大核心 2025年第1期I0001-I0006,共6页
“神启号”(C波段)SAR卫星由天仪研究院与张掖星座空间科技有限公司合作研制,于2024年9月24日成功发射。神奇的超声电机以其超高性能,确保了卫星太阳翼的精确展开,其控制精度达到5角秒。本次发射的“神启号”卫星应用了南京航达超控科... “神启号”(C波段)SAR卫星由天仪研究院与张掖星座空间科技有限公司合作研制,于2024年9月24日成功发射。神奇的超声电机以其超高性能,确保了卫星太阳翼的精确展开,其控制精度达到5角秒。本次发射的“神启号”卫星应用了南京航达超控科技有限公司(以下简称“超控公司”)所研发的起声电机,为什么称为神奇?本文以“神启号”发射成功的喜讯为由头,简要地叙述了超声电机的原理、结构和特性,以及超声电机在南航的研究与创新、产品的研发、在航空航天领域的推广应用情况。 展开更多
关键词 超声电机 高精度 航空航天 “四超一特”超声电机
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基于MPC的轮毂电机驱动电动汽车垂向振动研究
18
作者 李仲兴 程淇谦 李忠远 振动.测试与诊断 北大核心 2025年第3期600-607,628,共9页
针对轮毂电机驱动电动汽车不平衡电磁力引起的垂向振动恶化问题,提出一种基于模型预测控制(model predictive control,简称MPC)理论的半主动悬架控制方法。首先,建立由轮毂电机和空气悬架(hub motor-air suspension,简称HM-AS)系统组成... 针对轮毂电机驱动电动汽车不平衡电磁力引起的垂向振动恶化问题,提出一种基于模型预测控制(model predictive control,简称MPC)理论的半主动悬架控制方法。首先,建立由轮毂电机和空气悬架(hub motor-air suspension,简称HM-AS)系统组成的轮毂电机驱动电动汽车七自由度半车模型,并基于随机路面进行实车试验来验证模型的准确性;其次,根据车辆综合性能指标构建成本函数,以悬架动行程和可调阻尼减振器生成的阻尼力为约束条件,建立模型预测控制器;最后,模型预测控制器根据当前车辆状态参数求解最优阻尼力。仿真结果表明,基于MPC的半主动悬架可以有效改善不平衡电磁力带来的垂向振动恶化问题,且车辆各项评价指标的功率谱密度在人体敏感频域范围内下降明显,提高了车辆的乘坐舒适性。 展开更多
关键词 轮毂电机 电动汽车 半主动悬架 模型预测控制 状态估计
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掘进输送机动态张力分布获取与接触特性研究
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作者 张宏 杨璐 +2 位作者 宋扬 高然航 冯乾 振动.测试与诊断 北大核心 2025年第2期225-232,407,共9页
为提高综掘装备用短距摆动式刮板输送机的运行可靠性,首先,基于悬链线理论建立刮板链张紧补偿位移与链节间张力的理论模型,推导出刮板链在输送槽弯道区域的摩擦阻力、链节间张力以及侧向挤压力的理论计算方法,构建短距摆动式刮板输送机... 为提高综掘装备用短距摆动式刮板输送机的运行可靠性,首先,基于悬链线理论建立刮板链张紧补偿位移与链节间张力的理论模型,推导出刮板链在输送槽弯道区域的摩擦阻力、链节间张力以及侧向挤压力的理论计算方法,构建短距摆动式刮板输送机刚柔耦合多体接触动力学模型;其次,结合输送机尾横摆现场试验,利用压力-速度数据,调试设定刚柔耦合仿真模拟试验参数;最后,提出在不同横摆角度、输送机仰角和刮板链链速多种工况条件下短距摆动式掘进刮板输送机周期循环动态张力分布获取方法,探究空载摆动工况周期闭环运行下刮板链-弹簧板-尾部输送槽相互作用的刚柔接触特性,以及输送系统动态张力分布规律。结果表明:整个运行过程中刮板链张力和侧向挤压力与输送机仰角、机尾横摆角度及链速呈正相关,且机头驱动链轮啮合处会出现张力剧增;刮板链由“直”变“曲”的过程中链节间扭矩增大,造成刮板与弹簧板间短时刻刮卡,运行轨迹呈“内密外疏”的排布方式;实测了输送机摆动有杆腔压力,经过数值与仿真获取结果的对比分析,验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 掘进输送机 刚柔耦合 悬链线方程 多体接触特性 动态张力分布
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结合小波变换与注意力机制的轴承故障诊断
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作者 赵玲 孟阳 +2 位作者 蒋振霖 吕颖 王航 振动.测试与诊断 北大核心 2025年第3期430-437,616,共9页
针对传统一维轴承振动信号特征表达效果较弱、轴承故障数据时频特征提取困难及其诊断精度较低等问题,提出一种基于小波变换与注意力机制网络(wavelet transform and attention mechanism net,简称WTA-Net)的轻量化轴承故障诊断方法。首... 针对传统一维轴承振动信号特征表达效果较弱、轴承故障数据时频特征提取困难及其诊断精度较低等问题,提出一种基于小波变换与注意力机制网络(wavelet transform and attention mechanism net,简称WTA-Net)的轻量化轴承故障诊断方法。首先,通过小波变换将滚动轴承的一维振动时序信号转化为二维时频图;其次,针对网络训练时梯度消失的问题,提出改进的轻量化骨干网络R-ResNet18提取二维时频图特征;然后,在网络不同尺度的特征层嵌入时空注意力机制(convolutional block attention module,简称CBAM),使网络更加关注二维时频图的关键信息特征;最后,采用标签平滑的交叉熵损失函数来对网络模型进行训练。实验结果表明,所提出方法能够精准地辨识不同故障类型和故障严重程度,在凯斯西储大学轴承数据集10个分类任务中可达到99.9%的分类精度,模型应用在辛辛那提大学智能维护系统(intelligent maintenance systems,简称IMS)轴承数据集上的分类精度达到了99.9%,提取的特征信息区分度高,具有良好的泛化性和鲁棒性。 展开更多
关键词 小波变换 交叉熵损失 注意力机制 故障诊断 振动信号
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