融合多工况功率谱密度函数的工作模态分析方法 被引量：1

1

作者 曾舒洪 康杰 +1 位作者 孙嘉宝 罗杰 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期179-189,共11页

频域分解(frequency domain decomposition,FDD)方法是开展环境激励下结构工作模态分析(operational modal analysis,OMA)的常用方法。但是,现有的FDD方法存在一些不足:①无法剔除非白激励及谐波激励引起的虚假模态;②无法区分结构密集... 频域分解(frequency domain decomposition,FDD)方法是开展环境激励下结构工作模态分析(operational modal analysis,OMA)的常用方法。但是,现有的FDD方法存在一些不足:①无法剔除非白激励及谐波激励引起的虚假模态;②无法区分结构密集模态与不相关非白激励产生的虚假模态。通过研究发现功率谱密度(power spectral density,PSD)矩阵的秩是FDD方法性能的决定性因素。在此基础上,提出一种新的工作模态识别OMA方法,该方法结合了不同激励工况下的响应PSD函数矩阵,并分别对单个激励工况下的响应PSD矩阵与多工况下的增广响应PSD矩阵进行奇异值分解,通过对比单工况PSD矩阵与增广PSD矩阵在奇异值峰值处秩的变化,识别出包括密集模态在内的结构模态参数,并消除由非白激励产生的虚假模态。采用桁架结构仿真算例和广州塔的工程数据集验证所提方法的有效性。 展开更多

关键词 工作模态分析(OMA) 非白噪声激励 密集模态 功率谱密度(psd)

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基于半互功率谱密度及响应面法的干气密封系统工作模态分析 被引量：3

2

作者 刘蕴 刘全兴 +1 位作者 殷鸣 殷国富 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第19期208-217,共10页

干气密封装置的动态特性会直接影响密封的可靠性,针对具有复杂结构的干气密封装置,实现对其工作模态的研究。基于多参考点最小二乘复频域法(PolyLSCF),分别采用互功率谱函数(Cross Power Spectra)和半互功率谱密度函数(Cross Half PSD)... 干气密封装置的动态特性会直接影响密封的可靠性,针对具有复杂结构的干气密封装置,实现对其工作模态的研究。基于多参考点最小二乘复频域法(PolyLSCF),分别采用互功率谱函数(Cross Power Spectra)和半互功率谱密度函数(Cross Half PSD)实现对装置系统的工况模态分析及识别,并通过数学指标:模态置信度(MAC)、平均相位偏差(MPD)、模态相位线性度(MPC)、模态复杂性(MOV)以及模态指示函数(MIF)对两个函数的模态结果进行验证。结果表明:采用半互功率谱密度函数的模态分析结果好于互功率谱函数,半互功率谱密度函数更适用于此类复杂结构系统的工作模态分析;不同操作条件下的模态结果表明:转速对于系统模态的影响大于介质压力;同时建立了一种基于响应面方法的时变模态参数识别模型,以不同的操作条件(介质压力与转速)、方向和模态阶数为响应面变量,通过Box-Behnken试验设计选取合适的变量样本点,建立系统模态参数的完整二次多项式工作模态响应面模型并验证了其有效性,为实现时变模态的辨识提供了新的方法和技术支持。 展开更多

关键词 互功率谱函数 半互功率谱密度函数 数学指标 模态验证 响应面模型 时变模态

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用功率谱密度坍陷评价光学元件波前中频误差特性 被引量：8

3

作者 程晓锋 郑万国 +4 位作者 蒋晓东 任寰 钟伟 许华 景峰 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第10期1465-1468,共4页

扼要介绍了光学元件波前二维功率谱密度的计算方法,并引入功率谱密度坍陷的概念描述光学元件波前频谱特性。功率谱密度坍陷是对二维功率谱密度在不同角度上进行Radon变换得到的投影,它既利用了光学元件波前的所有有效数据,又沿袭了一维... 扼要介绍了光学元件波前二维功率谱密度的计算方法,并引入功率谱密度坍陷的概念描述光学元件波前频谱特性。功率谱密度坍陷是对二维功率谱密度在不同角度上进行Radon变换得到的投影,它既利用了光学元件波前的所有有效数据,又沿袭了一维功率谱密度简明直观的特点。虽然功率谱密度坍陷在结果的表现形式和量纲方面与一维功率谱密度相同,但功率谱密度坍陷在评价光学元件波前频谱特性方面比用一维功率谱密度和二维功率谱密度更具优越性。 展开更多

关键词 功率谱密度(psd) 功率谱密度坍陷 RADON变换

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波前功率谱密度函数评价方法探讨 被引量：6

4

作者 任寰 卓志云 +4 位作者 蒋晓东 彭净 叶琳 黄祖鑫 唐灿 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期279-282,共4页

波前功率谱密度 PSD( Power Spectral Density)能定量给出波前畸变的空间频率分布、限定波纹度和粗糙度指标 ,全面反映 ICF驱动器对高功率激光光学元件加工质量的特殊要求。给出了波前功率谱密度 PSD的定义及计算方法 ,并使用大口径相... 波前功率谱密度 PSD( Power Spectral Density)能定量给出波前畸变的空间频率分布、限定波纹度和粗糙度指标 ,全面反映 ICF驱动器对高功率激光光学元件加工质量的特殊要求。给出了波前功率谱密度 PSD的定义及计算方法 ,并使用大口径相移干涉仪作为波前检测仪器 ,对光学磷酸盐钕玻璃透射波前进行了测试实验 ,获得波前一维 PSD分布 ,证实功率谱密度为高功率激光光学元件波前参数的一种有效表征方式。同时 ,还对 PSD与均方根 RMS之间的关系进行了初步的讨论。 展开更多

关键词 高功率激光驱动器 光元件 波前功率谱密度 psd ICF 惯性约束聚变 函数评价法

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计及非稳态效应的地脉动功率谱密度包络修正及应用

5

作者 郝雨 陈学前 +3 位作者 范宣华 王玉军 杜强 胡绍全 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第24期179-182,196,共5页

地脉动载荷是影响大型精密装置稳定性的重要因素,地脉动载荷功率谱密度(PSD)包络的计算是制定结构稳定性设计载荷的前提。根据地脉动载荷的数值特征,提出了一种考虑地脉动信号非平稳性的功率谱密度包络的修正方法,经过修正后的地脉动功... 地脉动载荷是影响大型精密装置稳定性的重要因素,地脉动载荷功率谱密度(PSD)包络的计算是制定结构稳定性设计载荷的前提。根据地脉动载荷的数值特征,提出了一种考虑地脉动信号非平稳性的功率谱密度包络的修正方法,经过修正后的地脉动功率谱密度包络避免了传统平稳或局部平稳假设下高振幅信号被平均化的问题,所得功率谱密度包络能够充分反映地脉动载荷的最危险剖面,且与时间长度的选取无关。根据所提方法,计算得到了绵阳花荄监测站2015年—2016年的地脉动功率谱密度包络,为大型光机结构的地脉动载荷确定奠定了基础。 展开更多

关键词 地脉动 非平稳 功率谱密度(psd) 均方根值

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数字超宽带信号的功率谱密度 被引量：8

6

作者 马晓慧 邹传云 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第8期1877-1881,共5页

该文根据各种超宽带(UWB)信号的调制特点,给出了统一的随机脉冲信号模型,并应用随机理论计算得出相应的功率谱密度(PSD)函数表达式,此PSD表达式应用范围广,适用于各种调制方式、多址方式、进制下的UWB信号。该文举例分析比较了几种典型... 该文根据各种超宽带(UWB)信号的调制特点,给出了统一的随机脉冲信号模型,并应用随机理论计算得出相应的功率谱密度(PSD)函数表达式,此PSD表达式应用范围广,适用于各种调制方式、多址方式、进制下的UWB信号。该文举例分析比较了几种典型调制下带有均匀分布的随机时间抖动(timingjitter)及理想情况下的信号PSD,结果表明,时抖动的存在平滑了信号功率谱,降低了对其他窄带通信系统的干扰。而且,文中给出的PSD函数表达式可以用来估计信号各参量的变化对PSD函数的影响,而不需要考虑脉冲序列的详细设计过程。 展开更多

关键词 功率谱密度(psd) 超宽带(UWB) 自相关函数 时间抖动 谱分析

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平稳随机激励下非黏滞阻尼系统功率谱密度函数的灵敏度分析 被引量：1

7

作者 史俊磊 丁喆 +1 位作者 张磊 张严 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第8期20-27,37,共9页

功率谱密度(power spectral density,PSD)函数的灵敏度分析是实现结构系统在随机激励下梯度优化算法的基础。区别于黏性阻尼模型假设阻尼力正比于瞬时速度,非黏滞阻尼模型的阻尼力与质点的时间历程相关,因而能够更准确地描述黏弹性材料... 功率谱密度(power spectral density,PSD)函数的灵敏度分析是实现结构系统在随机激励下梯度优化算法的基础。区别于黏性阻尼模型假设阻尼力正比于瞬时速度,非黏滞阻尼模型的阻尼力与质点的时间历程相关,因而能够更准确地描述黏弹性材料的耗能特性。针对卷积型非黏滞阻尼系统PSD函数的灵敏度求解问题,利用虚拟激励法(pseudo-excitation method,PEM)将平稳随机激励下非黏滞阻尼系统的随机响应问题等效转化为确定性的简谐响应问题;利用直接微分法推导出PSD函数的灵敏度表达式;分别引入基于复模态的一阶、二阶近似法和基于实模态的迭代法构建PSD函数的灵敏度算法;通过数值算例比较三种方法的计算精度和效率。结果表明,迭代法更适合大规模非黏滞阻尼系统PSD函数的灵敏度求解。 展开更多

关键词 功率谱密度(psd) 灵敏度分析 非黏滞阻尼模型 平稳随机激励 虚拟激励法(PEM)

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台风“白鹿”影响下泉州湾近地脉动风速功率谱及其拟合参数分析 被引量：4

8

作者 徐智伟 王劲松 +1 位作者 饶惠明 戴公连 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第16期253-260,共8页

国内高速铁路网不断完善,沿海铁路海湾地形的风场特性亟待研究。基于福厦客专—泉州湾跨海大桥桥址处40 m风塔,实测获得了201911台风“白鹿”影响下的泉州湾近地风场实测数据。基于经验模态分解(EMD)技术得到了台风全过程时变平均风及... 国内高速铁路网不断完善,沿海铁路海湾地形的风场特性亟待研究。基于福厦客专—泉州湾跨海大桥桥址处40 m风塔,实测获得了201911台风“白鹿”影响下的泉州湾近地风场实测数据。基于经验模态分解(EMD)技术得到了台风全过程时变平均风及相应脉动风样本,采用四参数风速功率谱模型拟合了台风纵向、横向及竖向功率谱,在此基础上对拟合参数进行了平均风速影响分析及概率密度分析。建立了38 m高度处台风演化功率谱并与同风速范围的相关规范建议风谱进行了对比。研究表明:四参数风谱模型能较好适用于实测台风风谱,各拟合参数随平均风速变化并不显著,拟合参数B随A呈指数型增长;核密度估计方法能较好拟合风谱参数的概率密度分布,拟合谱中的A参数概率密度近似对数正态分布,而B,C及α参数则与正态分布接近;测点接近7级风圈时所测脉动风湍流动能较位于风圈内时强;规范风谱并不能很好地反映“白鹿”台风引起的跨海大桥主梁高度处湍流功率谱密度(PSD)特征。 展开更多

关键词 台风“白鹿” 海湾地形 湍流功率谱(psd) 风谱拟合 核密度估计

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不同谱型激励下包装件动态响应研究 被引量：8

9

作者 王志伟 房树盖 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第24期218-226,256,共10页

根据正弦扫频振动试验结果设置共振频率区域谱型相同、非共振频率区域谱型不同的两种加速度随机振动功率谱(PSD)激励。研究了非线性包装系统在3种约束、3种振动等级下,上述两种谱型激励对产品加速度响应和包装件动压力响应的影响。研究... 根据正弦扫频振动试验结果设置共振频率区域谱型相同、非共振频率区域谱型不同的两种加速度随机振动功率谱(PSD)激励。研究了非线性包装系统在3种约束、3种振动等级下,上述两种谱型激励对产品加速度响应和包装件动压力响应的影响。研究结果表明:相同约束和激励等级条件下,两种激励谱在激励相同的区域产品加速度响应PSD基本一致,包装件动压力响应PSD也基本一致;当振动强度较高时,由于阻尼影响,共振点附近小范围内两种谱型激励的响应存在一定偏差;两种谱型激励的加速度响应概率密度分布大致相同,且加速度响应的均值、均方差、偏度和峭度均比较接近;两种谱型激励下动压力峰值分布存在一定差异,谱型1的动压力峰值分布更窄、更高,但两种谱型激励下动压力响应的均值、均方差、均值穿越次数、峰值数和带宽系数均比较接近;共振区域的激励控制了整个非线性包装系统的响应。 展开更多

关键词 谱型 功率谱(psd) 概率密度(PDF) 动压力 峰值分布

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基于谱修正方法的非高斯风场模拟 被引量：1

10

作者 孙芳锦 张爱社 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2012年第2期187-190,共4页

为克服基于H erm ite谱修正方法的缺点,减少该方法中计算H erm ite多项式系数所需耗费的大量机时,提出了一种模拟非高斯风压场的新方法,采用非高斯累积分布函数(CDF)映射技术来代替基于H erm ite的概率密度函数(PDF)修正。选择任意边缘... 为克服基于H erm ite谱修正方法的缺点,减少该方法中计算H erm ite多项式系数所需耗费的大量机时,提出了一种模拟非高斯风压场的新方法,采用非高斯累积分布函数(CDF)映射技术来代替基于H erm ite的概率密度函数(PDF)修正。选择任意边缘PDF模型作为概率目标模型,采用目标功率谱密度(PSD)作为样本函数,通过迭代修正该样本函数,使其收敛于目标概率密度函数和目标功率谱密度。将该方法应用于实际结构的非高斯风场模拟,模拟结果与目标谱符合良好,表明本文方法模拟非高斯风场具有较高的精确度和计算效率。 展开更多

关键词 非高斯风压场 非高斯累积分布函数(CDF) 概率密度函数(PDF) 目标功率谱密度(psd) 谱表示方法

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基于反应堆噪声技术的零功率堆绝对功率测量系统设计

11

作者 彭翠云 肖德涛 刘才学 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期665-668,共4页

系统利用反应堆噪声分析技术测量零功率堆缓发临界状态下的堆动态参数和绝对功率。在靠近堆芯对称布置两个γ补偿电离室,电离室探测到的反应堆中子噪声信号经测量系统调理和采集后,运用LabVIEW平台开发的软件对噪声信号进行分析处理得... 系统利用反应堆噪声分析技术测量零功率堆缓发临界状态下的堆动态参数和绝对功率。在靠近堆芯对称布置两个γ补偿电离室,电离室探测到的反应堆中子噪声信号经测量系统调理和采集后,运用LabVIEW平台开发的软件对噪声信号进行分析处理得到互谱密度,用非线性最小二乘法拟合得到动态参数,并由算法计算出零功率堆的绝对功率。经实地测量,动态参数和绝对功率与堆运行参数相吻合。 展开更多

关键词 反应堆中子噪声 LABVIEW 互谱密度 动态参数 绝对功率

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基于疲劳损伤谱的地铁车辆设备安装座铝合金焊缝加速寿命研究 被引量：7

12

作者 陈宽裕 阳光武 +3 位作者 肖守讷 杨冰 朱涛 王举金 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第22期253-259,共7页

以地铁底架设备安装座铝合金焊缝为研究对象,采集线路实际运行过程中的加速度激励,基于疲劳损伤谱(fatigue damage spectrum, FDS)理论,提出一种非高斯激励的加速方法。首先计算实测输入信号的峭度、偏斜度,以此检验输入信号的非高斯分... 以地铁底架设备安装座铝合金焊缝为研究对象,采集线路实际运行过程中的加速度激励,基于疲劳损伤谱(fatigue damage spectrum, FDS)理论,提出一种非高斯激励的加速方法。首先计算实测输入信号的峭度、偏斜度,以此检验输入信号的非高斯分布特性,结果表明所有任务段激励均服从非高斯分布。为每个任务段激励选择合适的FDS计算方法,设置加速参数,基于损伤等效原则构建加速功率谱密度(power spectral density, PSD),以此作为后续台架试验的激励输入。建立有限元模型,计算支架焊缝加速疲劳寿命。开展台架振动试验,进行验证。试验与仿真疲劳寿命进行对比,结果表明其加速疲劳寿命相对误差为0.57%,加速比达到21 722.26,加速有效,该方法编制的加速PSD激励可以在5 h内反映支架安装座30年的服役情况。为车辆其他设备加速谱的编制提供参考。 展开更多

关键词 非高斯激励 疲劳损伤谱(FDS) 加速疲劳试验 功率谱密度(psd)

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PSD和PWELCH函数的分析改进及应用 被引量：5

13

作者 杜峰 唐岚 丁峻强 《中国测试》 CAS 2010年第1期93-96,共4页

针对MATLAB中两个内建功率谱密度计算函数psd()和pwelch()计算结果迥异的现象,在功率谱密度估计理论的基础上,根据经典的周期图理论和Welch平均周期图方法,通过详细分析源程序,解析计算方法,发现psd()计算的并不是工程单边功率谱密度,... 针对MATLAB中两个内建功率谱密度计算函数psd()和pwelch()计算结果迥异的现象,在功率谱密度估计理论的基础上,根据经典的周期图理论和Welch平均周期图方法,通过详细分析源程序,解析计算方法,发现psd()计算的并不是工程单边功率谱密度,而是采样信号双边谱,故与pwelch()结果迥异,另外pwelch()不能对分段信号数据进行预处理。就上述不足提出了相应的改进措施,比较验证表明改进措施行之有效。 展开更多

关键词 信号处理 功率谱密度 MATLAB软件 psd函数 PWELCH函数 工程随机振动

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基于FPGA和DSP的遥测数据实时谱分析卡设计 被引量：3

14

作者 褚建平 甄国涌 刘东海 《电子器件》 CAS 北大核心 2017年第5期1108-1114,共7页

为了实时分析遥测数据单位频带内谱信息随频率的变化情况,设计了一种遥测数据实时谱分析卡。设计采用FPGA+DSP系统架构,配合流水线作业的设计理念。振动信号功率谱密度(PSD)计算采用快速傅里叶变换法(FFT),冲击信号冲击响应谱(SRS)采用... 为了实时分析遥测数据单位频带内谱信息随频率的变化情况,设计了一种遥测数据实时谱分析卡。设计采用FPGA+DSP系统架构,配合流水线作业的设计理念。振动信号功率谱密度(PSD)计算采用快速傅里叶变换法(FFT),冲击信号冲击响应谱(SRS)采用递归数字滤波法,极大降低运算量,缩短谱分析的时间,从而实现谱信息分析的实时性。测试结果表明,该谱分析卡可以在9 ms内完成一路高频振动数据的处理,在67 ms内完成一路冲击数据的处理,设计具有良好的实时性、稳定性和扩展性,在实际应用中得到较好的效果。 展开更多

关键词 FPGA+DSP 遥测数据 功率谱密度(psd) 冲击响应谱(SRS) FFT

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基于PSD的矿用车平衡轴支座螺栓失效仿真分析 被引量：1

15

作者 王淼 黄森 +2 位作者 王滢 郭云飞 金开 《汽车实用技术》 2018年第18期127-129,共3页

针对某矿用自卸车平衡轴螺栓早期失效问题,以该型自卸车车架为研究对象,重点关注平衡轴连接螺栓。以Hyperworks平台建立有限元模型,对车架进行基于功率谱密度的随机振动疲劳分析。结果表明:螺栓在垂向激励载荷作用下受到的等效应力最大... 针对某矿用自卸车平衡轴螺栓早期失效问题,以该型自卸车车架为研究对象,重点关注平衡轴连接螺栓。以Hyperworks平台建立有限元模型,对车架进行基于功率谱密度的随机振动疲劳分析。结果表明:螺栓在垂向激励载荷作用下受到的等效应力最大1σ值为698 MPa,位于内侧螺栓处,换算为3σ应力值为2094 MPa,远不满足材料40Cr强度要求,即造成螺栓早期失效的原因是随机振动激励下,螺栓强度不足。提出改进建议:加强平衡轴螺栓的连接强度。经过市场验证,改进措施取得了良好的效果。 展开更多

关键词 螺栓失效 车架 随机振动 功率谱密度psd

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轮对升降速工况下短信号拼接定速信号的方法

16

作者 张伟 董大伟 +4 位作者 黄燕 闫兵 华春蓉 吕路梅 宋世哲 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期1346-1356,共11页

列车轮对的特征值与转速密切相关,进行轮对故障定量分析时需要采集某转速下一定长度的信号,而实际工作于变速工况的系统难以方便获得该信号,为满足定量分析的要求,提出一种不需要转速计的信号重构方法,该方法利用升降速工况下的短信号... 列车轮对的特征值与转速密切相关,进行轮对故障定量分析时需要采集某转速下一定长度的信号,而实际工作于变速工况的系统难以方便获得该信号,为满足定量分析的要求,提出一种不需要转速计的信号重构方法,该方法利用升降速工况下的短信号片段拼接成指定转速下的定速信号.首先,采用STFT(short-time Fourier transform)峰值搜索方法获取转速曲线,并提取通过指定转速的多个信号片段;其次,将信号片段转换成角域信号,并通过互功率谱密度确定信号间的相位差,根据相位差和前信号的长度,得到信号间的拼接位置,并采用插值和融合技术保证拼接信号的连续性;最后,将拼接得到的角域信号恢复成时域信号.经与轮对结构相似的转子实验台实验验证:某裂纹轴在升降速过程中,使用本方法获得的各转速拼接信号频谱和实验获得的定速信号频谱高度接近,其中15.0 Hz拼接信号与定速信号1x、3x值(1x和3x表示转速的1倍频和3倍频)的相对误差仅为0.9%、1.0%,将待拼接信号加入噪声且缩短到1.5个周期后,拼接相位误差不超过10°. 展开更多

关键词 定速信号 升降速工况 角域信号 互功率谱密度 转速计 信号重构

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湿式球磨机筒体振动信号分析及负荷软测量 被引量：10

17

作者 汤健 赵立杰 +1 位作者 岳恒 柴天佑 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期1521-1524,共4页

针对磨矿过程的磨机负荷(ML)难以有效检测,球磨机常运行在欠负荷状态,造成该过程难以实现优化控制和节能降耗的难题,通过综合分析球磨机筒体振动的产生机理、不同研磨条件下振动信号的功率谱密度(PSD)及ML参数与PSD各频段的相关性,提出... 针对磨矿过程的磨机负荷(ML)难以有效检测,球磨机常运行在欠负荷状态,造成该过程难以实现优化控制和节能降耗的难题,通过综合分析球磨机筒体振动的产生机理、不同研磨条件下振动信号的功率谱密度(PSD)及ML参数与PSD各频段的相关性,提出了采用料球比、浓度及充填率三个负荷参数对ML进行软测量建模的方法.该方法首先将振动加速度的时域信号通过傅立叶变换至频域,然后采用主元分析法(PCA)对振动频谱数据的低、中、高三个频段分别进行降维和特征谱变量的提取,最后利用最小二乘支持向量机(LSSVM)实现特征谱变量与ML参数间的非线性映射.实验结果表明,该算法能够有效地提取频谱变量的谱特征,并具有较高的估计精度. 展开更多

关键词 磨机负荷(ML) 功率谱密度(psd) 主元分析(PCA) 最小二乘支持向量机(LSSVM)

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随机风场模拟的连续本征正交分解-随机函数方法 被引量：5

18

作者 刘章军 刘增辉 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第7期32-37,共6页

在时-空随机场的连续本征正交分解(POD)基础上,通过引入正交随机变量集的随机函数表达形式,提出了时-空随机场模拟的连续本征正交分解-随机函数法。基于互功率谱密度函数的连续POD法将时-空随机场表达为有限个本征模态的叠加,实现了对原... 在时-空随机场的连续本征正交分解(POD)基础上,通过引入正交随机变量集的随机函数表达形式,提出了时-空随机场模拟的连续本征正交分解-随机函数法。基于互功率谱密度函数的连续POD法将时-空随机场表达为有限个本征模态的叠加,实现了对原时-空随机场的高效降阶处理;正交随机变量集的随机函数表达,则实现了仅用两个基本随机变量即可在二阶统计意义上对原时-空随机场的精确描述。与传统的POD方法相比,本方法所需的基本随机变量最少,且生成的脉动风速代表性时程可构成一个完备的概率集;最后,以Kaimal脉动风速谱为例,进行了水平向随机风场的模拟分析,验证了该方法的高效精确性。 展开更多

关键词 随机风场 互功率谱密度函数 本征正交分解 随机函数 降维 模拟

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近似熵在混凝土结构损伤识别中的应用 被引量：6

19

作者 谢中凯 刘国华 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期456-464,共9页

基于近似熵理论,利用自由振动信号对钢筋混凝土梁结构进行损伤动力识别研究.通过自功率谱密度函数对衰减信号进行分类,针对不同的信号模式提出不同的近似熵计算方法进行结构的损伤识别.使用互相关函数将不具有规则性的衰减信号转化成具... 基于近似熵理论,利用自由振动信号对钢筋混凝土梁结构进行损伤动力识别研究.通过自功率谱密度函数对衰减信号进行分类,针对不同的信号模式提出不同的近似熵计算方法进行结构的损伤识别.使用互相关函数将不具有规则性的衰减信号转化成具有规则性的互相关-时间序列,采用数值模拟结合试验的方法论证了对衰减信号引入近似熵理论的可行性.对由试验测得的不同损伤工况下的自由振动信号引入互相关近似熵理论发现,互相关近似熵能够识别混凝土结构的小损伤,体现了良好的敏感性;对试验数据添加不同强度的噪声,再进行互相关近似熵计算,发现互相关近似熵在信噪比很低的情况下仍然能够对测试的梁结构进行损伤识别,体现了很强的抗噪能力. 展开更多

关键词 衰减信号 自功率谱密度 近似熵 互相关近似熵 损伤识别

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多点随机振动试验的最小驱动 被引量：2

20

作者 袁宏杰 唐环 李传日 《船舶力学》 EI 北大核心 2008年第2期319-322,共4页

对大尺寸的结构、系统随机振动试验采用多点控制已成为必然趋势。在计算多点控制驱动的时候,如果已知多个控制点参考互功率谱密度矩阵,应用矩阵方程的最小范数最小二乘解,固然可以求出满足此条件的最优驱动,但是对于多点随机振动环境试... 对大尺寸的结构、系统随机振动试验采用多点控制已成为必然趋势。在计算多点控制驱动的时候,如果已知多个控制点参考互功率谱密度矩阵,应用矩阵方程的最小范数最小二乘解,固然可以求出满足此条件的最优驱动,但是对于多点随机振动环境试验,目前限于实测数据的限制,很多情况下试验仅定义了控制点的自功率谱密度,没有定义各点之间的互功率谱密度,本文中在已知各点的自功率谱和频率响应特性下,应用矩阵的广义逆,推导出了驱动功率的最大值和最小值,并给出了多输入多输出的仿真算例。 展开更多

关键词 多点随机振动控制 最小驱动 自功率谱密度 互功率谱密度

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