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含局部缺陷的角接触球轴承时变位移激励及动力学建模 被引量:1
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作者 雷春丽 宋瑞哲 +3 位作者 樊高峰 刘凯 薛伟 李建华 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第3期753-762,共10页
角接触球轴承在长时间工作的情况下,会产生故障损伤从而影响系统正常运行。以外圈具有局部缺陷的角接触球轴承为研究对象,提出不同局部缺陷轮廓的判别方法,建立角接触球轴承局部缺陷时变位移激励广义表征模型,研究局部缺陷演化过程及其... 角接触球轴承在长时间工作的情况下,会产生故障损伤从而影响系统正常运行。以外圈具有局部缺陷的角接触球轴承为研究对象,提出不同局部缺陷轮廓的判别方法,建立角接触球轴承局部缺陷时变位移激励广义表征模型,研究局部缺陷演化过程及其位移激励机理。在此基础上,考虑轴承缺陷引起的时变位移对动力学特性的影响,基于赫兹接触理论,建立角接触球轴承故障动力学模型,并通过实验验证了所建模型的正确性。分析结果表明:矩形局部缺陷最终会演化成梯形形态;不同缺陷形貌诱发的位移激励变化趋势是不同的;与局部缺陷的长度相比,宽度对位移激励的影响更大。研究结果对轴承优化设计和故障诊断提供了理论基础。 展开更多
关键词 角接触球轴承 局部缺陷 时变位移激励 缺陷演变 动力学建模
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基于分段位移激励函数的贯穿式故障建模及滚动轴承振动特性分析 被引量:1
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作者 罗丫 葛可可 +1 位作者 袁晓文 涂文兵 《工程设计学报》 北大核心 2025年第1期112-120,共9页
在传统的滚动轴承故障建模中,大多采用半正弦函数来描述位移激励,忽略了故障边缘的刚度弱化效应,导致模型与实际存在偏差。以NU306局部故障轴承为研究对象,考虑故障前后滚道的弹性变形,提出了一种新的分段位移激励函数。采用有限元分析... 在传统的滚动轴承故障建模中,大多采用半正弦函数来描述位移激励,忽略了故障边缘的刚度弱化效应,导致模型与实际存在偏差。以NU306局部故障轴承为研究对象,考虑故障前后滚道的弹性变形,提出了一种新的分段位移激励函数。采用有限元分析方法确定了函数的系数,并将系数代入滚动轴承动力学模型中,对比分析了不同故障宽度下采用分段位移激励函数与传统半正弦位移激励函数时轴承的振动特性。结果表明:分段位移激励函数更加符合实际情况,所得到的振动信号与实验结果更吻合;基于分段位移激励函数的轴承振动响应曲线比基于传统位移激励函数的平缓。研究结果为深入研究局部故障滚动轴承的振动特性提供了一定的参考。 展开更多
关键词 滚动轴承 位移激励 振动特性
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一种结合时序分解与相似分量重组的深度学习滑坡位移组合预测模型 被引量:1
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作者 瞿伟 李达 +1 位作者 李久元 边子策 《大地测量与地球动力学》 北大核心 2025年第3期221-230,共10页
在对滑坡监测数据粗差进行有效处理及充分顾及滑坡监测数据自身特性的基础上,提出一种结合时序分解与相似分量重组的深度学习滑坡位移组合预测模型。首先,利用孤立森林法对滑坡时序监测数据的显著粗差进行处理,再对其平稳性、自相关性... 在对滑坡监测数据粗差进行有效处理及充分顾及滑坡监测数据自身特性的基础上,提出一种结合时序分解与相似分量重组的深度学习滑坡位移组合预测模型。首先,利用孤立森林法对滑坡时序监测数据的显著粗差进行处理,再对其平稳性、自相关性、正态性进行综合分析,确定模型预测中输入特征序列的最佳长度;其次,利用集合经验模态分解(EEMD)方法,将非稳态滑坡监测数据分解为多个平稳时间序列,再结合样本熵与K-means算法将其划分为高频、中频、低频3类时间分量;最后,通过对比不同神经网络模型的预测精度,分别构建适合于3类时间分量的预测模型,再将预测结果相叠加,实现对滑坡位移的高精度预测。实验区典型滑坡体北斗/GNSS监测数据测试表明,本文组合预测模型对含有显著粗差的滑坡监测数据具有较好的适用性,相较于单一及现有组合模型可显著提高滑坡位移预测精度。 展开更多
关键词 滑坡位移预测 集合经验模态分解 样本熵 深度神经网络 时间卷积网络
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考虑场地效应的多点地震动作用下边坡永久位移分析
4
作者 宋健 潘驭航 +3 位作者 陆朱汐 姬建 张飞 高玉峰 《岩土工程学报》 EI CAS 北大核心 2025年第1期65-75,共11页
地震动引起的边坡土层非线性动力响应可能导致坡体不同位置的地震动加速度时程不一致,从而对整个滑动体的极限平衡状态及之后的地震累积永久位移产生影响。为了研究场地效应对边坡地震永久位移的影响,基于极限平衡条分法,通过对不同土... 地震动引起的边坡土层非线性动力响应可能导致坡体不同位置的地震动加速度时程不一致,从而对整个滑动体的极限平衡状态及之后的地震累积永久位移产生影响。为了研究场地效应对边坡地震永久位移的影响,基于极限平衡条分法,通过对不同土条赋予不同的水平和竖向地震动时程,推导出一种考虑场地效应的圆弧和任意形状滑面的多点地震作用下边坡永久位移分析方法。通过与有限差分软件FLAC的数值模拟结果进行对比,验证了该方法能够合理考虑地震动的场地效应。通过研究不同分布形式的多点地震动及竖向地震动对边坡永久位移的影响,结果表明:场地效应引起的水平地震动放大以及多点地震动不同分布模式会导致整个滑体平均地震惯性力作用位置发生改变,从而影响地震作用下滑动体沿滑面的永久变形量,竖向地震动对边坡地震位移影响较小。将方法应用于Lexington土石坝震后变形案例分析,计算得到的坝坡地震永久位移与实际震后观测值相吻合,证明了考虑场地效应的重要性及本文方法的合理性。 展开更多
关键词 地震边坡稳定性 场地效应 永久位移 极限平衡条分法 多点地震动
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粉土剪切应力-位移关系曲线峰值后区特性试验研究
5
作者 王亮亮 田建胜 +4 位作者 朱前龙 杨默涵 马超智 柳志军 刘泽 《铁道学报》 北大核心 2025年第1期146-152,共7页
剪切应力-位移关系峰值后区发展特性是复活型滑坡和季节性滑坡剪切带强度参数合理选择与坡体稳定处治的关键问题。以江苏新沂地区粉土为研究对象,制备不同初始密实、湿度状态的土体试样,通过大变形剪切试验研究初始压实系数、含水率、... 剪切应力-位移关系峰值后区发展特性是复活型滑坡和季节性滑坡剪切带强度参数合理选择与坡体稳定处治的关键问题。以江苏新沂地区粉土为研究对象,制备不同初始密实、湿度状态的土体试样,通过大变形剪切试验研究初始压实系数、含水率、法向约束荷载对粉土剪切应力-位移关系曲线峰值后区形态的影响规律。结果表明:低法向约束荷载条件下(25、50 kPa),粉土剪切峰值后区存在“二次硬化”现象,且“二次硬化”趋势随压实系数增加而增强,随初始含水率增加而减弱;“二次硬化”阶段内粉土摩擦角由残余强度阶段的3.4°增长至4.35°,黏聚力由残余强度阶段的2.643 kPa提升至8.135 kPa。 展开更多
关键词 粉土 剪切应力-位移关系 二次硬化现象 抗剪强度
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考虑中小震的中国西南地区Newmark位移经验模型
6
作者 刘平 毕壮 +5 位作者 陈兴周 李春峰 范依仁 陈凡 吴煜心 魏长刚 《地震研究》 北大核心 2025年第3期479-487,共9页
为解决既有经验模型对中国西南地区中小震数据Newmark位移预测不足的问题,利用Arias烈度(I_(A))、临界加速度(A_(c))以及震级(M_(W)),建立预测Newmark位移的经验模型。首先随机选取CSMNC数据库中四川和云南地区M_(W)<6.0且PGA>0.2... 为解决既有经验模型对中国西南地区中小震数据Newmark位移预测不足的问题,利用Arias烈度(I_(A))、临界加速度(A_(c))以及震级(M_(W)),建立预测Newmark位移的经验模型。首先随机选取CSMNC数据库中四川和云南地区M_(W)<6.0且PGA>0.20 g的28条地震记录,对既有Newmark位移模型进行验证,随后选取2008—2019年中国西南地区4.3≤M_(W)≤7.9且PGA>0.10 g的水平向强震动记录数据,分析不同震级区间lgD_(n)和lgI_(A)的线性关系,并在现有的线性关系模型中加入了震级项。模型的拟合回归显示出了较好的拟合优度,回归结果表明断层到场地的距离、场地条件、断层类型以及上下盘差异对Newmark位移具有潜在影响。最后,利用2020—2022年中国西南地区的中小震数据对模型进行验证,结果表明新建模型相比其他模型有更好的预测性能,能够适用的震级范围更广。 展开更多
关键词 中国西南地区 Newmark位移 经验模型 Arias烈度 中小震
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基于BOTDA技术和菱形布设方案的盾构隧道管片位移监测方法研究
7
作者 孙雪兵 陈健 +1 位作者 栗晓龙 张礼仁 《都市快轨交通》 北大核心 2025年第2期82-89,共8页
现有光纤传感布设方式主要用于管片的一维或二维位移监测,难以有效监测管片环间的三维变形,针对此问题,提出一种基于分布式光纤的菱形布设方案,建立适用于盾构管片的三维变形监测方法。通过分析隧道管片的三维变形模式,提出3种管片位移... 现有光纤传感布设方式主要用于管片的一维或二维位移监测,难以有效监测管片环间的三维变形,针对此问题,提出一种基于分布式光纤的菱形布设方案,建立适用于盾构管片的三维变形监测方法。通过分析隧道管片的三维变形模式,提出3种管片位移的计算方法。在此基础上,为验证这些方法的有效性,设计了一套易于操作的管片三维变形模拟试验装置,并开展室内试验。将试验结果与理论计算进行对比,验证了本文提出的光纤菱形布设方案在管片变形监测中的有效性,以及3种位移计算方法的合理性。结果表明,采用菱形布设的分布式光纤传感器结合K值分解法进行管片位移计算,可获得最佳监测效果;基于分布式光纤散射时域分析技术(BOTDA),可实现对隧道管片位移变化的广泛实时监测。 展开更多
关键词 城市轨道交通 隧道管片 隧道位移监测 BOTDA 分布式光纤 菱形布设
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纤维成型机扫平辊位移控制系统设计与性能分析
8
作者 陈光伟 张崇健 +1 位作者 曲发义 张峻逍 《林产工业》 北大核心 2025年第5期1-5,共5页
为解决纤维板生产中板坯成型密度不均匀问题,针对纤维成型工段中的机床设备,结合移动式面密度在线监测系统(BWQ)和伺服电缸与工控计算机(ICS),设计了三段式扫平辊位移控制装置,阐述了扫平辊位移控制装置的机械结构和控制系统构成,及其... 为解决纤维板生产中板坯成型密度不均匀问题,针对纤维成型工段中的机床设备,结合移动式面密度在线监测系统(BWQ)和伺服电缸与工控计算机(ICS),设计了三段式扫平辊位移控制装置,阐述了扫平辊位移控制装置的机械结构和控制系统构成,及其对板坯高度进行定量扫平的工作原理。随后,运用机械控制系统的设计方法,结合系统中各元件的传递函数与选型参数,建立了该系统闭环反馈控制数学模型。在此基础上,利用该模型,对扫平辊位移控制系统稳定性进行了判别和校正,导出了系统响应快速性与准确性指标。结果表明:所设计的扫平辊位移控制系统的工作性能可满足生产需求,其设计方法能够为改进或提高纤维成型机的技术水平及工作性能提供借鉴。 展开更多
关键词 扫平辊 位移控制 系统设计 性能分析 纤维成型机
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基于球阵列的磁阻式时栅位移传感机理和测量模型研究
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作者 陈自然 秦莉莉 +3 位作者 王伟 熊昕 刘振越 郑永海 《光学精密工程》 北大核心 2025年第8期1212-1227,共16页
针对传统位移传感器无法兼顾大量程和高精度的测量难题,提出一种基于球阵列的磁阻式时栅位移测量新方法。利用空间正交激励绕组构建正交变化的磁场,通过空间周期性传感结构精确实现磁场约束控制。采用感应绕组拾取磁场变化,建立磁阻与... 针对传统位移传感器无法兼顾大量程和高精度的测量难题,提出一种基于球阵列的磁阻式时栅位移测量新方法。利用空间正交激励绕组构建正交变化的磁场,通过空间周期性传感结构精确实现磁场约束控制。采用感应绕组拾取磁场变化,建立磁阻与位移的映射关系,揭示了位移传感机理。通过电磁仿真对模型参数进行优化,研制了传感器,搭建了实验平台,开展了传感器测量误差实验研究。实验结果表明,传感器在512 mm测量范围内,测量误差为±9.4μm,分辨力为0.1μm。采用毫米级传感单元实现微米级测量精度,大大降低了传感器的制造难度,量程可按需扩展,无需借助细分技术实现高分辨力位移测量,可用于强油污等恶劣环境下位移测量,具有重要的学术价值和工程应用价值。 展开更多
关键词 球阵列 时栅传感器 磁场约束 直线位移
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芦山Mw6.8地震Newmark位移方向性研究
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作者 刘平 刘川 +5 位作者 陈兴周 王海 魏长刚 范依仁 陈凡 吴煜心 《地震工程学报》 北大核心 2025年第2期437-447,共11页
为研究2013年芦山Mw6.8地震Newmark位移的方向性特征,使用震源区近场22个台站的强震动记录,利用Boore的改进方法对地震动进行投影,分析Newmark位移随方向性变化、最大值与最小值比值(Dn max/Dn min)和卓越方向(θmax)等特征。得出以下结... 为研究2013年芦山Mw6.8地震Newmark位移的方向性特征,使用震源区近场22个台站的强震动记录,利用Boore的改进方法对地震动进行投影,分析Newmark位移随方向性变化、最大值与最小值比值(Dn max/Dn min)和卓越方向(θmax)等特征。得出以下结论:(1)Newmark位移随方向的变化存在明显的波峰和波谷,其最大值方向与最小值方向夹角在多数情况下处于近似垂直的关系。(2)Dn max/Dn min随着临界加速度(a c)的增大而增大;a c较大时,Dn max/Dn min随断层距的增大逐渐增大;此外,场地类型对Dn max/Dn min也有一定影响。(3)θmax在断层两侧和同震位移方向存在较强的相关性,在断层两端与同震位移方向相关性较弱;θmax与断层走向垂直方向(FN)的相关性不强;此外,θmax不随a c发生显著变化。(4)基于Arias烈度和考虑地震震级的Newmark位移经验模型对考虑方向性的Newmark位移的预测效果最好。 展开更多
关键词 芦山地震 Newmark位移 方向性 地震动参数
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基于震前-震后高精度地形点云数据提取三维地表同震位移场信息
11
作者 魏占玉 何宏林 +1 位作者 邓亚婷 席茜 《地震地质》 北大核心 2025年第1期167-188,共22页
地震破裂带附近同震位移和变形模式对于深入理解地震破裂过程、断层行为及活动断层与地形地貌关系等至关重要。文中提出一种迭代最近点(ICP)算法,利用地震前后地形点云进行差分确定断层近场三维同震地表位移。在川西大凉山断裂带交际河... 地震破裂带附近同震位移和变形模式对于深入理解地震破裂过程、断层行为及活动断层与地形地貌关系等至关重要。文中提出一种迭代最近点(ICP)算法,利用地震前后地形点云进行差分确定断层近场三维同震地表位移。在川西大凉山断裂带交际河断层上选取2期SfM地形点云叠加同震位移场模拟震前-震后点云,测试ICP方法获取同震位移场的精度。该方法在网格边长>50m的条件下可准确恢复同震位移场的方向和幅度,水平和垂直精度分别为20~10cm,这与地形点云定位精度相当。随着点云密度和网格窗口尺寸减小,该方法恢复同震位移场等的精度将降低。通过分析树木生长、房屋建设、河流侵蚀等地形变化对恢复位移场的潜在影响,研究结果表明扩大网格尺寸可使震前-震后点云具有足够地形结构进行匹配,以减小局部地形变化对恢复位移场的影响,网格窗口尺寸是在具有足够地形结构的大尺度和具有更精细分辨率的小尺度之间的权衡。文中所述的ICP方法利用震前-震后高精度点云可获取地震破裂带附近精细的三维地表位移场,为浅层断层滑动和破裂带变形提供了新的约束,有助于研究地震破裂过程和断层生长过程。 展开更多
关键词 三维同震位移 ICP算法 地形点云 地震破裂 活动断层
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基于随机位移方法的河道植被区悬沙沉积分布计算模型
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作者 李川 孙思晨 +2 位作者 单钰淇 刘永浩 刘超 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第1期48-56,共9页
天然河道中,水生植被影响水流特性与悬沙输移规律,使得河道植被区的悬沙沉积分布相比于无植被区更加复杂,模拟难度更高。为探究河道植被区悬沙沉积分布,本文将改进边界条件后的随机位移模型引入植被作用下的水沙输移研究,融合真实形态... 天然河道中,水生植被影响水流特性与悬沙输移规律,使得河道植被区的悬沙沉积分布相比于无植被区更加复杂,模拟难度更高。为探究河道植被区悬沙沉积分布,本文将改进边界条件后的随机位移模型引入植被作用下的水沙输移研究,融合真实形态植被对水流特性的影响,提出了适用于真实形态植被(以芦苇为例)下的悬沙沉积分布计算模型。为验证计算模型的准确性,本文选用具有真实外形的仿真芦苇开展水槽试验,详细测量了不同泥沙粒径、水流条件和植被密度下的芦苇区悬沙沉积沿程分布。试验结果发现:泥沙粒径、上游平均流速和植被密度均影响河道芦苇区的悬沙沉积分布,其中,对植被区前端的悬沙沉积量影响尤为显著。植被区泥沙补给是否受限会导致悬沙沉积呈现两种截然不同的分布。本文提出的数值计算模型可较好地模拟泥沙补给不受限条件下河道植被区的悬沙沉积分布,模拟结果与试验结果的量级和变化趋势均吻合较好;但该模型不能捕捉泥沙补给受限条件下植被区的悬沙沉积分布。综上,本文提出的基于随机位移方法的计算模型可较准确地预测河道植被区的悬沙沉积沿程分布,但仅适用于植被区泥沙补给不受限的情况。 展开更多
关键词 河道植被区 随机位移模型 仿真芦苇 悬沙沉积分布
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融合XGBoost和SVR的滑坡位移预测
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作者 王惠琴 梁啸 +4 位作者 何永强 李晓娟 张建良 郭瑞丽 刘宾灿 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期149-158,共10页
利用极端梯度提升与支持向量回归,同时结合猎人猎物优化算法的优势,提出了一种融合极端梯度提升和支持向量回归的滑坡位移预测模型.首先采用极端梯度提升(extreme gradient boosting,XGBoost)进行滑坡位移初步预测,进一步利用猎人猎物... 利用极端梯度提升与支持向量回归,同时结合猎人猎物优化算法的优势,提出了一种融合极端梯度提升和支持向量回归的滑坡位移预测模型.首先采用极端梯度提升(extreme gradient boosting,XGBoost)进行滑坡位移初步预测,进一步利用猎人猎物优化算法(hunter-prey optimizer,HPO)优化支持向量回归(support vector regression,SVR)的超参数而构建了一种组合预测模型(HPO-SVR)以修正XGBoost的预测结果.两组滑坡位移实测数据表明:HPO算法通过不断更新猎人与猎物位置的动态寻优策略,获得了更加合理的SVR的超参数.相对于XGBoost、SVR,以及其与粒子群优化算法、遗传算法和HPO的组合预测模型而言,XGBoost-HPO-SVR组合模型在阳屲山滑坡和脱甲山滑坡位移预测中取得了良好的效果,其均方根误差和平均绝对误差分别为3.505和1.357,0.550和0.538. 展开更多
关键词 极端梯度提升 支持向量回归 猎人猎物优化算法 滑坡位移预测
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大型同步发电机定子分支电势对位移电压的影响
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作者 张琦雪 司雨欣 +2 位作者 桂林 李华忠 王凯 《电力自动化设备》 北大核心 2025年第7期212-217,共6页
大型同步发电机正常运行时如果有明显的位移电压,则会扩大基波零序电压保护的死区,不利于发电机安全,同时也影响定子接地故障的准确定位。通过分析稳态的分布电容电流,引出电势不对称度的定义,三相分支电势不对称或者三相对地电容不均... 大型同步发电机正常运行时如果有明显的位移电压,则会扩大基波零序电压保护的死区,不利于发电机安全,同时也影响定子接地故障的准确定位。通过分析稳态的分布电容电流,引出电势不对称度的定义,三相分支电势不对称或者三相对地电容不均匀、不相等是产生位移电压的根本原因。从单根线棒出发,研究单个线圈及1个分支的电容电流,推导出π型等值电路的准分布电容参数模型。针对JH电厂350 MW发电机进行分析,三相分支电势不对称导致了位移电压;对比理论计算值和现场实测值,显示各电压基波有效值相对误差不超过5%,相位误差不超过5°,验证了理论分析及等值电路的有效性。 展开更多
关键词 大型同步发电机 中性点位移电压 准分布电容参数模型 定子单相接地故障 定子分支电势 π型等值电路
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深基坑开挖致高铁桥墩位移的SVM预测方法
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作者 宋旭明 李小龙 +2 位作者 唐冕 王天良 程丽娟 《浙江大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第6期1233-1240,1252,共9页
为了研究邻近基坑开挖引起的高铁桥梁墩顶附加位移对铁路运营安全的影响,依托某深基坑开挖工程,建立考虑地下水影响的土体-桥梁三维有限元模型.分析高铁桥墩附加位移的单因素敏感性.采用Box-Behnken design(BBD)试验设计方法结合支持向... 为了研究邻近基坑开挖引起的高铁桥梁墩顶附加位移对铁路运营安全的影响,依托某深基坑开挖工程,建立考虑地下水影响的土体-桥梁三维有限元模型.分析高铁桥墩附加位移的单因素敏感性.采用Box-Behnken design(BBD)试验设计方法结合支持向量机算法(SVM)建立高铁桥墩墩顶位移预测模型,结合蒙特卡洛法,对参数进行107次抽样计算,得到墩顶附加位移的可靠概率.研究结果表明:基坑与高铁桥墩距离的变化对墩顶横向位移和竖向位移的影响最大.在8组不同超参数组合的SVM模型中,最优模型的预测值与有限元计算值的最大误差小于6%,最优模型可代替有限元进行计算.在墩顶横向位移为2 mm的限值下,背景工程基坑与桥墩距离为35 m时,墩顶横向附加位移的可靠概率为33.12%;当基坑与桥墩距离增加到39 m时,墩顶横向附加位移的可靠概率为99.68%.所采用的分析方法可以削减因土层力学参数离散性大而产生的评估结果不确定性,为类似工程的安全评估提供参考. 展开更多
关键词 高速铁路 深基坑 墩顶附加位移 支持向量机(SVM) 可靠度
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基于BP神经网络的路堑下穿致高铁桥墩位移的预测
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作者 宋旭明 陈松 +2 位作者 唐冕 孙凯 程丽娟 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期2539-2549,共11页
依托某新建路堑工程,建立土体-桥梁三维数值模型,采用正交试验法分析高铁桥梁附加位移的参数敏感性,利用拉丁超立方抽样方法,通过神经网络(backpropagation neural network)拟合墩顶附加位移与主要影响因素的隐式函数关系,结合蒙特卡洛... 依托某新建路堑工程,建立土体-桥梁三维数值模型,采用正交试验法分析高铁桥梁附加位移的参数敏感性,利用拉丁超立方抽样方法,通过神经网络(backpropagation neural network)拟合墩顶附加位移与主要影响因素的隐式函数关系,结合蒙特卡洛法,对参数进行1×10^(6)次抽样计算,得到墩顶附加位移的超限概率。研究结果表明:浅层土体力学参数对墩顶纵向位移的影响较大,开挖深度对墩顶纵向位移的影响最显著;最优BP神经网络模型预测的墩顶附加位移与有限元计算值的均方误差为4.345×10^(-4),最大相对误差为5.1%,表明最优BP神经网络模型可代替有限元进行快速估算;当开挖深度在2 m以内时,背景工程墩顶纵向附加位移基本不会超限,当开挖深度为3 m时,超限概率达40%,建议开挖前采用适当的支护措施以确保结构安全。 展开更多
关键词 路堑开挖 敏感性分析 随机响应面 BP神经网络 位移预测 可靠度
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基于多周期角位移测量变换的直线位移测量装置
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作者 韩庆阳 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第6期28-31,共4页
为满足航天相机调焦系统对电机旋转周期和直线位移绝对测量的需求,设计了一种可记录绝对周期数的角位移测量装置,进而实现绝对直线位移测量。首先,在传统绝对式光电位移测量原理的基础上,将数字电位器加入到角位移测量系统中,为周期数... 为满足航天相机调焦系统对电机旋转周期和直线位移绝对测量的需求,设计了一种可记录绝对周期数的角位移测量装置,进而实现绝对直线位移测量。首先,在传统绝对式光电位移测量原理的基础上,将数字电位器加入到角位移测量系统中,为周期数的记录提供了硬件基础。其次,提出了多周期绝对角位移测量的信号处理方法,并通过硬件电路实现对数字电位器的电阻漂移补偿。再次,提出以多周期角位移测量为基础,实现直线位移测量的方法,同时为了消除因扰动带来的多周期计数错误,提出抗扰动校正算法,提高环境适应力,增强鲁棒性。最后,对直线位移误差与单周期角位移误差之间的关系进行分析,并进行测试。为测试所提出方法,设计了外径为40 mm、高度为20 mm的直线位移测量装置。通过测试表明:所设计的实验装置的直线位移量程为20.48 cm,分辨率为0.05μm,误差最大值为0.65μm,最小值为-0.39μm,峰峰值为1.04μm,均方根误差为0.28μm。 展开更多
关键词 直线位移 多周期角位移 数字电位计 抗扰动校正算法 误差公式
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多频磁场耦合的绝对式直线时栅位移传感器研究
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作者 杨继森 袁俊松 +2 位作者 修府 刘嘉诚 张小龙 《中国机械工程》 北大核心 2025年第5期889-897,共9页
针对双列平面磁场式传感器两码道激励频率相同时磁场之间的相互串扰影响传感器测量精度并降低信噪比等问题,提出了一种多频磁场耦合的绝对式直线时栅位移传感器设计方案,在实现解算绝对位移的同时能够消除码道间磁场串扰的问题。传感器... 针对双列平面磁场式传感器两码道激励频率相同时磁场之间的相互串扰影响传感器测量精度并降低信噪比等问题,提出了一种多频磁场耦合的绝对式直线时栅位移传感器设计方案,在实现解算绝对位移的同时能够消除码道间磁场串扰的问题。传感器分为定尺和动尺,都采用双层交替结构,定尺使用两列增量式码道组合而成,分为精机和粗机,两列激励线圈的对极数为互质关系的两个整数,利用对极内位移差实现绝对位移测量。精机测量通道和粗机测量通道同时通入不同频率的激励电流信号,其中精机为1 MHz高频电流信号,高频激励电流信号可以有效增强感应信号,提高电气处理系统的信噪比。通过外差降频的方法来提高传感器分辨力,有效地解决了通过提高激励信号频率来提高信号信噪比与传感器解算高分辨力难以兼顾的问题。通过电磁仿真分析对传感器进行了理论验证和误差分析。最后搭建实验平台进行了样机实验,实验结果表明,采用多频磁场耦合的绝对式传感器结构有效消除了精机与粗机之间的磁场串扰,传感器信噪比得到提高,在140 mm的测量范围内测量误差小于±17.34μm。 展开更多
关键词 绝对位移测量 多频磁场耦合 信噪比 位移传感器
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一种双环形凹面镜结构的光纤F-P腔位移传感器设计
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作者 谭心 李自鹏 +4 位作者 杨桥 张硕 贺占清 王健 祁辉 《激光杂志》 北大核心 2025年第2期29-33,共5页
建筑安全隐患严重威胁人身及财产安全。为了切实保障人身财产的安全,文中提出了一种应用于安全检测的双环形凹面镜结构的光纤法布里-珀罗(F-P)腔位移传感器。首先使用氢氟酸进行化学蚀刻法得到凹槽结构,然后通过掩膜法使用光刻胶在光纤... 建筑安全隐患严重威胁人身及财产安全。为了切实保障人身财产的安全,文中提出了一种应用于安全检测的双环形凹面镜结构的光纤法布里-珀罗(F-P)腔位移传感器。首先使用氢氟酸进行化学蚀刻法得到凹槽结构,然后通过掩膜法使用光刻胶在光纤纤芯位置制作波导,将制作好的光纤结构使用磁控溅射法镀制银膜,最后将波导结构洗去得到双环形凹面镜结构,两根具备相同结构的光纤组成Fabry-Perot腔结构。研究结果表明,双环形凹面镜结构能够很好地实现提高传感器灵敏度和线性度的目的,设计的传感器在0~30μm间灵敏度达到105.535/μm,线性度超过0.999。 展开更多
关键词 化学腐蚀 氢氟酸 Fabry-Perot腔 位移 凹面镜 安全检测
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融合改进的Camshift与Kalman滤波的复杂环境下隔震支座位移测量研究
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作者 杜永峰 熊小桥 +2 位作者 范宁 韩博 李虎 《地震工程学报》 北大核心 2025年第4期767-780,共14页
为解决传统的Camshift算法在隔震工程应用时过度依赖颜色信息、易受周围环境干扰的问题,提出一种基于视觉的隔震支座位移测量方法。首先,对采集到的视频进行图像预处理。然后,通过调节由Canny算子获取的目标边缘信息和由Camshift算法得... 为解决传统的Camshift算法在隔震工程应用时过度依赖颜色信息、易受周围环境干扰的问题,提出一种基于视觉的隔震支座位移测量方法。首先,对采集到的视频进行图像预处理。然后,通过调节由Canny算子获取的目标边缘信息和由Camshift算法得到的颜色信息的权重,生成融合信息直方图,从而增强算法在目标跟踪时的稳定性。当目标未被遮挡时,直接使用改进的Camshift算法来获取目标位置;当目标发生遮挡时,通过目标被遮挡面积判断遮挡程度,引入Kalman增益来预测目标位置,将预测和观测结果融合后得到目标新的位置状态估计。随后,通过坐标转换获取真实位移信息。该方法准确性通过三层钢框架结构模型的振动台试验得以验证,结果表明,采用视觉方法测量与拉线式位移计测量的结果所得最大位移误差均小于6.84%,两者相关性也均在0.91之上。最后,将该视觉方法应用到某实际工程中,通过对比一个监测点视觉位移测量与拉线式位移计的数据,发现二者误差值仅为0.15 mm,精度达到了98.56%,进一步表明该方法能够适应光照变化、灰尘和遮挡等复杂的隔震层环境,具有良好的准确性和鲁棒性。 展开更多
关键词 隔震支座位移 CAMSHIFT算法 KALMAN滤波 复杂环境
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