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加性和乘性三值噪声激励下周期势系统的动力学分析 被引量:1
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作者 靳艳飞 王贺强 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期865-873,共9页
周期势系统是一类在机械工程、物理、化学、神经生物等领域应用十分广泛的系统,其随机动力学特性的研究是非线性科学的一个热点和难点问题.三值噪声是真实噪声的典型模型,不仅包含二值噪声和高斯白噪声情形,而且能更好地描述自然界中随... 周期势系统是一类在机械工程、物理、化学、神经生物等领域应用十分广泛的系统,其随机动力学特性的研究是非线性科学的一个热点和难点问题.三值噪声是真实噪声的典型模型,不仅包含二值噪声和高斯白噪声情形,而且能更好地描述自然界中随机环境扰动的多样性,本文研究了由加性和乘性三值噪声驱动的周期势系统中概率密度的演化和随机共振.通过计算系统的平均稳态联合概率密度函数和瞬态联合概率密度函数,发现随着外周期力振幅的增大,单自由度系统在多个稳态之间跃迁,其平均稳态联合概率密度具有多峰结构.此外,利用随机能量法揭示了系统的随机共振,发现存在最优的噪声强度和外周期力振幅使得平均输入能量曲线存在一个极大值,即出现随机共振现象.对于仅考虑加性噪声或乘性噪声激励的情况,平均输入能量曲线随噪声转迁率是否出现共振现象依赖于外周期激励振幅的大小.特别是仅考虑加性噪声的情形,对于较小的外周期激励振幅,加性噪声转迁率诱导产生抑制共振现象,而对于较大的外周期激励振幅,加性噪声转迁率诱导产生随机共振现象. 展开更多
关键词 周期势系统 随机共振 三值噪声 随机能量法
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采用形变周期势系统的轴承故障诊断方法
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作者 徐浩 张刚 张天骐 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期77-83,共7页
针对在高强度噪声环境下的轴承故障信号难以检测的问题,提出一种利用形变周期势系统(DPPS)的轴承故障诊断方法。该方法首先将掺杂噪声的故障信号输入DPPS中,组成以DPPS为核心的随机共振(SR)系统;然后,以功率谱放大倍数(SPA)和幅度响应... 针对在高强度噪声环境下的轴承故障信号难以检测的问题,提出一种利用形变周期势系统(DPPS)的轴承故障诊断方法。该方法首先将掺杂噪声的故障信号输入DPPS中,组成以DPPS为核心的随机共振(SR)系统;然后,以功率谱放大倍数(SPA)和幅度响应为测度指标来量化DPPS轴承故障诊断方法对轴承故障特征信号的增强效果,通过矩量法和概率流方法推导SPA和幅度响应的解析式,得到当SPA和幅度响应最大时的DPPS诊断方法的最优设置参数;最后,在相同条件下,将该诊断方法应用于轴承内外圈故障诊断,并与新型幂指三稳势系统(NCETS)轴承故障诊断方法作对比实验。实验结果表明,DPPS轴承故障诊断方法能够利用噪声的能量分别将内外圈故障特征频率的功率谱幅值提高至1950和2950 W/Hz,从而可以在功率谱中轻易识别,进而断定轴承的内外圈出现了故障,而NCETS故障诊断方法仅能分别提高至359.2和575.6 W/Hz,证明了采用DPPS的轴承故障诊断方法的有效性和先进性。 展开更多
关键词 故障诊断 轴承故障 随机共振 周期势系统
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关联噪声与周期信号激励下周期势系统的动力学特性 被引量:1
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作者 郭永峰 娄晓娟 +1 位作者 董强 王琳杰 《安徽大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2020年第1期7-13,共7页
研究关联噪声与周期信号共同激励下周期势系统的动力学特性.首先利用统一色噪声近似的方法,将二维马尔可夫过程简化为一维非马尔可夫过程,得到了周期势系统的Fokker-Planck(FPK)方程;然后在理论上推导出系统的准稳态概率密度函数(quasi-... 研究关联噪声与周期信号共同激励下周期势系统的动力学特性.首先利用统一色噪声近似的方法,将二维马尔可夫过程简化为一维非马尔可夫过程,得到了周期势系统的Fokker-Planck(FPK)方程;然后在理论上推导出系统的准稳态概率密度函数(quasi-steady-state probability density,简称QSPD)的表达式;最后进一步运用4阶龙格库塔算法对QSPD进行数值模拟,分析了噪声及系统各参数对该周期势系统QSPD的影响. 展开更多
关键词 周期势系统 关联噪声 准稳态概率密度 噪声诱导相变
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