变截面压电悬臂梁能量采集器在高斯白噪声激励下的稳态统计特性研究 被引量：1

1

作者 周坤涛 杨涛 +3 位作者 葛根 郝淑英 冯晶晶 张琪昌 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期864-874,共11页

环境振动是一种非周期、随机的宽频激励,研究振动能量采集器在环境振动下的能量采集特性具有重要意义。本文采用改进随机平均法,求解了变截面压电梁在高斯白噪声激励下的等效振幅、位移、速度的稳态概率密度函数,位移与速度的联合概率... 环境振动是一种非周期、随机的宽频激励,研究振动能量采集器在环境振动下的能量采集特性具有重要意义。本文采用改进随机平均法,求解了变截面压电梁在高斯白噪声激励下的等效振幅、位移、速度的稳态概率密度函数,位移与速度的联合概率密度函数以及稳态均方输出电压,随后研究了变截面压电梁的能量采集效能。结果表明:负载电阻一定时,截面系数β>0时的变截面压电梁相比β=0时的等截面压电梁有更好的稳态均方输出电压;截面系数β>0时,随着电阻电容乘积的倒数的增加,变截面压电梁的均方电压均呈现逐渐减小的趋势,当电阻电容乘积的倒数值一定时,β值越大,均方电压也越高;随着噪声强度的增加,变截面压电梁的均方电压均呈现逐渐增大的趋势,当噪声强度一定时,β值越大,均方电压也越高。本文研究结果可为变截面压电悬臂梁能量采集系统的设计及应用提供理论依据。 展开更多

关键词 能量采集器 变截面压电悬臂梁 高斯白噪声激励 稳态概率密度 均方电压

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基于幂函数的路面不平度白噪声激励模拟方法 被引量：14

2

作者 张国胜 方宗德 +1 位作者 陈善志 宋云强 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期44-47,共4页

对基于有理函数的路面不平度白噪声激励模拟方法进行了分析,指出了该方法存在的不足。提出了一种基于幂函数的路面不平度白噪声激励模拟方法,并对其两轮路面不平度输入的白噪声激励模拟方法进行了推导。通过对不同等级路面的仿真,验证... 对基于有理函数的路面不平度白噪声激励模拟方法进行了分析,指出了该方法存在的不足。提出了一种基于幂函数的路面不平度白噪声激励模拟方法,并对其两轮路面不平度输入的白噪声激励模拟方法进行了推导。通过对不同等级路面的仿真,验证了所提出方法的可行性。 展开更多

关键词 路面不平度 白噪声激励 模拟

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色噪声激励下非线性阻尼动力系统的首次穿越分析 被引量：1

3

作者 严惠云 师义民 苏剑 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期122-127,154,共7页

应用统一色噪声原理和随机平均法研究了色噪声激励下非线性阻尼动力系统的首次穿越问题。首先给出了条件可靠性函数满足的BK(Backward Kolmogorov)方程以及首次穿越时间条件矩满足的广义GP(General Pontryagin)方程,其次在规则边界条件... 应用统一色噪声原理和随机平均法研究了色噪声激励下非线性阻尼动力系统的首次穿越问题。首先给出了条件可靠性函数满足的BK(Backward Kolmogorov)方程以及首次穿越时间条件矩满足的广义GP(General Pontryagin)方程,其次在规则边界条件和初始条件下得到了系统的条件可靠性函数、概率密度函数和首次穿越时间的数值解,最后通过数值模拟图分析了系统参数及外激励噪声对系统可靠性变化的影响。分析结果表明:增大系统参数可提高系统可靠性;增大噪声强度会增大发生首次穿越的概率、降低系统的可靠性;噪声自相关时间对系统可靠性的影响与系统参数有关,即在系统参数值较大时增大噪声相关时间会提高系统的可靠性,而当系统参数较小时增大噪声相关时间反而会降低系统的可靠性。该结果可为非线性系统的可靠性研究提供参考。 展开更多

关键词 首次穿越 色噪声激励 动力系统 非线性阻尼 可靠性函数

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白噪声激励下双稳态压电发电系统的响应分析 被引量：7

4

作者 孙舒 曹树谦 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期969-972,977,共5页

研究了白噪声激励下双稳态压电发电系统的响应特性。首先利用蒙特-卡罗法模拟高斯白噪声;然后利用数值模拟和实验的方法分别分析了噪声强度、负载阻抗和初始值对系统响应特性的影响。得到了噪声强度的增加会减少双稳态系统两个稳定平衡... 研究了白噪声激励下双稳态压电发电系统的响应特性。首先利用蒙特-卡罗法模拟高斯白噪声;然后利用数值模拟和实验的方法分别分析了噪声强度、负载阻抗和初始值对系统响应特性的影响。得到了噪声强度的增加会减少双稳态系统两个稳定平衡点之间的跳跃时间。通过给出大幅运动的吸引域说明初始值会影响系统的运动状态,从而影响输出功率,当电阻为19.1kΩ时,输出功率最大。 展开更多

关键词 双稳态压电悬臂梁 白噪声激励 大幅运动 混沌运动

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计及噪声激励的模态参数识别方法 被引量：3

5

作者 夏遵平 王彤 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期374-381,共8页

对结构进行模态分析时,若被测结构同时存在人工激励和环境噪声激励,充分利用噪声响应可以得到更优结果。基于无参数噪声模型,提出一种计及噪声激励的试验模态参数识别方法。由谱分析法计算出噪声响应的自谱-互谱矩阵,然后根据Hilbert变... 对结构进行模态分析时,若被测结构同时存在人工激励和环境噪声激励,充分利用噪声响应可以得到更优结果。基于无参数噪声模型,提出一种计及噪声激励的试验模态参数识别方法。由谱分析法计算出噪声响应的自谱-互谱矩阵,然后根据Hilbert变换理论估计出仅噪声响应的类频率响应函数。将该函数用于扩充基于人工激励估计出的频率响应函数矩阵,并使用多参考点最小二乘复频域法识别出结构模态参数。采用弯扭二自由度机翼模型仿真算例和飞机模型实测算例,对该方法的可靠性进行了验证。将所提方法与传统方法比较,结果表明:该方法更可靠、参数识别更准确。 展开更多

关键词 结构振动 参数识别 模态分析 噪声激励 HILBERT变换

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有界噪声激励下Hénon-Heiles系统响应的降噪分析

6

作者 王跃华 甘春标 +1 位作者 杨世锡 雷华 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期1895-1899,共5页

针对有界噪声激励下Hénon-Heiles系统响应的杂乱特性,通过改进一类降噪算法,给出经降噪算法处理后响应的重构特征及相应最大Lyapunov指数.结果表明:经改进后的算法在处理Hénon映射的含测量噪声的混沌吸引子时更为有效;有界噪... 针对有界噪声激励下Hénon-Heiles系统响应的杂乱特性,通过改进一类降噪算法,给出经降噪算法处理后响应的重构特征及相应最大Lyapunov指数.结果表明:经改进后的算法在处理Hénon映射的含测量噪声的混沌吸引子时更为有效;有界噪声激励使Hénon-Heiles系统的样本响应远离无噪声时的确定轨迹,但经过改进的降噪算法处理后的重构相图能体现出确定情形下系统的固有特性;可利用这一改进算法对杂乱输出信号进行混沌特征提取与分析;在系统无法避免噪声激励干扰的情况下,主动地适度增加随机激励的强度可能会得到更好的混沌特性识别效果. 展开更多

关键词 有界噪声激励 Hénon-Heiles系统 降噪算法 相空间重构 最大LYAPUNOV指数

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白噪声激励下含线性振子的双稳态能量捕获器动力学特性研究

7

作者 牛峰琦 吴子英 李孙猛 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2016年第11期1657-1664,共8页

目前,将环境振动直接转换为电能已成为能量捕获器研究的热点。对附加线性振子的双稳态电磁式能量捕获系统建立了动力学方程,从数值仿真的角度研究了白噪声激励下含线性振子的双稳态能量捕获器的动力学行为,分析了噪声强度、系统质量比... 目前,将环境振动直接转换为电能已成为能量捕获器研究的热点。对附加线性振子的双稳态电磁式能量捕获系统建立了动力学方程,从数值仿真的角度研究了白噪声激励下含线性振子的双稳态能量捕获器的动力学行为,分析了噪声强度、系统质量比和频率比对发电性能的影响。计算结果表明,随着噪声强度、质量比和频率比的增大,双稳态发电振子的运动幅值在不断增大,并且会产生大幅混沌运动,同时系统的输出电压也在不断增大,为双稳态电磁式能量捕获系统的相关研究提供了理论基础。 展开更多

关键词 白噪声激励 双稳态能量捕获器 噪声强度 质量比 频率比

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简谐与随机噪声联合激励下Van der Pol-Duffing系统的响应 被引量：3

8

作者 戎海武 王向东 +2 位作者 孟光 徐伟 方同 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第4期502-505,共4页

研究了 Van der Pol-Duffing振子在简谐与随机噪声联合激励下的响应问题。用参数变换法使方程出现小参数 ,用多尺度法分离系统的快变项 ,讨论系统的阻尼项、非线性项和随机项等参数对系统响应的影响。理论分析和数值模拟表明 ,当随机激... 研究了 Van der Pol-Duffing振子在简谐与随机噪声联合激励下的响应问题。用参数变换法使方程出现小参数 ,用多尺度法分离系统的快变项 ,讨论系统的阻尼项、非线性项和随机项等参数对系统响应的影响。理论分析和数值模拟表明 ,当随机激励强度增大时 ,系统的响应可从一个极限环变为一个扩散的极限环 ;在一定的条件下 ,系统可有两个稳定的稳态解及随机跳跃现象。 展开更多

关键词 Van der Pol—Duffing振子 简谐运动 随机噪声激励 参数变换法 多尺度法 非线性振动

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时滞多维轨道不平顺激励的一致白噪声模型 被引量：5

9

作者 晋智斌 强士中 李小珍 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第3期269-273,共5页

为获得各轮轴处轨道不平顺,用于列车-桥梁振动控制和随机振动分析,研究了轨道不平顺的模拟方法.采用白噪声滤波法生成单轮轴的轨道不平顺;为实现不平顺波长选择,提出了成型滤波器参数的宽频带识别法.为考虑各轮轴间的时延,利用相邻轮轴... 为获得各轮轴处轨道不平顺,用于列车-桥梁振动控制和随机振动分析,研究了轨道不平顺的模拟方法.采用白噪声滤波法生成单轮轴的轨道不平顺;为实现不平顺波长选择,提出了成型滤波器参数的宽频带识别法.为考虑各轮轴间的时延,利用相邻轮轴间的短时滞,构造了基于高阶Pade近似的累次时滞系统.将成型滤波器与时滞系统相结合,得到了以白噪声为输入、列车各轮轴处轨道不平顺为输出的状态方程.算例表明,模拟样本与轨道不平顺目标谱密度相符,且满足各轮轴处轨道不平顺之间的时滞关系. 展开更多

关键词 轨道不平顺 成型滤波器 累次时滞系统 一致白噪声激励

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谐和与宽带噪声联合激励下含分数导数型阻尼的Duffing振子的平稳响应 被引量：11

10

作者 陈林聪 朱位秋 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期517-521,共5页

用广义谐和函数导出了含分数导数型阻尼的Duffing振子在谐和与宽带噪声联合作用下的随机平均方程,然后用有限差分法求解了平均FPK方程得到系统的随机稳态响应,研究了分数阶数对随机跳跃分岔影响。最后,通过与原方程MonteCarlo数字模拟... 用广义谐和函数导出了含分数导数型阻尼的Duffing振子在谐和与宽带噪声联合作用下的随机平均方程,然后用有限差分法求解了平均FPK方程得到系统的随机稳态响应,研究了分数阶数对随机跳跃分岔影响。最后,通过与原方程MonteCarlo数字模拟结果的比较,验证了所得结果的正确性。 展开更多

关键词 分数导数型阻尼 DUFFING振子 谐和与宽带噪声激励 稳态响应

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加性和乘性噪声对随机偏微分方程的激励性（英文） 被引量：1

11

作者 郭仲凯 程水林 王维峰 《应用数学》 CSCD 北大核心 2019年第3期659-663,共5页

本文研究加性噪声和乘性噪声对一类随机偏微分方程激励性问题.利用Ito公式和能量估计方法方法,得出在两种不同噪声下,相对应的随机偏微分方程噪声激励指标不同.从而从这个角度来看,加性噪声与乘性噪声对随机偏微分方程的影响是不一样的.

关键词 ITO公式 随机偏微分方程 能量估计方法 噪声激励

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基于延时随机子空间方法的非白噪声环境激励结构模态参数识别 被引量：7

12

作者 胡异丁 李丹 +1 位作者 任伟新 李子兵 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第8期71-76,共6页

为了消除非白噪声环境激励在结构模态参数识别结果中产生的虚假模态,引入扩展状态模型,从状态空间方程的角度论证了虚假模态产生的原因;然后,针对一类具有典型性和代表性的(自相关函数在纵坐标轴附近一定范围内有非零值的)非白噪声环境... 为了消除非白噪声环境激励在结构模态参数识别结果中产生的虚假模态,引入扩展状态模型,从状态空间方程的角度论证了虚假模态产生的原因;然后,针对一类具有典型性和代表性的(自相关函数在纵坐标轴附近一定范围内有非零值的)非白噪声环境激励信号,在传统随机子空间算法的基础上引入延时指标,建立延时随机子空间方法。数值算例表明延时随机子空间方法能够有效地剔除非白噪声环境激励在模态参数识别结果中产生的虚假模态,放宽了传统模态参数识别方法对环境输入的白噪声假设。 展开更多

关键词 结构模态参数识别 非白噪声环境激励 随机子空间方法 延时指标

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谐和与随机噪声联合作用下非线性系统的响应 被引量：4

13

作者 戎海武 徐伟 +1 位作者 孟光 方同 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第4期32-36,共5页

研究了Duffing振子在谐和与随机噪声联合激励下的响应和稳应性问题。用谐波平衡法分析了系统在确定性谐和激励和随机激励联合作用下的响应 ,用随机平均法讨论了随机扰动项对系统晌应的影响。在一定条件下 ,系统具有两个均方响应值和跳... 研究了Duffing振子在谐和与随机噪声联合激励下的响应和稳应性问题。用谐波平衡法分析了系统在确定性谐和激励和随机激励联合作用下的响应 ,用随机平均法讨论了随机扰动项对系统晌应的影响。在一定条件下 ,系统具有两个均方响应值和跳跃现象。数值模拟表明本文提出的方法是有效的。 展开更多

关键词 DUFFING振子 谐波平均法 随机噪声激励 联合作用 非线性系统 响应 跳跃现象 谐和噪声激励

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小型电动汽车路面激励噪声的控制研究 被引量：3

14

作者 王田修 路志尧 +1 位作者 顾晓卓 汪海涛 《噪声与振动控制》 CSCD 2019年第5期113-117,共5页

为解决小型电动汽车车内路面激励噪声在30Hz与36Hz附近声压级过大的问题,以某小型电动汽车为研 究对象,以实验获取的数据为基础,利用传递路径分析(TPA)模型验证实验结果的准确性,用底盘车身接附点的载荷激 励已建立的车身内饰与声腔模型... 为解决小型电动汽车车内路面激励噪声在30Hz与36Hz附近声压级过大的问题,以某小型电动汽车为研 究对象,以实验获取的数据为基础,利用传递路径分析(TPA)模型验证实验结果的准确性,用底盘车身接附点的载荷激 励已建立的车身内饰与声腔模型,进行强迫响应分析,将仿真结果与实验结果对比,验证模型的有效性。通过计算该 模型在载荷激励下的工作变形,分析引起车内噪声的车身结构弱点,主要通过增加限位零件或固定零件来进行车身结 构的优化。实验工况下的结果表明:优化后车内噪声在30Hz与36Hz附近噪声分别降低了9.7dB与5.3dB,效果十分 理想,成功解决路面激励导致的NVH问题。 展开更多

关键词 声学 路面激励噪声 TPA模型 小型电动汽车 NVH

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非对称三稳态压电能量采集器的性能分析与实验验证

15

作者 时培明 张博飞 《燕山大学学报》 北大核心 2025年第1期34-43,共10页

为解决对称三稳态压电能量采集器在低强度振动激励下无法进行阱间运动,进而无法产生较高电压信号的问题,设计了一种基于非对称三稳态振动模型的压电能量采集器结构。利用磁偶极子模型、力平衡和基尔霍夫定律建立了采集器的势能模型以及... 为解决对称三稳态压电能量采集器在低强度振动激励下无法进行阱间运动,进而无法产生较高电压信号的问题,设计了一种基于非对称三稳态振动模型的压电能量采集器结构。利用磁偶极子模型、力平衡和基尔霍夫定律建立了采集器的势能模型以及运动控制方程,仿真分析了简谐激励力幅值和噪声强度对采集器运动状态和发电性能的影响规律。得到结论:非对称三稳态压电能量采集器中磁铁的偏移导致了非对称势能阱的产生。非对称势能阱不仅可以拓宽三稳态压电能量采集器的有效工作频带,还可以降低采集器对环境振动强度的要求,使其在低激励幅值下进行阱间运动,改善发电性能。最后制作样机验证了理论仿真结果的正确性。 展开更多

关键词 三稳态压电能量采集器 非对称势阱 集总参数模型 噪声激励

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隔震结构基于Kanai-Tajimi平稳激励谱矩的简明解析解 被引量：5

16

作者 王善库 葛新广 +1 位作者 赵立菊 李钢 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期2241-2247,I0028,I0029,共9页

隔震结构基于Kanai-Tajimi激励下的地震动位移、层间剪力及其谱矩的分析,是计算其动力可靠度的前提,针对传统方法计算上述响应非常复杂的问题,提出了一种简明解析解法。由于Kanai-Tajimi谱可用基于白噪声随机激励的二阶滤波方程表示,提... 隔震结构基于Kanai-Tajimi激励下的地震动位移、层间剪力及其谱矩的分析,是计算其动力可靠度的前提,针对传统方法计算上述响应非常复杂的问题,提出了一种简明解析解法。由于Kanai-Tajimi谱可用基于白噪声随机激励的二阶滤波方程表示,提出将其与隔震耗能体系地震动方程联立,进而将基于Kanai-Tajimi随机激励的地震动转为基于白噪声激励的地震动响应。利用复模态方法并基于随机振动理论获得隔震体系随机地震动激励下的位移及速度、层间剪力及其速度的协方差简明表达式,利用Wiener-Khinchin定律,获得位移及层间剪力的功率谱简明表达式。最后基于平稳谱矩的定义,研究了可靠度分析的0阶~2阶谱矩的简明解析解。算例表明本文方法具有准确性及简洁性。 展开更多

关键词 隔震结构 复模态法 Kanai-Tajimi谱 白噪声激励 谱矩 简明解析解

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离心泵空化诱导噪声研究进展 被引量：7

17

作者 司乔瑞 廖敏泉 +3 位作者 邱宁 梁赟 袁建平 袁寿其 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2022年第5期761-773,共13页

本文从离心泵空化水动力学实验测量、离心泵空化水动力学数值模拟、离心泵空化流动的声响应特性、离心泵流动诱导噪声激励机制以及离心泵空化诱导噪声抑制五个方面对离心泵空化诱导噪声研究现状和存在的问题进行总结与技术展望,认为:离... 本文从离心泵空化水动力学实验测量、离心泵空化水动力学数值模拟、离心泵空化流动的声响应特性、离心泵流动诱导噪声激励机制以及离心泵空化诱导噪声抑制五个方面对离心泵空化诱导噪声研究现状和存在的问题进行总结与技术展望,认为:离心泵空化涡动-声响应之间的关系仍存在许多不明之处,且缺乏对非定常空化流动中两种尺度现象的综合分析;空化数值模拟未充分考虑离心泵内部流动的旋转、瞬态和非线性等特点,需要在实验的基础上对现有空化模型和LES湍流模式进行修正;离心泵流场、结构场、声场之间的能量转换机制仍未明晰,多场同步测量技术在离心泵空化研究方面的应用仍有待拓展,空化噪声测试的干扰因素较多,基于EMD方法的声信号去噪处理技术在非平稳和非线性的空化噪声研究中潜力巨大;流-固-声耦合作用的声边界条件法能够对空化噪声进行准确的预测;仿生设计、超空化泵和碟片式圆盘泵的开发是抑制离心泵空化、降低系统空化噪声的研究前沿。 展开更多

关键词 离心泵 空化 实验测量 数值模拟 声响应特性 噪声激励机制 噪声抑制

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拟可积哈密顿系统中噪声诱发的混沌运动 被引量：5

18

作者 甘春标 郭乙木 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第5期613-620,共8页

研究拟可积哈密顿系统在谐和与噪声激励联合作用下的混沌运动。通过对噪声性质的假 定，并利用动力系统理论，给出了高维梅尔尼科夫方法应用于随机拟可积哈密顿系统的推广形 式．根据这种推广的方法，研究了谐和与高斯白噪声激励联合作... 研究拟可积哈密顿系统在谐和与噪声激励联合作用下的混沌运动。通过对噪声性质的假 定，并利用动力系统理论，给出了高维梅尔尼科夫方法应用于随机拟可积哈密顿系统的推广形 式．根据这种推广的方法，研究了谐和与高斯白噪声激励联合作用下两自由度拟可积哈密顿系 统的同宿分岔，得出了系统发生混沌运动的参数阈值，并由此讨论了噪声对系统的混沌运动的 影响．蒙特－卡罗方法模拟、李雅普诺夫指数等数值结果表明。 展开更多

关键词 噪声激励 拟可积哈密顿系统 随机梅尔尼科夫方法 混沌运动

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一种随机激励下时变结构工作模态辨识方法 被引量：2

19

作者 王豪 蓝鲲 +1 位作者 夏国江 耿胜男 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2023年第1期128-134,共7页

时变结构在随机激励下的瞬时频率辨识始终是一项充满挑战的任务。结合图像处理技术和基于能量的脊线检测方法,提出一种自适应提取时频脊线的方法,其优点在于无须先验信息(如分量个数、分量带宽)即可实现时频域内所有分量脊线的提取,同... 时变结构在随机激励下的瞬时频率辨识始终是一项充满挑战的任务。结合图像处理技术和基于能量的脊线检测方法,提出一种自适应提取时频脊线的方法,其优点在于无须先验信息(如分量个数、分量带宽)即可实现时频域内所有分量脊线的提取,同时增强脊线提取的稳定性。在已知瞬时频率的基础上,又利用多通道固有啁啾分量分解方法实现时域内各通道各频率成分的同步分离,通过计算各分量的瞬时振幅比值获得瞬时振型。白噪声激励下的三自由度时变结构仿真和色噪声激励下的充液圆筒放水实验证明了该方法的有效性、鲁棒性和实用性。 展开更多

关键词 振动与波 时变结构 工作模态辨识 自适应脊线提取 多通道固有啁啾分量分解 白噪声激励 色噪声激励

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一类受随机激励的强非线性包装振动系统的随机平均 被引量：4

20

作者 陈倩 甘春标 郭云松 《包装工程》 CAS CSCD 北大核心 2007年第7期1-3,共3页

对一类受有界噪声激励作用的强非线性包装振动系统使用随机平均法和MLP方法,给出了此类系统的随机平均方程和FPK方程。利用路径积分方法,初步得出了一些关于系统稳态响应的联合概率密度的模拟结果。

关键词 强非线性包装振动系统 有界噪声激励 随机平均 平稳概率密度

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