齿轮故障诊断技术的研究

本文总结了我们多年来对齿轮故障诊断的研究工作。论述了故障齿轮振动信号的数学模型;论证了齿轮故障诊断的新方法:细化复包络分析、宽带解调技术、三阶谱分析、相关谱分析和最大熵谱分析,并列举了实例。 细化复包络谱是将细化技术应用到复包络谱上,可以提高频率分辨力。理论分析与计算机模拟表明,宽带解调技术具有很高的信噪比。三阶谱与相关谱对某些故障的分析很有效。理论分析表明,对调相信号的最大熵谱估计是有偏估计,文中还给出了线性调相与线性调频两种情况下的偏移量。     

现代谱分析技术综述

本文综述了最近20年推出的有关离散时序谱分析的新方法。对每个方法所假设的基本时序模型作的分析,构成本文了解各种谱分析方法之间差别的共同基础。所讨论的方法包括经典的周期图法、经典的 Blackman-Tukey 法、自回归(最大熵)法、滑动平均法、自回归滑动平均法、最大似然法、Prony 法和 Pisarenko 法。正文中的一览表对所有方法作了简要的评述,包括基本的参考文献和计算每一谱估计的相应公式     

基于DFR法的复杂载荷谱的等损伤简化方法

载荷谱简化是缩短疲劳试验时间的有效方法。本文在综合考虑三参数S-N曲线的全寿命适应性、细节疲劳额定(DFR)法计算简单可靠以及等损伤折算法不改变总损伤特点的基础上,提出了一种载荷谱的折算简化方法。该方法首先以块谱中某一载荷水平与最大载荷水平一次循环造成损伤的比γ作为判断依据,设定损伤比门槛值γac,以确定折算载荷,其中损伤计算采用了三参数S-N曲线和DFR法;其次考虑谱型对疲劳试验结果的影响,引入块谱形状因子,以减少简化谱改变谱型而对疲劳损伤及疲劳寿命分散性带来的影响;最后引入了疲劳极限附近小载荷的处理方法,形成了等损伤载荷谱简化方法。试验证明,原载荷谱与简化谱的损伤基本不变,但试验时间可大大缩短。     

不同Q值间冲击谱的转换

冲击谱分析中有一个重要参数放大系数Q(或阻尼系数ζ=1/(2Q)),在工程问题中经常需要将一种Q值下的冲击谱图转换为另一种Q值时的冲击谱图。为此,资料和提出了通过统计分析给出转换系数的方法来得到冲击谱的粗略估计。所谓转换系数是指:将冲击时间历程在各种Q值下计算冲击谱,将这些冲击谱除以某一特定Q值(通常取Q=10)时的冲击谱,这样得到的就是对此特定Q值时冲击谱的转换     

现代谱分析在识别脉动信号中的应用

功率谱密度被广泛地应用于分析平稳时间序列,随着现代谱分析技术的发展,经典谱分析技术的缺点得到解决。本文对现代谱分析技术的特点作了论述,利用最大熵谱法分辨率高,特别适用于短数据序列及低信噪比弱信号的特点。通过对几组实测的地脉动响应数据的对比分析,获得了信号的功率话密度（PSD）,借助PSD识别出结构的模态频率,而用经典谱方法无法获得。     

摆锤式冲击响应谱试验台的仿真研究

摆锤式冲击响应谱试验台是模拟爆炸冲击环境的一种较好手段,它能够模拟拐点频率在300Hz～2000Hz,峰值过载高达几千个g值的冲击谱型。根据该装置的结构和基本原理,本文应用有限元分析软件ANSYS,LS-DYNA等对其冲击响应谱产生过程进行了模拟,计算结果与试验数据吻合较好。此方法能够合理有效地模拟该装置的性能曲线,对摆锤式冲击试验台的设计具有指导意义。     

冲击谱计算中的采样频率问题

一、前言正如许多资料所指出的,在用数字法分析冲击谱时,模数变换器的量化误差和计算机的舍入误差通常是不重要的。如果我们暂且不管计算冲击谱所选用数值方法本身的误差,那末剩下的就是与采样频率有密切关系的峰值检测误差和频率混淆了。作为冲击谱分析中的主要误差来源,有许多资料对这两个误差进行过讨论,资料[1]中列出了这方面的资料目录。     

多重分形谱在材料分析中的应用研究

基于多重分形谱的物理意义，通过图像分析与处理技术，利用Delphi语言设计了图像结构的多重分形谱的计算程序。通过程序中图像黑白二值化转化阈值的设定，实现了从材料组织结构形貌图像上提取其相应的概率测度和标度指数的功能，并计算了它们的多重分形谱。分析表明：在对材料的组织结构进行研究的问题中，多重分形谱是一种有意义的表征参数，能够从多分形角度对材料的组织结构开展定量化的分析与解释。     

新型摆锤式冲击响应谱试验台的研制

摆锤式冲击响应谱试验台是爆炸冲击环境远区模拟的主要设备之一。现有摆锤式冲击台摆锤提升速度慢、负载小、响应加速度量级小,不能满足试验需求,需要研制大负载高量级的摆锤式冲击台。在新型冲击台的设计中提出了一种新的摆锤提升方法,实现了摆锤的快速提升和防二次冲击。经测试,新型冲击台各项指标均达到设计要求,其性能分析对后续冲击响应谱台的设计和试验调试有一定的指导作用。     

多点随机振动控制中的互谱矩阵研究

多振动台随机振动实验中必须设置完整的参考谱矩阵。针对控制点之间互谱和自谱的关系，本文提出了将参考谱矩阵的正定性作为其能否物理可实现的判定条件，并为具有控制点之间完全相干要求的谱矩阵建立了类似Cholesky分解的方法。利用优化逆系统求解驱动信号，避开了传统控制方法中直接对频响函数矩阵求逆的过程。仿真算例表明对控制点之间互谱的控制效果令人满意。     

BEST APPROXIMATION BY NORMAL MATRICES WITH SPECTRAL CONSTRAINTS

考虑在给定谱约束和Ｆｒｏｂｅｎｉｕｓ范数意义下用正规矩阵最佳逼近一个给定复方阵的问题。给出了这个问题可解的充分必要条件,提出了求解这个问题的一个数值算法,并给出了一个数值例子。     

一种新的二维最大熵图象阈值分割方法

根据最大熵原理提出了一种用二维最大熵获取二值图象的新方法，介绍了用梯度－区域灰度均值二维最大熵求取阈值的原理和过程。计算机仿真结果表明，采用本文提出的阈值分割方法，对于直方图平坦的灰度图象处理效果尤为理想。     

轴对称等离子体流场光谱发射率的求解方法

本文分析讨论了轴对称等离子体流场中光谱发射率的求解问题,发现用多项式分段拟合Abel方程正向积分求解的方法,所得结果与以往文献比较,其计算精度高、误差传递系数小。     

基于功率谱密度法飞机地面变速滑跑动力学分析

提出了飞机地面变速滑跑的非稳态响应分析的新方法,该方法基于频域的功率谱密度法.建立了飞机地面滑跑的起落架分析模型;引入了概率平均意义上的当量线性化方法,用该方法处理了起落架缓冲器空气弹簧、油液阻尼和库仑摩擦力以及轮胎刚度和阻尼等非线性参数.利用变量代换和傅里叶变换导出了非稳态激励下的跑道不平度的功率谱密度函数.导出并分析了具有代表性的飞机重心过载的频率响应函数.工程算例表明,在达到相同的滑跑速度条件下,飞机加速滑跑引起的飞机重心过载响应比飞机地面匀速滑跑引起的飞机重心过载响应小;并且加速度越大,在达到相同的滑跑速度条件下所产生的飞机重心过载响应越小.     

瞬态浓度场的熵与混沌特征实验研究

为了探讨瞬态浓度场的熵特征及其是否具有混沌特征,利用基于数字图像处理技术和光学粒子散射理论的瞬态浓度场光学测量系统,获得了浓度场的二维时间和空间湍流信息,运用这些信息首次定量分析了瞬态浓度场的混沌特征,首次提出了浓度场信息熵理论及其非线性度量方法并进行了定量计算。运用实验数据时间序列计算了信息熵以及信息熵和浓度脉动时间序列的嵌入维数、关联维数、Kolmogorov熵和最大Lyapunov指数。结果表明,瞬态浓度场具有低维混沌特征,其脉动信息熵时间序列也是混沌的。     

滑油光谱分析的时序建模与故障预报研究(英文)

讨论了时序建模与预测方法在机械设备滑油光谱分析中的应用。通过运用 AR模型对采集的航空发动机滑油光谱数据进行时序建模和预测分析 ,获得了满意的效果。在机械设备的滑油监控领域 ,对其光谱数据采用时序分析目前尚不多见。这一成果 ,为机械设备的状态监控和故障预报提供了一种实用的方法。     

测量粗糙集中模糊性的一种新方法

针对粗糙集中存在的模糊性问题，提出了一种利用模糊熵测量其模糊性的方法。中给出了一种新的模糊熵，提出了基于等价关系下粗糙集模糊熵的计算公式及等效表示方法，证明了这种模糊熵的性质。并将基于等价关系的粗糙集的模糊熵拓展到基于一般二元关系下粗糙集的广义模糊熵，给出了广义模糊熵的计算公式及等效表示形式。最后以一个例子说明粗糙集中模糊熵的具体求解方法。从例子可以看出，本提出的模糊熵可以方便、有效地测量出粗糙集中的模糊性。     

基于随机截尾数据下Weibull分布的参数极大似然估计与应用

对服从Weibull分布的随机截尾数据建立似然方程,给出形状参数和尺度参数的极大似然估计,通过参数极大似然估计对火箭发动机试车试验数据进行了可靠性评估分析,算例得到的形状参数估计值与实际工程应用的经验估计值十分接近。     

对数正态分布下基于截断数据的统计分析

加速寿命试验是在短时间内获得高可靠产品的失效数据的一种有效办法,因而得到普遍应用。但在低应力下,要在短时间内得到失效数据较为困难,常常进行到一段时间被迫停止,因而得到的是截断数据。本文考虑在有截断数据情形下,对数正态分布未知参数的估计。具体地讲,试验一共有k个加速应力S_1,S_2,…,S_k,有R个产品进行试验,在应力S_i下有n_i个产品。进行加速寿命试验,但是我们得到的不全是寿命失效数据y_j~i,i=1,2,…,k,j=1,2,…,n_i,n_1+n_2+…+n_i=n,而是Z_j~i=min(y_j~i,τ_j~i是预先给定的截断时间,记δ_j~i=I(y_j~i≤τ_j~i),则我们只能观察到(Z_j~i,δ_j~i),i=1,2,…,k,j=1,…,n_i。本文给出了用(Z_j~i,δ_j~i)来估计未知参数的一种方法,证明了这种参数估计的存在性,无偏性及相合性。