一、系统数字频响分析中若干条件的辨析及应用(论文文献综述)
高家宝[1](2021)在《基于跨点频响的柴油机关键部件故障诊断研究》文中指出复杂柴油机系统作为车、船的主要动力来源,是车船动力推进系统的最重要的组成部分。柴油机系统的可靠性对于车、船设备的正常运行起着尤为关键的作用,而柴油机系统又由多个子系统和各个关键部件组成,因此柴油机关键机构部件的可靠性尤为重要,所以对柴油机关键部件进行可靠有效的故障识别十分必要。本文采用针对复杂机械结构特征提取技术、静动信息融合技术和模式识别技术对柴油机关键部件进行故障识别。首先对复杂柴油机系统的结构及其关键部件的结构组成、工作原理和其对应的容易发生的故障类型做出详细的阐述和深入研究。然后针对潍柴动力生产的WP10H350E62型6缸柴油机进行测点布置,并开展了柴油机运行状态下的动态振动响应实验和静止状态下的跨点频响实验,采集相应的静态信息和动态信息,然后重点对静态信息、动态信息和静动融合信息分别进行信号处理和分析。针对动态信息的原始信号,本文采用集合经验模态分解对原始信号进行自适应分解,对分解后的IMF分量进行相关系数和幅值能量计算,根据两个参数的对比选取最优的5个IMF进行重构以完成对原始信号的降噪。接着提取5个最优分量的排列熵组成特征向量作为动态特征,实现动态信息的特征提取。针对跨点频响实验采集的静态信息,然后计算其频响函数,为提高频带分辨率对频响函数进行小波包分解,将分解后子频带的小波包能量作为静态信息的特征。最终,运用灰狼算法优化的支持向量机对静态信息和动态信息分别进行故障识别,并且对比支持向量机和粒子群优化的支持向量机的分类结果来证明灰狼优化的支持向量机在针对本研究数据进行识别可以得到更高的识别率。静态信息和动态信息的故障识别结果都是单一类型的信号,为了全面反应柴油机关键部件的状态信息,本文利用信息融合技术对静态信息和动态信息进行静动信息融合。根据实验原始信号的特点以及各层信息融合的优缺点,最终选择对静态信息和动态信进行特征级信息融合。利用局部线性嵌入将动态特征和静态特征融合后得到静动信息特征,并对其进行分类识别,得到静动信息融合后的故障识别结果。根据分类结果表明:本文提出的基于跨点频响和静动信息融合的方法对复杂柴油机系统的关键部件故障分类识别结果高达97.5%,较传统振动响应信号的分类结果和单一静态跨点频响信号的分类结果准确率更高。由此可见,本文的基于跨点频响和静动信息融合的柴油机系统关键部件故障识别的可行性和有效性,为柴油机系统故障诊断和其他复杂机械结构的故障诊断提供了一种新的诊断方法和思路。
张开华[2](2021)在《运载火箭时域分段拟合动态载荷识别研究》文中指出由于对可靠性和轻量化的双重严格要求,航天结构的优化设计需要充分考虑其所处力学环境,并以最严酷工况作为设计基础。但实际工程中的复杂振动系统并不容易直接测量得到外激励信息,通过测量结构动态响应来反向计算作用在结构上的外力成为一种现实的选择,这便是载荷识别,也称外力辨识。运载火箭飞行过程中承受着复杂多变的外界激励,整流罩由于外界激励而产生的剧烈振动可能对载荷卫星的安全造成直接影响。要保障卫星及箭上其他精密仪器的安全运行,需要准确的外激励信息作为运载火箭结构优化设计的基础。基于某型号运载火箭发射时的遥测数据,本文对运载火箭整流罩外激励的反演计算进行了研究,以函数拟合的思路采用正交基函数逼近载荷时程曲线;并通过分段拟合降低基函数阶数、分解超长Duhamel积分,以较低的计算量实现了长样本持续激励的载荷识别计算;并通过设置分段部分重叠的计算策略成功克服了龙格现象的不利影响,提高了以切比雪夫正交多项式逼近载荷时程曲线的精度。本文的主要工作包括:1)分析比较了经典频域、时域载荷识别方法的优缺点,并针对反问题分析中的不适定性问题,以线性方程组求解为例说明了矩阵病态对计算稳定性的影响,然后介绍了处理不适定问题的正则化方法。2)对已应用于运载火箭载荷识别工程实践的测点自由度振型归一载荷识别方法进行分析研究,通过算例说明其严重的病态特性,指出其已不适应于如今进一步认识运载火箭力学环境的需求,应当另寻更合适的载荷识别方法。3)推导了基于函数拟合的时域载荷识别方法,然后通过一系列单点激振、多点激振算例表明该方法对变化简单的光滑载荷时程曲线良好的计算精度与抗噪性能,指出该方法对于短样本冲击载荷识别计算的优势。通过比较不同响应测量方案的计算结果讨论了测点布置方案对载荷识别计算的影响,并总结了响应测点布置的几点原则。4)针对运载火箭飞行过程中整流罩承受的持续激励反演计算,引入分段拟合计算策略,降低了反演计算对基函数数量的要求并使超长Duhamel积分得到分解,大幅度地降低了总体计算量。并通过分段部分重叠的做法成功克服了高阶多项式插值中龙格现象的不利影响,使用切比雪夫正交多项式取得了较好的长样本载荷识别计算结果。5)通过面积等效法对运载火箭三维有限元模型进行简化得到等效梁模型,以模态挑选的方式进行刚弹解耦,通过遥测数据成功计算得到了运载火箭整流罩外载荷。
江勇[3](2020)在《基于钢轨信道应急通信与定位技术研究》文中研究说明钢轨是坑道中比较常见的设施,当发生矿难时,坍塌的泥土、岩石等有可能会造成常规有线、无线通信信道中断,钢轨由于其物理特性,通常不会发生断裂,仍能够穿过坍塌物体。弹性波信号可以通过钢轨直接连通被困人员与救援人员,因此可以通过钢轨信道传输弹性波信号,弹性波信号上承载低码率数字信号,传递关键救援信息。基于钢轨的应急通信系统可以作为一种非常规情况下的补充应急通信手段。针对钢轨中振动信号传播特性,论文首先介绍了弹性波振动基本理论及相关概念;然后研究了有限元数值分析方法在弹性导波中的应用;继而在ANSYS中建立了钢轨的有限元分析模型,采用有限元特征频率法研究了常规波导结构、任意形状横截面钢轨结构中弹性导波的传播特性。针对影响钢轨波导中振动信号传播的关键要素,论文首先根据周期性轨道结构的弹性波带隙特性,明确了钢轨通信系统中载波频率的选择理论依据;然后根据灾害发生后,钢轨信道所处的不同环境条件,进一步研究了钢轨长度,约束方式对钢轨特征频率的影响;继而基于弹性波边界理论研究了弹性波信号在不同钢轨边界条件时的反射和透射特性。针对在低带宽复杂环境下信息加载及信号检测,论文首先研究了系统中激振源和接收换能器的工作原理;然后针对振动信号传播时噪声,信道特点,研究了振动信号检测降噪算法;继而针对钢轨信道传输带宽小,研究了适合钢轨传输的语音编码方式,实现对语音信息的压缩,减小信道中数据传输量。针对通信系统的振源定位,论文研究了多加权复合振源定位方法。首先研究了根据信号衰减确定振源位置,并对灾害导致轨道被掩埋、损坏、岔道对振动源距离测量精度影响进行了分类研究;然后基于不同位置激振源的频谱特性差异,采用频谱特征标签作为激振源的定位凭据;继而借鉴了以太网基于RFC2544协议测试时延的方法,研究以时间测量法定位激振源位置。针对钢轨通信系统的原理及具体实现,论文首先基于软件无线电原理及思想,提出了以钢轨为传输信道的通信系统软硬件实现方案;然后针对钢轨通信系统信源、信道、信宿的特点,研究了钢轨通信系统的通信原理,设计了整机实现方案,系统通信协议,系统通信处理机制;继而研究分析了振动通信系统中干扰噪声的源头,噪声对信号的影响,并提出了对应的抗干扰技术,实现对关键语音信息,关键文本的正常低误码传输。在论文最后对项目创新点和研究工作进行了总结,讨论了未来的研究方向。
孙倩[4](2020)在《基于功率谱密度传递比(PSDT)的桥梁工作模态参数识别及误差分析》文中提出基于振动响应传递比的工作模态分析(TOMA)已经引起学者越来越多的关注。TOMA不需要对系统未知激励进行假定,理论上避免了理想化激励模型引入错误结果的可能,在有色噪声激励情况下的应用也已表现出优势,具有广阔的应用前景。功率谱密度传递比(PSDT)作为一种新的振动响应传递比,定义为同一测试工况下任意两测点响应关于参考点的功率谱密度之比,自提出以来得到广泛关注。然而,基于PSDT的工作模态参数识别的理论与应用仍然具有探讨的空间,尤其是算法的鲁棒性和在大型土木工程结构参数识别的适用性方面值得进一步深入研究。正是基于这样考虑,本文在国家自然科学基金面上项目“基于响应传递比的桥梁结构应变模态参数识别方法研究”(编号:51778204)资助下,通过理论分析、数值模拟与试验验证手段,对PSDT特性、方法和应用展开了深入研究。论文主要研究工作和结论包括:1)论文首先研究了经典传递比方法在环境激励下结构工作模态分析中的应用。为解决其需要多个不同工况响应数据的限制条件问题,文中提出将同一结构响应记录截断成若干等长段,以模拟多个工况结构振动测试数据。数值模拟和实测桥梁响应数据验证了方法的有效性,使得经典方法成功用于环境激励下大型工程结构的模态参数识别中。但经典方法在环境激励领域中应用仍有较大局限性,将有限长度的实测信号等分,使谱密度估计时平均次数减少,导致最终峰值曲线并不十分光滑。2)针对经典传递比法需要改变工况对结构进行环境激励测试带来应用困难的问题,论文研究了PSDT驱动的模态参数识别。PSDT在系统极点处与激励及参考点相独立。因此,可以构建融合不同测点信息的PSDT差值函数倒数有理式,绘制峰值曲线拾取模态频率。同时,也可以将PSDT矩阵和奇异值分解技术结合,基于奇异谱倒数构建峰值法识别频率。研究表明,不同于经典传递比,PSDT法在任一荷载工况下可实现系统工作模态参数识别。为提高峰值拾取的客观性,基于驱动函数提出了改进的稳定图算法。结合最小二乘复频域法,绘制稳定图以辅助确定系统极点,减少了人为主观判断,并通过实桥算例进行验证。3)通过数值结构和三座大型斜拉桥(高速铁路桥、公路桥、人行桥)的环境激励振动试验响应,验证了PSDT法在大型土木结构中应用的适用性。结果表明,PSDT曲线峰值并不与系统极点对应,但系统极点附近不同参考输出的PSDT函数值趋于相等。相比于传统频谱方法,PSDT法对谐波激励具有较好的鲁棒性。比较三座斜拉桥的模态频率,研究了各桥动力特性的差异。研究表明,高速铁路桥的竖弯频率和扭转频率均明显高于具有类似跨度和宽度的公路桥,这是由于高速铁路桥竖向和扭转的变形设计要求更为严格,设计人员往往通过提高桥梁的竖弯和扭转刚度来达到设计要求。而人行桥一阶竖向频率较高,应在行人激励频率范围以上,以满足舒适度要求。4)尽管PSDT法在应用中具有较好的精度,然而谱估计带来的误差仍旧是一个值得探讨的问题。因此,文中利用摄动法和矩估计理论,推导出随机变量的比例函数均值和方差近似表达,进而得到谱估计误差引起的PSDT估计误差的量化公式。将比例函数在变量均值处进行泰勒展开,根据均值和方差基本定义进行数学处理,利用随机变量的统计参数表示比例函数的方差和均值,进一步代入PSDT两响应谱估计的均值和方差,推导出PSDT误差近似公式。该误差公式揭示了平均分段数、参考输出是影响PSDT误差的重要参数。此外,公式表明在系统极点处PSDT方差趋于零,即估计误差达到极小值,同时在共振频率附近PSDT变异系数小于相应的谱估计,具有更好的抗噪性。该误差公式也可以为选取估计参数提供基础,用于模态参数不确定性的量化。5)基于推导的PSDT误差公式,分析了PSDT误差对模态参数识别的影响。基于PSDT的误差公式表明PSDT在系统极点处方差趋于极小值,因此通过联合PSDT的方差构建极大似然函数,可以实现PSDT误差驱动的频率识别,通过推导极大似然函数海森矩阵的逆,得到模态频率的方差。此外,基于PSDT误差传递公式,推导了系统极点处PSDT的模和相位的均值和方差,可以量化模态振型的模和相位的估计误差。最后,论文介绍了模态参数不确定性量化的经典贝叶斯方法,为基于PSDT误差传递公式的模态参数误差分析和讨论提供参考。6)通过数值结构和实桥算例分析,考察了基于PSDT误差公式量化模态参数估计误差的准确性。结果表明,在共振频率附近谱估计方差产生极大值,而相应的PSDT方差产生极小值。当选择与PSDT基本响应信号相干性良好的测点输出作为参考输出时,PSDT方差的极小值将更小。实桥的模态参数误差分析表明,基于PSDT误差传递公式的量化结果与贝叶斯方法结果具有相似的不确定性,表明了谱估计误差是模态参数识别误差的主要影响因素。
王森[5](2020)在《基于频响函数的有限元模型修正及其软件实现》文中提出在工程领域中,精确的有限元模型可以应用于结构响应预测、优化设计、可靠性分析、故障诊断、损伤检测等方面。随着有限元模型精度要求的提高,有限元模型修正技术也随之发展起来,已成为当前结构动力学领域重要的研究方向之一。本文重点研究了基于频响函数的有限元模型修正技术,详细推导了基于频响函数的模型修正方法,构建了一套修正理论框架,开发了基于频响函数的模型修正软件,将修正模块与通用软件进行了有效的结合。针对基于频响函数模型修正中的若干关键问题,利用模型修正软件和有限元仿真算例对其进行了研究与探讨。针对有限元建模问题,提出了完全参数化建模的概念,算例表明,完全参数化模型修正后能够与真实结构基本一致。针对待修正参数选择和频率点选取的问题,介绍了基于灵敏度分析的待修正参数选择方法,总结了修正频率点选取的三点原则,算例表明,这种待修正参数选择方法以及频率点选取原则均能有效指导模型修正,提高修正的效率,得到更加准确的修正结果。对于实验频响函数数据不完备的问题,算例表明,实验数据不完备时也可以得到较好的修正结果,但是修正效率和精度会降低。最后本文对梁结构进行振动实验,利用基于频响函数的模型修正软件修正了该结构的有限元模型,以此来研究该软件的有效性和工程实用性。结果表明,该软件具有一定的工程意义。
张晓雨[6](2020)在《基于阶次的旋转机械运行模态分析及软件实现》文中认为旋转机械广泛应用于各种工业场合中,识别旋转机械在运行状态下的模态参数,有利于解决旋转机械的故障诊断,减振降噪和产品优化等问题。传统的运行模态分析方法,基于白噪声激励的假设,不需要测量激振力,只需要测量结构在运行状态下的振动响应信号,就可进行模态参数识别。但是旋转机械在运行状态下所受的激励以频率为转频和转频倍频的谐波激励为主,白噪声激励的假设不再成立,运行模态分析方法在旋转机械的模态参数识别中受到了限制。为此本文研究并实现了基于阶次的运行模态分析方法(OBMA),该方法认为转子升速或降速的过程是一个扫频激励的过程,将阶次跟踪方法与运行模态分析方法相结合,进行旋转机械的模态参数识别。论文围绕旋转机械的运行模态分析,开展了如下的工作:(1)深入研究了OBMA方法的基本理论,该方法将阶次跟踪与运行模态分析方法相结合进行模态参数识别。研究了两种阶次跟踪方法:基于角域重采样的阶次跟踪、基于Vold-Kalman滤波的阶次跟踪的算法与理论;学习了多参考最小二乘复频域算法的基本原理。(2)开发了基于阶次的运行模态分析软件,包含时域数据的前处理、基于角域重采样的阶次跟踪、基于Vold-Kalman滤波的阶次跟踪,结构的几何模型建立,模态参数识别,振型动画显示和模态验证等功能,能够实现OBMA方法中的所有步骤。另外,利用平稳小波变换实现了信号的低通变频带滤波,还解决了多次试验数据的平均或合并的问题。软件界面整洁,人机交互性好。(3)对一个已知模态参数的薄板在谐波激励下的加速度响应进行OBMA分析,获得薄板的模态参数,与仿真数值进行对比,验证了OBMA方法的正确性和有效性。对软件的各项功能进行了一个完整的应用,结果证明软件运行稳定,结果可靠,可方便地应用于基于阶次的旋转机械运行模态分析中。(4)研究了扫频速率对共振峰值的影响,以确定在试验过程中如何选择角加速度;研究了基于角域重采样的阶次跟踪方法中的参数转速间隔、阶次分辨率和基于Vold-Kalman滤波的阶次跟踪方法中的参数滤波器阶数、带宽如何选择的问题,以及两种阶次跟踪方法的适用场合,为试验数据分析处理中的参数选择提供了参考。(5)进行了叶片转子试验台机匣的振动测试试验,测量了84个通道的加速度信号,对这些数据进行了OBMA分析,得到了叶片转子试验台机匣的模态参数。
崔方圆[7](2020)在《螺栓结合部动态特性等效建模与参数识别方法研究》文中提出螺栓结合部由于具有可靠性强、装拆方便等优点,在航空、航天、军工及高端制造装备等产品的装配环节中发挥着不可替代的作用。螺栓结合部的存在造成了机械系统特性的不连续,成为整个系统固有性能的变化过渡区。无论是螺栓结合部的局部刚度弱化,或是结合部阻尼的增加,都必将引发整个螺栓连接结构动态性能的变化。研究螺栓连接结构动态性能的基础性工作是构建合理的结合部等效模型,并准确识别模型中的结合部特性表征参数。因此,研究螺栓结合部的动态特性等效建模方法和模型参数的准确识别,具有重要的理论意义和工程实用价值。本文针对常用的弹簧单元模型和虚拟材料模型结合部问题,从模型改进和参数识别两个方面展开研究,主要的研究工作如下:提出了基于模态实验、有限元分析和优化算法相结合的材料属性参数逆向识别方法,通过有限元仿真分析和模态实验方法获取结构的动态特性表征参数,以二者的差异最小为优化目标,以待识别的材料属性参数作为设计变量,构建优化函数,使结构的仿真结果不断逼近物理模型的实际状态,从而获得理论模型中的待识别参数。采用所提出的参数逆向识别方法,成功实现了试件材料属性参数的逆向识别和修正,解决了不同批次试件材料属性参数可能存在的不确定性问题。提出了一种以等效压力圆直径表征区域影响的弹簧单元结合部改进模型,采用影响区弹簧单元等效刚度取代整个螺栓接触面弹簧单元等效刚度的方法,实现了螺栓刚度和结合面刚度单独建模,提高了弹簧单元螺栓结合部刚度表征模型的动态特性预测精度。针对小尺度接触面的螺栓连接情况,依据赫兹接触理论得到了结合面刚度参数的理论计算公式。通过对不同螺栓预紧力、螺栓直径及被连接件厚度条件下连接表面接触区域的仿真分析,获得了螺栓作用区域的变化规律。通过单螺栓连接板件的动态特性实验与仿真分析,验证了改进模型的正确有效性。提出了一种弹簧单元结合面刚度表征参数自迭代的逆向识别方法。依据参数逆向识别方法和弹簧单元结合部改进模型,以弹簧单元的结合面刚度表征参数为设计变量,通过迭代运算进行参数的识别优化。建立了双螺栓连接板件的结合部参数识别模型,借助动态特性测试获取的实验模态参数,通过迭代优化完成了结合面刚度参数的识别。结果表明,结合面刚度参数逆向识别方法能更准确地描述实际结合部状态,有效提高大尺度接触面螺栓连接结构的动态特性预测精度。提出了一种结合部虚拟材料参数的逆向识别方法,该方法把结合部用一层虚拟材料进行表征,通过虚拟材料仿真模型与动态特性实验获得的模态参数,进行结合部虚拟材料参数的逆向识别和优化。与基于解析法的正向分析方法相比,该方法有效避免了对经验公式中的很多参数重复测试的问题。论文以哑铃状螺栓连接试件为研究算例,分别采用等应变能原理和参数逆向识别方法,对仿真模型中的结合部虚拟材料参数进行了正向理论计算和逆向参数识别。正、逆两种分析过程所得的固有频率预测结果与实验结果的比较情况表明,所提出的参数逆向识别方法能有效提高虚拟材料结合部等效模型的动态特性表征精度。提出了一种基于偏置层单元的虚拟材料改进模型,该模型采用偏置层虚拟材料单元替代单一整体虚拟材料单元,从而在实现螺栓结合部局部刚度弱化表征的前提下,有效降低模型求解的自由度数,节约计算资源。建立了哑铃状螺栓连接试件和多螺栓连接板件的偏置层虚拟材料结合部模型,成功实现了偏置层虚拟材料参数的识别。算例验证结果表明,偏置层虚拟材料模型能更准确可靠地预测螺栓结合部的动态特性,为大型复杂机械装备中螺栓结合部特性的等效建模和动态特性分析提供了一种简单、有效的分析途径。
章崇彬[8](2019)在《幻听电子音乐结构组织中的矢量形态研究》文中提出该文以幻听电子音乐为研究对象,用物理学中“矢量”的概念,发现和解析电子音乐创作中潜在的组织规律,在声谱图、音频数据图等数字技术生成结果的视觉化支持下,对国内、外多部经典作品予以分析,探索和求证结构组织中的矢量行为,及以此形成的矢量形态和结构策略。全文分为上、中、下三部分。第一部分是电子音乐视觉化分析的方法、工具、视角,以及声音材料的基本属性及基本结构手段的梳理与论述,是全文研究的基础。第二部分分别以频率、动态、节奏、密度、织体、空间等作为矢量控制对象,详细论述电子音乐结构组织中多个结构元素的多种矢量形态及组织手段,是全文研究的核心和论据。第三部分结合“混沌学”理论解读矢量行为的价值体现,剖析幻听音乐的结构元素及其音乐发展中的确定性行为与不确定行为,实现“混乱中的有序和秩序中的无序”的对立统一,以期从多维视角把握幻听音乐结构组织的规律性和结构原则,是全文研究的结论。本研究发现和解析了幻听电子音乐创作中潜在的有序原则,并提出幻听电子音乐视觉化分析的方法框架,旨在论述矢量作为结构音乐思维和策略的价值体现,从而把握电子音乐从局部到整体结构组织的规律性和运用手段,这对创作前的心理预置、创作中的结构组织、以及创作后的逻辑感知等都具有直接影响,同时,对其他类型和表演形式的电子音乐创作也有着重要参考价值。
叶昌鹏[9](2019)在《传递熵理论在工程结构非线性动力识别中的应用研究》文中提出对于任何一个实际工程结构,由于受各种环境荷载和使用荷载的作用,从投入使用开始就面临着损伤累积的问题,随着动静荷载的长期效应、长久的环境侵蚀,结构损伤会日益严重,为保证结构在服役过程中的安全性和耐久性,对结构进行有效的损伤识别显得尤为重要。本文较为全面的回顾了基于结构振动的损伤识别方法的研究现状,采用传递熵理论对工程结构进行非线性动力识别,主要研究工作包括:1.利用有限元软件ANSYS对两个不同位置存在裂缝的竖直悬臂梁进行模拟,基于数值解获得的振动加速度信号,分别采用替代数据算法和改进的替代数据算法对时程数据进行重构,从两种替代数据的自相关函数与原始数据的差异性来判断,由改进的替代数据算法产生的数据更能符合后续传递熵计算的要求。采用传递熵和改进的替代数据算法对带裂缝梁的数值模型进行损伤识别研究,结果表明,对于靠近裂缝位置的测点组,由原始数据算得的传递熵和由替代数据算得的传递熵之间的偏离程度随着裂缝尺寸的增大而增大;而远离裂缝位置测点组的传递熵则不存在这样的变化规律。这一规律显示传递熵结合改进的替代数据算法具有裂缝(损伤)定位的能力。提出了相对基准状态的概念,在此基础上改进前人的损伤指标,发现悬臂梁上裂缝附近测点组的损伤指标值与裂缝长度呈明显正相关关系,通过损伤指标能够识别裂缝长度变化,验证了所提出指标的有效性。2.采用伽辽金法和四阶龙格-库塔法求解非线性粘弹性地基上受时变荷载作用的均质欧拉-伯努利梁的运动控制方程,通过设置地基非线性刚度系数与线性刚度系数不同的比值和梁的不同杨氏模量来模拟不同的非线性状态。利用传递熵结合改进的替代数据算法,对不同非线性情况下梁横向位移的原始数据和替代数据分别进行传递熵计算,结果表明本文所提出的指标值与非线性程度的大小成正相关,验证了传递熵结合改进替代数据方法能有效地识别地基-结构系统的非线性状态。通过对横向位移信号添加不同强度的噪声来验证基于传递熵结合改进替代数据算法的非线性状态识别方法具有较强的抗噪能力。3.针对含法兰损伤的风电塔筒,采用三种不同的方法对实测响应数据进行研究。由FFT频谱分析方法的分析结果显示,该方法很不敏感,无法单靠固有频率去识别法兰损伤。由基于自功率谱熵的识别方法的结果显示,该方法能识别法兰损伤,但无法定位。利用本文所提出的损伤指标,以同型号、同等建设条件且运行状况良好的风电塔筒的测试数据作为相对基准数据,对三种采样频率下的实测振动数据进行传递熵计算,结果表明传递熵结合改进替代数据算法有良好的损伤识别效果,证明了该方法以及所提出的指标不仅仅适用于数值模型和半解析数值模型的非线性动力识别,也同样适用于实际工程的非线性损伤识别。4.为产生明显的正截面破坏和斜截面破坏,设计采用两种钢筋混凝土简支梁的配筋方式。对两种破坏形式,各选取1根完整梁和3根已破坏梁进行试验,研究传递熵结合改进的替代数据算法对裂缝的识别能力。通过定义合适的离散度指标,研究了传递熵对破坏过程中产生的微观裂缝、宏观裂缝以及贯穿裂缝的识别效果,并分析两种破坏形式过程中的离散度指标的变化规律,研究结果表明,除微观裂缝外,传递熵结合改进的替代数据方法能有效识别和定位钢筋混凝土梁的其他两种裂缝。从采样频率和激励方式的角度,验证了传递熵结合改进替代数据方法用于钢筋混凝土结构损伤识别的鲁棒性。本文结合有限元数值模拟、半解析数值方法、工程测试以及试验研究等技术手段,采用传递熵结合改进的替代数据算法对工程结构中的不同非线性形式进行动力识别研究,验证该方法的可靠性及其优势,旨在为实际工程结构的非线性动力识别提供一种新的有效方法。
袁昱超[10](2019)在《复杂海洋环境下深海立管涡激振动非线性动力响应研究》文中进行了进一步梳理作为深海开发中必不可少的关键装备,海洋立管扮演着将油气资源由海底井口传输至浮式生产平台的重要角色。因为其属于细长柔性构件,遭遇来流诱发的涡激振动以及由此产生的疲劳损伤不容忽略。现有关于立管涡激振动的数值模型通常基于一些基本假定和简化处理,一定程度上制约了其预报精度的提高。顺流涡激振动研究相较横流向起步较晚,目前的预报技术仍不够成熟。连接立管顶端的浮式平台会在风浪流载荷作用下发生多自由度运动响应,从而引起立管实际遭遇流场以及轴向张力随时间发生变化,但已有相关研究大多尚未考虑平台运动激励对立管涡激振动的影响效应。相关试验表明,顺流向响应以及由平台运动引起的时变轴向张力激励和非定常流场激励等对立管疲劳损伤具有不可忽视的影响。因此,完善传统的数值预报模型并开展计及顶端平台运动激励的立管涡激振动研究可以显着提升复杂海洋环境下细长结构物疲劳损伤预报精度。本文旨在深入研究复杂海洋环境下深海立管涡激振动非线性动力响应特性以及平台运动激励对立管动力响应的影响效应。根据国内外立管涡激振动非线性动力响应的最新研究动向,对立管横流和顺流向涡激振动响应时域预报、附加质量系数变化效应、张力时变条件下涡激振动响应特性、非定常流下涡激振动响应特性、计及平台多自由度运动激励的涡激振动疲劳损伤等开展了深入研究。论文的主要研究工作如下:(1)阐述了课题研究背景和意义,介绍了立管涡激振动基本概念及相关参数,从立管涡激振动研究方法综述、轴向张力时变条件下立管涡激振动研究以及非定常流下立管涡激振动研究这三个方面详细归纳了国内外相关试验和数值模拟研究现状和研究热点。(2)基于流体力分解模型及受迫振动试验数据,开发了立管横流和顺流涡激振动时域数值分析程序,对于顺流向2St和3St两个激励区间提出了相应的锁定判定和幅值分配准则。通过与模型试验结果进行对比,验证了推荐时域方法的有效性,并比较了其相较传统频域分析工具体现的优势。在数值模型中引入可变附加质量单元,使其能够模拟附加质量系数随结构实时响应发生变化的过程。通过将本文方法与假定Ca=1.0的传统简化方法相比,研究了附加质量系数变化效应对立管涡激振动响应的影响。(3)建立了轴向张力时变条件下立管涡激振动时域预报方法,在每一个时间分析步内根据实时张力分布更新结构刚度矩阵。基于小尺度立管模型试验结果,验证了本文方法模拟时变张力工况的可行性。以另一尺度更大的立管模型为研究对象,系统地研究了时变张力的初始相位效应、幅值效应和频率效应对涡激振动响应的影响,并捕捉到涡激-参激联合作用下结构可能发生Mathieu型VIV共振这一重要现象。(4)将单频时变张力拓展为更加复杂的多频成分叠加的激励形式,借助本文建立的预报方法对32组张力多频时变工况进行了涡激振动响应时域预报,分别研究了单频多幅、多频单幅、高频率小幅值+低频率大幅值和高频率大幅值+低频率小幅值四类复杂的张力时变工况下结构动力响应特性,分析了多频参数激励对立管涡激振动的作用机理。(5)通过将激励力计算公式进行改进,建立了非定常流下立管涡激振动时域预报方法。结合小尺度立管模型试验结果,对比验证了本文方法预报振荡流工况的准确性及可行性。从涡激振动机理层面,分析了振荡流下立管表现出诸多分时响应特性的内在原因。(6)考虑到深海立管在真实海况下可能遭遇到定常流叠加非定常流的复杂组合流场,分别针对均匀组合流、剪切振荡流和复杂组合流三种典型非定常流场,研究了不同复杂时变流场下结构涡激振动响应特性,并讨论了各流场参数对结构动力响应的影响效应,从物理本质角度合理解释了不同流场参数对涡激振动响应的作用机理。(7)以某1500m水深TLP平台为研究对象,基于三维势流理论以及间接时域法预报了一年一遇海况下平台垂荡及纵荡运动响应。将平台垂荡激励等效为张力多频时变并将平台纵荡激励模拟为等效剪切振荡流场,对立管在计及定常背景洋流和平台多自由度运动激励的复杂海洋环境下开展了涡激振动响应时域预报。基于雨流计数法和S-N曲线法对实尺度立管在定常流工况、垂荡工况、纵荡工况及组合工况等复杂海洋环境下涡激振动疲劳损伤特性进行了研究。
二、系统数字频响分析中若干条件的辨析及应用(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、系统数字频响分析中若干条件的辨析及应用(论文提纲范文)
(1)基于跨点频响的柴油机关键部件故障诊断研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 柴油机故障诊断研究现状分析 |
1.2.2 频响特性研究现状 |
1.2.3 信息融合研究现状 |
1.3 论文的主要研究内容以及各章节安排 |
2 柴油机系统结构组成和常见故障分析 |
2.1 柴油机的基本结构和常见故障分析 |
2.1.1 柴油机的基本结构 |
2.1.2 柴油机关键部件常见的故障分析 |
2.2 水泵的结构组成与常见故障分析 |
2.3 本章小结 |
3 柴油机故障诊断系统实验 |
3.1 柴油机关键部件测点布置 |
3.2 动态测试实验 |
3.3 静态频响实验 |
3.3.1 跨点频响振动测试系统的组成 |
3.3.2 跨点频响振动测试试验 |
3.4 本章小结 |
4 柴油机动态信号特征提取方法 |
4.1 基于EEMD的柴油机振动信号降噪 |
4.1.1 EMD与 EEMD |
4.1.2 EEMD降噪 |
4.1.3 柴油机系统信号降噪处理 |
4.2 信息熵 |
4.2.1 近似熵 |
4.2.2 排列熵 |
4.3 动态信息的特征提取 |
4.4 本章小结 |
5 跨点频响信号特征提取方法 |
5.1 跨点频响函数及相干函数 |
5.1.1 跨点频响函数 |
5.1.2 相干函数 |
5.2 基于频响函数的特征提取方法 |
5.2.1 频响函数的频域特征 |
5.2.2 基于跨点频响的小波包能量特征提取 |
5.3 特征提取 |
5.4 本章小结 |
6 基于GWO-SVM的柴油机关键部件故障识别 |
6.1 基于优化算法的支持向量机 |
6.1.1 支持向量机(SVM) |
6.1.2 支持向量机的优化算法理论介绍 |
6.2 基于GWO-SVM的动态信息分类识别 |
6.3 基于GWO-SVM的静态信息分类识别 |
6.4 本章小结 |
7 基于静动信息融合的柴油机部件故障识别 |
7.1 基于信息融合方法的故障诊断研究 |
7.1.1 信息融合的阶段和层次结构 |
7.1.2 特征融合方法 |
7.2 局部线性嵌入(LLE) |
7.2.1 LLE算法推导过程 |
7.2.2 LLE降维算法流程 |
7.3 静动信息融合的故障识别 |
7.4 本章小结 |
8 总结与展望 |
8.1 总结 |
8.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果 |
致谢 |
(2)运载火箭时域分段拟合动态载荷识别研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 工程背景与研究目的 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 本文的主要研究内容 |
2 动态载荷识别经典方法概述 |
2.1 动态载荷识别频域法基本理论 |
2.1.1 频响矩阵求逆法 |
2.1.2 模态坐标变换法 |
2.2 动态载荷识别时域法基本理论 |
2.3 正则化方法基本理论 |
2.4 测点自由度振型归一载荷识别方法 |
2.4.1 基本原理 |
2.4.2 数值算例 |
2.5 本章小结 |
3 时域函数拟合动态载荷识别方法 |
3.1 引言 |
3.2 函数拟合 |
3.2.1 函数逼近 |
3.2.2 正交多项式 |
3.2.3 三角函数系 |
3.3 基于函数拟合的时域载荷识别方法 |
3.4 拟合方法验证比较 |
3.4.1 定频简谐载荷 |
3.4.2 三角波载荷 |
3.4.3 冲击载荷 |
3.4.4 多点激振多点测量载荷识别 |
3.4.5 抗噪性能探究 |
3.5 本章小结 |
4 运载火箭整流罩载荷识别 |
4.1 长时持续载荷的分段拟合计算 |
4.2 运载火箭动力特性梁模型等效 |
4.3 无约束自由结构弹性变形载荷识别 |
4.4 运载火箭整流罩外载荷识别 |
4.5 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(3)基于钢轨信道应急通信与定位技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 引言 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 主要研究思路及研究内容 |
1.4 论文结构 |
第2章 基于有限元分析的钢轨弹性波信号传播特性研究 |
2.1 弹性波基本概念及理论 |
2.1.1 弹性波基本概念 |
2.1.2 弹性波基本理论 |
2.2 弹性导波有限元分析方法 |
2.2.1 有限元简介 |
2.2.2 弹性体有限元位移法 |
2.3 导波结构有限元频散特性求解方法 |
2.3.1 板状结构导波频散关系求解 |
2.3.2 杆状结构导波频散关系求解 |
2.3.3 钢轨导波频散特性求解 |
2.4 本章小结 |
第3章 钢轨中信号传播关键因素研究 |
3.1 钢轨物理材质对信号传播的影响 |
3.2 钢轨几何结构对信号传播的影响 |
3.2.1 钢轨周期性结构对信号传播的影响 |
3.2.2 钢轨长度对信号传播的影响 |
3.3 钢轨约束点对信号传播的影响 |
3.4 钢轨边界及附属物对信号传播的影响 |
3.5 温度及应力对信号传播的影响 |
3.6 本章小结 |
第4章 低带宽复杂环境下信息加载及信号检测方法研究 |
4.1 振动信号激振及检测方法研究 |
4.1.1 激振方法研究 |
4.1.2 振动信号检测方法研究 |
4.2 信息加载及降噪技术研究 |
4.2.1 信息加载技术研究 |
4.2.2 振动信号降噪 |
4.3 低速率语音编/解码技术研究 |
4.4 本章小结 |
第5章 多加权复合振源定位方法的研究 |
5.1 基于接收信号强度的定位方法 |
5.2 基于频谱特征的定位方法 |
5.3 基于双向延迟时间的定位方法 |
5.4 复合定位方法 |
5.5 本章小结 |
第6章 基于钢轨传输介质的通信系统研究 |
6.1 钢轨弹性波通信方式 |
6.1.1 二进制振幅键控(2ASK) |
6.1.2 二进制频移键控(BFSK) |
6.2 通信协议 |
6.3 系统整体设计 |
6.4 噪声干扰分析 |
6.5 本章小结 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间取得学术成果 |
(4)基于功率谱密度传递比(PSDT)的桥梁工作模态参数识别及误差分析(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 振动响应传递比函数在模态分析中应用研究 |
1.2.1 振动响应传递比函数分类及其性质 |
1.2.2 局部传递比在模态分析中应用 |
1.2.3 传递比矩阵在模态分析中应用 |
1.3 功率谱估计误差及其应用文献综述 |
1.3.1 功率谱估计误差分析研究 |
1.3.2 若干应用 |
1.4 论文主要研究内容 |
1.5 论文创新点 |
第二章 基于振动响应传递比函数的模态参数识别 |
2.1 传统工作模态参数识别频域方法 |
2.2 基于多载荷工况下振动响应传递比的工作模态分析技术 |
2.2.1 基本定义 |
2.2.2 单点激励下振动响应传递比特性 |
2.2.3 多点激励下振动响应传递比特性 |
2.2.4 模态参数识别 |
2.3 基于单载荷工况下功率谱密度传递比的工作模态分析技术 |
2.3.1 基本定义及特性 |
2.3.2 功率谱密度传递比驱动峰值法 |
2.3.3 功率谱密度传递比驱动最小二乘复频域法 |
2.4 数值算例 |
2.5 本章小结 |
第三章 基于振动响应传递比模态参数识别的实桥应用 |
3.1 安庆长江铁路大桥环境激励试验 |
3.1.1 桥梁简介 |
3.1.2 结构工作模态参数识别 |
3.2 青洲闽江大桥环境激励试验 |
3.2.1 桥梁简介 |
3.2.2 结构工作模态参数识别 |
3.3 虹桥环境激励试验 |
3.3.1 桥梁简介 |
3.3.2 结构工作模态参数识别 |
3.4 斜拉桥动力特性讨论 |
3.5 本章小结 |
第四章 功率谱密度传递比估计与模态参数的误差分析 |
4.1 谱估计误差在功率谱密度传递比估计及其模态分析中传播分析 |
4.1.1 谱估计误差公式及基本假定 |
4.1.2 功率谱密度传递比误差传递公式的推导 |
4.1.3 功率谱估计与功率谱密度传递比误差对比分析 |
4.1.4 基于误差传递公式的模态参数误差分析 |
4.2 贝叶斯框架下振动响应传递比驱动的模态参数的误差量化 |
4.2.1 振动响应传递比概率模型的模态域表达 |
4.2.2 基于贝叶斯理论的模态参数不确定性量化 |
4.3 本章小结 |
第五章 PSDT及其识别模态参数误差分析:算例分析 |
5.1 数值算例 |
5.1.1 推导假定验证 |
5.1.2 PSDT与 PSD变异性比较 |
5.1.3 PSD的估计参数分析 |
5.1.4 PSDT的估计参数分析 |
5.1.5 模态参数误差量化 |
5.2 青洲闵江斜拉桥模态参数误差分析 |
5.2.1 PSD的估计参数分析 |
5.2.2 PSDT的估计参数分析 |
5.2.3 模态参数误差量化 |
5.3 虹桥模态参数误差分析 |
5.3.1 PSD的估计参数分析 |
5.3.2 PSDT的估计参数分析 |
5.3.3 模态参数误差量化 |
5.4 安庆长江铁路斜拉桥模态参数误差分析 |
5.4.1 PSD的估计参数分析 |
5.4.2 PSDT的估计参数分析 |
5.4.3 模态参数误差量化 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 论文的主要工作和结论 |
6.2 进一步的研究工作 |
参考文献 |
攻读博士学位期间的学术活动及成果情况 |
(5)基于频响函数的有限元模型修正及其软件实现(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 矩阵型修正方法 |
1.2.2 设计参数型修正方法 |
1.3 有限元模型修正存在的问题 |
1.4 本文的研究内容及章节安排 |
第二章 基于频响函数的模型修正理论 |
2.1 引言 |
2.2 频响函数的求解 |
2.3 基于频响函数的模型修正理论 |
2.4 频响函数灵敏度矩阵的求解 |
2.5 频响函数相关性和互易性分析 |
2.6 修正质量检验标准 |
2.7 本章小结 |
第三章 模型修正技术的软件实现 |
3.1 引言 |
3.2 开发环境 |
3.2.1 MSC.Nastran |
3.2.2 Matlab |
3.3 基于频响函数的模型修正方法实现 |
3.4 模型修正软件介绍 |
3.4.1 修正类型选择 |
3.4.2 数据导入和相关性分析 |
3.4.3 修正参数设置和灵敏度分析 |
3.4.4 模型修正和修正结果查看 |
3.5 本章小结 |
第四章 基于频响函数的模型修正中若干关键问题的研究 |
4.1 引言 |
4.2 有限元建模的研究 |
4.2.1 完全参数化模型的修正 |
4.2.2 非完全参数化模型的修正 |
4.3 待修正参数选择与修正频率点选取的研究 |
4.3.1 待修正参数选择方法 |
4.3.2 频率点选取原则 |
4.3.3 待修正参数选择与频率点选取的仿真研究 |
4.4 实验频响函数数据不完备情况下的模型修正 |
4.5 本章小结 |
第五章 基于频响函数的模型修正实验研究 |
5.1 引言 |
5.2 振动测试实验概述 |
5.2.1 测试装置与对象 |
5.2.2 测试结果的采集和分析 |
5.3 有限元模型修正技术 |
5.3.1 初始有限元建模 |
5.3.2 初始有限元模型频响函数分析 |
5.3.3 修正前频响函数匹配与相关性分析 |
5.3.4 修正参数和修正频率点的选取 |
5.3.5 模型修正 |
5.3.6 修正质量检验 |
5.4 本章小结 |
第六章 全文工作总结与展望 |
6.1 本文的主要工作与贡献 |
6.2 后续工作与展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
(6)基于阶次的旋转机械运行模态分析及软件实现(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究的背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 基于阶次的运行模态分析研究现状 |
1.2.2 阶次跟踪研究现状 |
1.2.3 运行模态分析研究现状 |
1.3 论文的研究意义和研究内容 |
第二章 基于阶次的旋转机械运行模态分析方法研究 |
2.1 引言 |
2.2 基于阶次的旋转机械运行模态分析 |
2.2.1 线性振动系统在简谐激励下的响应 |
2.2.2 旋转机械的振动响应 |
2.3 基于角域重采样的阶次跟踪 |
2.3.1 角域重采样 |
2.3.2 数据块的划分及对应转速的计算 |
2.3.3 阶次谱的计算 |
2.3.4 仿真信号验证 |
2.4 基于Vold-Kalman滤波的阶次跟踪方法 |
2.4.1 基于Vold-Kalman滤波的阶次跟踪的算法理论 |
2.4.2 仿真信号验证 |
2.5 Poly MAX模态参数识别方法简介 |
2.6 本章小结 |
第三章 基于阶次的旋转机械运行模态分析软件实现 |
3.1 软件总体设计 |
3.1.1 软件需求分析 |
3.1.2 软件的总体结构 |
3.1.3 软件界面设计 |
3.2 软件主要模块详细设计 |
3.2.1 数据导入模块 |
3.2.2 时域数据前处理模块 |
3.2.3 阶次跟踪模块 |
3.2.4 结构的几何模型建立模块 |
3.2.5 模态参数识别和振型动画显示模块 |
3.3 本章小结 |
第四章 基于阶次的运行模态分析仿真验证 |
4.1 引言 |
4.2 仿真信号的生成 |
4.3 阶次跟踪中的分析参数选择 |
4.3.1 基于角域重采样的阶次跟踪 |
4.3.2 基于Vold-Kalman滤波的阶次跟踪 |
4.4 结构几何模型的建立 |
4.5 基于阶次的运行模态分析结果 |
4.5.1 基于角域重采样阶次跟踪的运行模态分析结果 |
4.5.2 基于Vold-Kalman滤波的阶次跟踪的运行模态分析结果 |
4.5.3 结果对比 |
4.6 本章小结 |
第五章 基于阶次的运行模态分析试验研究 |
5.1 叶片转子试验台振动测试 |
5.1.1 试验方案设计 |
5.1.2 振动测试试验设备 |
5.2 叶片转子试验台振动数据分析 |
5.2.1 振动数据前处理 |
5.2.2 结构几何模型的建立 |
5.2.3 基于阶次的运行模态分析结果 |
5.3 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 全文内容总结 |
6.2 后续研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
(7)螺栓结合部动态特性等效建模与参数识别方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 结合部特性表征参数的微观产生机理 |
1.2.1 金属加工表面的形貌特征 |
1.2.2 粗糙表面微凸体的接触力学描述 |
1.3 研究现状 |
1.3.1 结合部等效动力学模型的研究 |
1.3.2 结合部参数识别方法的研究 |
1.4 研究中存在的主要问题 |
1.4.1 弹簧单元结合部模型中的问题 |
1.4.2 虚拟材料结合部模型中的问题 |
1.5 本课题的研究目标及主要研究内容 |
1.5.1 研究目标 |
1.5.2 主要研究内容 |
2 材料属性参数逆向识别及修正方法研究 |
2.1 参数逆向识别方法的技术路线 |
2.2 基于特征值灵敏度分析的基本理论 |
2.3 参数逆向识别方法中的关键问题 |
2.3.1 DE优化设计系统的分析流程 |
2.3.2 优化函数数学模型及智能优化算法的选择 |
2.3.3 同阶次模态的振型匹配原则 |
2.4 钢板试件的动态特性测试与分析 |
2.4.1 实验目的及实验方案 |
2.4.2 测点几何模型及响应点布置 |
2.4.3 模态参数识别 |
2.4.4 实验数据的可信度检查 |
2.5 试件材料属性参数的逆向识别和修正 |
2.5.1 钢板试件的动态特性预分析及振型匹配 |
2.5.2 试件材料属性参数的优化设计 |
2.5.3 响应曲面分析 |
2.5.4 试件材料属性参数的识别优化 |
2.6 本章小结 |
3 考虑区域影响的弹簧单元结合部改进模型研究 |
3.1 弹簧单元结合部改进模型中的关键问题 |
3.1.1 螺栓影响区域及其等效压力圆表征 |
3.1.2 弹簧单元结合部改进模型的建模原理 |
3.1.3 单位面积结合面刚度参数的理论建模 |
3.1.4 基础特性系数的实验标定与改进模型的建模流程 |
3.2 弹簧单元数量对模态计算精度的影响 |
3.2.1 分析对象及仿真实验方案 |
3.2.2 结合面等效总刚度的分配及硬点布置 |
3.2.3 仿真实验方案结果汇总分析 |
3.3 螺栓结合部接触压力分布规律的研究 |
3.3.1 螺栓预紧力对接触压力分布的影响 |
3.3.2 螺栓直径对接触压力分布的影响 |
3.3.3 被连接件厚度对接触压力分布的影响 |
3.3.4 螺栓结合部接触压力分布影响规律的分析总结 |
3.4 单螺栓连接板件的结合部建模和动态特性分析 |
3.4.1 单螺栓连接板件的螺栓作用区域分析 |
3.4.2 单螺栓连接板件的结合面刚度参数理论计算 |
3.4.3 单螺栓连接板件结合部模型的动态特性分析 |
3.5 单螺栓连接板件的动态特性测试与分析 |
3.5.1 实验目的及实验方案 |
3.5.2 测点几何模型及响应点布置 |
3.5.3 模态参数识别及实验数据的可信度检查 |
3.5.4 实验结果分析 |
3.6 弹簧单元结合部改进模型的有效性验证 |
3.6.1 与绑定模型的结果对比与分析 |
3.6.2 与三向弹簧单元模型的结果对比与分析 |
3.7 本章小结 |
4 弹簧单元改进模型中结合面刚度参数的逆向识别方法研究 |
4.1 结合面刚度参数的逆向识别优化策略 |
4.1.1 弹簧阻尼单元结合部等效动力学方程的建立 |
4.1.2 结合面刚度参数的逆向识别流程 |
4.2 双螺栓连接板件的动态特性测试与分析 |
4.2.1 实验目的及实验方案 |
4.2.2 模态参数识别及实验数据的可信度检查 |
4.2.3 实验结果分析 |
4.3 双螺栓连接板件的结合部建模和动态特性预分析 |
4.3.1 双螺栓连接板件的螺栓结合部影响区域分析 |
4.3.2 双螺栓连接板件的动态特性预分析及振型匹配 |
4.4 结合面刚度参数的逆向识别过程研究 |
4.4.1 结合面刚度参数的优化设计 |
4.4.2 结合面刚度参数的识别优化 |
4.5 结合面刚度参数逆向识别方法的有效性验证 |
4.5.1 与绑定模型的结果对比与分析 |
4.5.2 与三向弹簧模型的结果对比与分析 |
4.6 本章小结 |
5 结合部虚拟材料参数的逆向识别方法研究 |
5.1 结合部虚拟材料参数的正、逆向识别策略 |
5.1.1 虚拟材料模型的结合部表征原理 |
5.1.2 结合部虚拟材料参数的正向理论建模 |
5.1.3 结合部虚拟材料参数的逆向识别流程 |
5.2 哑铃状螺栓连接试件的动态特性测试与分析 |
5.2.1 实验目的及实验方案 |
5.2.2 模态参数识别及实验数据的可信度检查 |
5.2.3 不同预紧载荷条件下的动态特性测试结果汇总分析 |
5.3 虚拟材料仿真模型的正向预测过程分析 |
5.3.1 结合部虚拟材料参数的理论计算 |
5.3.2 哑铃状螺栓连接试件虚拟材料仿真模型的建立 |
5.3.3 哑铃状螺栓连接试件的同阶次模态振型匹配 |
5.4 虚拟材料仿真模型的逆向识别过程研究 |
5.4.1 结合部虚拟材料参数的优化设计 |
5.4.2 响应曲面分析 |
5.4.3 结合部虚拟材料参数的识别优化 |
5.4.4 结合部虚拟材料参数逆向识别方法的有效性验证 |
5.4.5 螺栓预紧力对结合部虚拟材料参数的影响 |
5.5 本章小结 |
6 基于偏置层单元的虚拟材料改进模型研究 |
6.1 偏置层虚拟材料模型的建模原理及参数逆向识别流程 |
6.1.1 偏置层虚拟材料模型的建模原理及优势分析 |
6.1.2 偏置层虚拟材料参数的逆向识别流程 |
6.2 哑铃状螺栓连接试件的偏置层虚拟材料法建模及实验验证 |
6.2.1 偏置层虚拟材料仿真模型的动态特性预分析及振型匹配 |
6.2.2 偏置层虚拟材料参数的优化设计 |
6.2.3 响应曲面分析 |
6.2.4 偏置层虚拟材料参数的识别优化 |
6.2.5 偏置层虚拟材料模型及其参数识别方法的有效性验证 |
6.3 多螺栓连接板件的动态特性测试与分析 |
6.3.1 实验目的及实验方案 |
6.3.2 模态参数识别及实验数据的可信度检查 |
6.3.3 不同螺栓分布形式下结构的动态特性测试结果汇总分析 |
6.4 多螺栓连接板件的偏置层虚拟材料法建模及实验验证 |
6.4.1 偏置层虚拟材料仿真模型的动态特性预分析及振型匹配 |
6.4.2 偏置层虚拟材料参数的优化设计 |
6.4.3 响应曲面分析 |
6.4.4 偏置层虚拟材料参数的识别优化 |
6.4.5 偏置层虚拟材料模型及其参数识别方法的有效性验证 |
6.5 本章小结 |
7 全文总结与展望 |
7.1 全文总结 |
7.2 研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读博士学位期间的研究成果 |
(8)幻听电子音乐结构组织中的矢量形态研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
绪论 |
第一节 研究对象、依据和意义 |
一、研究对象和范围 |
二、选题依据 |
三、研究意义 |
第二节 研究现状、方法和创新点 |
一、研究现状 |
二、研究方法 |
三、创新点 |
四、论述架构 |
第一章 电子音乐视觉化分析的工具、方法和视角 |
第一节 电子音乐视觉化分析工具和对象 |
一、电子音乐视觉化分析软件 |
二、电子音乐视觉化分析的对象 |
第二节 电子音乐视觉化分析的多元视角 |
一、视觉化分析的视角 |
(一)舍费尔的“音响分类学 |
(二)丹尼斯·斯莫利“频谱形态学” |
(三)安妮特·范德戈恩的“空间的解释” |
(四)史蒂芬·罗伊的“格栅功能” |
(五)弗朗索瓦·贝勒的“声音的图像” |
(六)西蒙·埃默森的“语言网格” |
(七)MIM的“时间符号化单元” |
(八)拉塞·图尔森(Lasse Thoresen)“曲式构建”(Form-building) |
二、多元理论的比较与适用 |
本章小结 |
第二章 声音材料的基本属性与结构组织 |
第一节 声音的基本属性与主观联觉 |
一、声音材料的获取与分类 |
(一)声音材料的获取 |
(二)声音材料的分类 |
二、基于声音属性的客观描述和主观联觉 |
第二节 声音材料的基本形态 |
一、声音的基本形态及特征 |
(一)持续型 |
(二)脉冲型 |
(三)迭代型 |
二、声音形态的转变 |
(一)横向形态的转换 |
(二)纵向融合 |
第三节 声音材料的基本组织 |
一、声音单位(Sound Unit)构成曲式层面的最小结构单位 |
二、姿态成为音乐结构的基本材料和结构手段 |
第四节 结构层次的划分与曲式结构功能 |
一、结构层级的划分 |
二、音乐结构的基本态势 |
三、形态、姿态、态势和矢量 |
本章小结 |
第三章 基于频率控制的矢量形态 |
第一节 电子音乐中的频率与声谱描述 |
一、声音的频率与音高 |
二、声音的频率与音色 |
三、频率的视觉化分析与描述 |
第二节 基于频率控制的矢量形态与表示 |
第三节 基于频率控制的矢量形态的案例研究 |
一、张小夫《地与天》 |
(一)作品概述 |
(二)基于频率控制的矢量分析 |
二、庄曜《电子音画变奏曲-为纪念南京1937 遇难者而作》 |
(一)作品概述 |
(二)基于频率控制的矢量分析 |
本章小结 |
第四章 基于动态控制的矢量形态 |
第一节 动态的视觉化分析与声谱描述 |
一、声音的动态表达与视觉化分析 |
二、音乐能量的展衍与动态轮廓 |
三、动态感知与频率感知 |
第二节 基于动态控制的矢量形态类型 |
第三节 基于动态控制的矢量形态的案例研究 |
一、张小夫《诺日朗》 |
(一)作品概述 |
(二)基于动态控制的矢量形态分析 |
二、曾毓忠《钢琴变奏曲》(PianoForte) |
(一)作品概述 |
(二)基于动态控制的矢量分析 |
本章小结 |
第五章 基于节奏、密度控制的矢量形态 |
第一节 节奏、密度在电子音乐中的体现 |
第二节 基于节奏、密度控制的矢量形态类型 |
第三节 基于节奏、密度控制的矢量形态的案例研究 |
一、特雷弗·威沙特《意象》(Imago) |
(一)作品概述 |
(二)基于节奏、密度控制的矢量形态分析 |
二、丹尼斯·斯莫利《风铃》 |
(一)作品概述 |
(二)基于节奏、密度控制的矢量形态 |
本章小结 |
第六章 基于织体控制的矢量形态 |
第一节 织体在电子音乐中的体现与类型 |
一、电子音乐织体形态类型 |
(一)点状织体 |
(二)线状织体 |
(三)块状织体 |
(四)复合织体 |
二、织体的运动与交接 |
(一)逐层增减 |
(二)并置转换 |
(三)渗透交接 |
第二节 织体矢量形态类型与图形表示 |
一、基于织体控制的矢量形态类型 |
二、解读罗伊“格栅功能”中的分层功能 |
第三节 基于织体控制的矢量形态的案例研究 |
一、安承弼《细胞的组合》(The Combination of Cells) |
(一)作品概述 |
(二)基于织体控制的矢量分析 |
二、帕默路德让《黑暗物体》(Ake Parmerud.Les Objets Obscurs) |
(一)作品概述 |
(二)基于织体控制的矢量分析 |
本章小结 |
第七章 基于空间控制的矢量形态 |
第一节 电子音乐空间运动的要素与体现 |
一、声音空间运动轨迹与方向 |
二、其他要素与体现 |
第二节 基于空间控制的矢量形态类型与图形表示 |
一、基于空间控制的矢量形态类型 |
二、声音空间运动形态的图形表达 |
第三节 基于空间控制的矢量形态的案例研究 |
一、安承弼《细胞的组合》空间设计概述 |
二、基于空间控制的矢量形态分析 |
本章小结 |
第八章 整体结构的矢量形态及控制 |
第一节 电子音乐结构的主要组织手段 |
一、姿态和织体作为电子音乐结构的重要手段 |
二、“瓦式”结构的结构功能和矢量特征 |
(一)“瓦式”结构的构建与特征 |
(二)“瓦式”结构的结构功能 |
第二节 电子音乐整体结构形式 |
一、受传统范式结构思维影响的整体结构 |
二、开放结构思维下的整体结构 |
第三节 整体结构的矢量形态与控制 |
一、电子音乐的结构力 |
二、整体结构下矢量形态的关系 |
(一)向心型矢量关系 |
(二)离心型矢量关系 |
(三)平衡型矢量关系 |
三、整体结构的矢量控制 |
(一)整体结构矢量控制的多重嵌套性 |
(二)整体结构矢量控制的对位性和连续性 |
本章小结 |
第九章 “混沌学”理论下矢量的价值与运用 |
第一节 电子音乐作品的系统性特征 |
一、系统的界定和性质 |
二、电子音乐的确定性系统 |
(一)声音材料的发展性 |
(二)结构功能的一致性 |
(三)各结构层次的平衡性 |
三、电子音乐的非确定性系统 |
(一)声音处理的随机性 |
(二)结构元素和手段的变化性 |
(三)整体结构的开放性 |
第二节 从混沌到有序的有效控制 |
一、矢量成为结构组织中的确定性行为 |
二、矢量重视整体性,从系统角度观察音乐整体性 |
三、矢量实现偶然音响与理性控制的有效统一 |
本章小结 |
结语 |
一、矢量的属性和体现 |
二、矢量结构思维在电子音乐结构组织中地运用 |
三、矢量的感知 |
参考文献 |
作者简介 |
致谢 |
(9)传递熵理论在工程结构非线性动力识别中的应用研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 国内外损伤识别方法研究现状 |
1.2.1 基于动力指纹的损伤识别方法 |
1.2.2 基于模型修正的损伤识别方法 |
1.2.3 基于信号处理的损伤识别方法 |
1.2.4 基于智能算法的损伤识别方法 |
1.2.5 结构损伤识别存在的问题 |
1.3 信息熵理论研究现状 |
1.3.1 信息熵的起源与发展 |
1.3.2 信息熵在损伤识别研究的现状 |
1.3.3 传递熵在损伤识别方面的优点 |
1.4 本文的主要研究内容及创新性 |
1.4.1 研究主要内容 |
1.4.2 本文主要的创新性 |
第2章 理论背景及本文采用的若干算法概要 |
2.1 信息熵方法概要 |
2.1.1 信息熵的数学表达式 |
2.1.2 信息熵的主要性质 |
2.2 传递熵方法概要 |
2.2.1 马尔可夫过程 |
2.2.2 单一时间因子传递嫡 |
2.2.3 双时间因子传递熵 |
2.2.4 核密度估计算法 |
2.3 替代数据算法概要 |
2.3.1 替代数据算法基本原理及分类 |
2.3.2 高斯分布时程数据的替代数据算法 |
2.3.3 非高斯分布时程数据的替代数据算法 |
2.4 本章小结 |
第3章 带裂缝竖直悬臂梁的非线性损伤识别 |
引言 |
3.1 完整竖直悬臂梁 |
3.1.1 数值模型 |
3.1.2 高斯白噪声激励下的动态响应 |
3.1.3 两种替代数据的对比分析 |
3.2 跨中位置存在裂缝的悬臂梁 |
3.2.1 裂缝设置方法 |
3.2.2 高斯白噪声激励下各种裂缝尺寸模型的动态响应 |
3.2.3 两种替代数据的生成 |
3.2.4 传递熵计算结果及分析 |
3.3 现有损伤指标以及新损伤指标的构造 |
3.3.1 现有的损伤指标 |
3.3.2 基于现有损伤指标的结果及分析 |
3.3.3 新损伤指标的构造 |
3.3.4 基于新损伤指标的结果及分析 |
3.4 底部位置存在裂缝的悬臂梁 |
3.4.1 裂缝设置方法 |
3.4.2 高斯白噪声激励下各种裂缝尺寸模型的动态响应 |
3.4.3 传递熵计算结果及分析 |
3.4.4 损伤指标的计算结果 |
3.5 本章小结 |
第4章 粘弹性地基的非线性程度识别 |
引言 |
4.1 非线性粘弹性地基上欧拉伯努利梁的动态响应计算方法 |
4.1.1 问题描述 |
4.1.2 伽辽金法 |
4.1.3 四阶龙格-库塔法 |
4.1.4 模型荷载及计算参数 |
4.1.5 数值解 |
4.2 地基非线性刚度对传递熵的影响 |
4.2.1 地基非线性刚度的设置及采样频率 |
4.2.2 传递熵计算结果分析 |
4.2.3 非线性指标评价 |
4.3 梁的杨氏模量对传递熵的影响 |
4.3.1 杨氏模量的取值及其它计算参数 |
4.3.2 非线性指标评价 |
4.4 抗噪性研究 |
4.4.1 研究的必要性以及方法 |
4.4.2 信噪比对传递熵的影响 |
4.5 本章小结 |
第5章 风电塔筒法兰连接损伤识别 |
引言 |
5.1 风电塔筒实测概况及测点布置 |
5.1.1 实测工程概况 |
5.1.2 测试方案设计 |
5.2 FFT频谱分析 |
5.2.1 频谱及相关物理量 |
5.2.2 风电塔筒的频谱分析结果 |
5.3 基于自功率谱熵的损伤识别研究 |
5.3.1 自功率谱熵构造过程 |
5.3.2 自功率谱幅频特性 |
5.3.3 自功率谱熵熵值变化统计规律 |
5.4 基于传递熵的损伤识别研究 |
5.4.1 传递熵计算结果分析 |
5.4.2 损伤指标评价 |
5.4.3 损伤指标分析 |
5.5 本章小结 |
第6章 基于钢筋混凝土筒支梁试验的非线性损伤识别研究 |
引言 |
6.1 试验方案设计 |
6.1.1 试验梁参数及试验布置 |
6.1.2 钢筋混凝土完整简支梁固有频率计算 |
6.1.3 传感器频响频率确定 |
6.2 正截面破坏简支梁 |
6.2.1 试验测试及裂缝开展过程 |
6.2.2 传递熵计算结果 |
6.2.3 离散度指标及其变化规律分析 |
6.2.4 鲁棒性研究 |
6.3 斜截面破坏简支梁 |
6.3.1 裂缝开展情况及传递熵计算结果 |
6.3.2 损伤指标变化规律 |
6.4 两点集中加荷形式下简支梁破坏的识别 |
6.4.1 正截面破坏 |
6.4.2 斜截面破坏 |
6.5 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 研究结论 |
7.2 不足与展望 |
参考文献 |
作者简历及在学期间所取得的科研成果 |
(10)复杂海洋环境下深海立管涡激振动非线性动力响应研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景和意义 |
1.2 涡激振动基本概念及相关参数介绍 |
1.2.1 涡激振动基本理论 |
1.2.2 涡激振动相关参数 |
1.3 深海立管涡激振动问题研究现状 |
1.3.1 立管涡激振动研究方法综述 |
1.3.2 轴向张力时变条件下立管涡激振动研究 |
1.3.3 非定常流下立管涡激振动研究 |
1.4 本文主要研究内容 |
第二章 立管双向涡激振动时域数值模型 |
2.1 引言 |
2.2 立管双向涡激振动数理模型介绍 |
2.2.1 激励力及阻尼模型 |
2.2.2 惯性力模型 |
2.2.3 锁定判定准则 |
2.2.4 结构动力响应求解 |
2.2.5 时域与频域预报方法对比 |
2.3 附加质量系数变化效应研究 |
2.3.1 小尺度立管模型试验定性对比 |
2.3.2 大尺度立管模型试验定性对比 |
2.3.3 预报结果定量分析 |
2.3.4 内在机理讨论 |
2.4 本章小结 |
第三章 轴向动张力激励下立管涡激振动响应分析 |
3.1 引言 |
3.2 轴向张力时变条件下立管涡激振动时域预报方法 |
3.2.1 时域预报方法介绍 |
3.2.2 时域预报方法验证 |
3.3 模拟工况设计 |
3.3.1 立管模态分析 |
3.3.2 计算工况 |
3.4 轴向张力时变条件下立管涡激响应分析 |
3.4.1 时变张力对比恒定张力 |
3.4.2 时变张力初始相位效应 |
3.4.3 时变张力幅值效应 |
3.4.4 时变张力频率效应 |
3.4.5 Mathieu型共振 |
3.5 本章小结 |
第四章 多成分动张力激励下立管涡激振动响应分析 |
4.1 引言 |
4.2 模拟工况设计 |
4.3 单频多幅激励下响应分析 |
4.4 多频单幅激励下响应分析 |
4.5 多频多幅激励下响应分析 |
4.5.1 高频率小幅值与低频率大幅值组合工况 |
4.5.2 高频率大幅值与低频率小幅值组合工况 |
4.5.3 多频多幅激励下涡激振动响应对比 |
4.6 本章小结 |
第五章 均匀非定常流激励下立管涡激振动响应分析 |
5.1 引言 |
5.2 非定常流下立管涡激振动时域预报方法 |
5.3 时域预报方法验证 |
5.3.1 大KC数工况 |
5.3.2 小KC数工况 |
5.3.3 预报方法有效性讨论 |
5.4 振荡流与均匀流下立管涡激振动响应对比分析 |
5.4.1 涡激振动均方根位移对比 |
5.4.2 振荡流下涡激振动机理分析 |
5.5 均匀组合流下立管涡激振动响应分析 |
5.5.1 模拟工况设计 |
5.5.2 长振荡周期工况响应特性研究 |
5.5.3 短振荡周期工况响应特性研究 |
5.5.4 均匀组合流激励机理讨论 |
5.6 本章小结 |
第六章 剪切非定常流激励下立管涡激振动响应分析 |
6.1 引言 |
6.2 剪切流下立管涡激振动空间非均匀性 |
6.3 剪切振荡流下立管涡激振动响应分析 |
6.3.1 模拟工况设计 |
6.3.2 长振荡周期工况响应特性研究 |
6.3.3 短振荡周期工况响应特性研究 |
6.3.4 剪切振荡流激励机理讨论 |
6.4 剪切流叠加剪切振荡流下立管涡激振动响应分析 |
6.4.1 模拟工况设计 |
6.4.2 剪切流叠加剪切振荡流下立管涡激振动响应特性研究 |
6.4.3 流场振荡周期影响效应 |
6.4.4 流场组合比影响效应 |
6.5 本章小结 |
第七章 平台多自由度运动激励下立管涡激振动疲劳损伤研究 |
7.1 引言 |
7.2 不规则波浪下平台运动响应预报 |
7.2.1 顶端平台运动响应计算 |
7.2.2 数值算例 |
7.3 平台多自由度运动激励下立管涡激振动响应预报 |
7.3.1 平台多自由度运动激励等效方法 |
7.3.2 立管涡激振动局部响应特性 |
7.3.3 立管涡激振动整体响应特性 |
7.4 平台多自由度运动激励下立管涡激振动疲劳损伤计算 |
7.4.1 疲劳损伤分析方法 |
7.4.2 立管涡激振动应力成分分析 |
7.4.3 立管涡激振动疲劳损伤分析 |
7.5 本章小结 |
第八章 总结与展望 |
8.1 全文总结 |
8.2 论文主要创新点 |
8.3 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士学位期间发表的学术论文 |
攻读博士学位期间参加的科研项目 |
四、系统数字频响分析中若干条件的辨析及应用(论文参考文献)
- [1]基于跨点频响的柴油机关键部件故障诊断研究[D]. 高家宝. 中北大学, 2021(09)
- [2]运载火箭时域分段拟合动态载荷识别研究[D]. 张开华. 大连理工大学, 2021(01)
- [3]基于钢轨信道应急通信与定位技术研究[D]. 江勇. 成都理工大学, 2020(04)
- [4]基于功率谱密度传递比(PSDT)的桥梁工作模态参数识别及误差分析[D]. 孙倩. 合肥工业大学, 2020(01)
- [5]基于频响函数的有限元模型修正及其软件实现[D]. 王森. 南京航空航天大学, 2020(07)
- [6]基于阶次的旋转机械运行模态分析及软件实现[D]. 张晓雨. 南京航空航天大学, 2020(07)
- [7]螺栓结合部动态特性等效建模与参数识别方法研究[D]. 崔方圆. 西安理工大学, 2020(01)
- [8]幻听电子音乐结构组织中的矢量形态研究[D]. 章崇彬. 南京艺术学院, 2019(01)
- [9]传递熵理论在工程结构非线性动力识别中的应用研究[D]. 叶昌鹏. 浙江大学, 2019(01)
- [10]复杂海洋环境下深海立管涡激振动非线性动力响应研究[D]. 袁昱超. 上海交通大学, 2019(06)