模态应变能在复合材料机翼结构损伤检测中的应用

以复合材料机翼结构为研究对象，采用单元模态应变能改变率作为结构损伤标识量，对损伤结构进行损伤识别仿真。应用NASTRAN有限元程序对模型进行模态分析，模态分析的结果表明，单元模态应变能改变率对不同位置和不同程度损伤都具有较强的敏感性。应用神经网络成功识别了损伤的位置和程度，指出其可行性。     

基于柔度矩阵和神经网络的结构损伤识别法

提出一种分步识别结构损伤的方法。首先利用测量模态参数建立结构柔度矩阵来确定结构损伤的大体位置，然后应用神经网络技术和结构的加速度响应对确定的损伤范围进行参数识别，根据识别的刚度值判别结构的损伤程度。通过一个8自由度结构的仿真计算表明，该方法稳定性好，计算精度高，对噪声具有很高的鲁棒性，在10％噪声情况下，应用神经网络技术能较精确地得到结构的损伤程度，显示了该方法对大型复杂结构进行损伤诊断的潜力。     

两级载荷作用下疲劳损伤状态的试验研究

以按高－低和低－高顺序作用的两级循环载荷下的疲劳损伤累积试验为基础，详细考察与分析了疲劳损伤的演化规律及状态特征，指出了目前常用的各种累积损伤模型的缺陷，提出了应用对其应用范围进行严格限制的建议。     

输入未知条件下框架结构的损伤诊断研究

提出将结构健康监测技术用于输入未知条件下识别结构损伤，确定结构损伤位置和损伤程度。该方法首先利用自然激励技术(NExT)结合特征系统实现算法(ERA)，从结构的动力响应信号中得到结构的模态参数(频率和振型)，然后利用所识别结构损伤前后的模态参数来计算结构单元损伤诊断指标值，用以确定结构的损伤位置和损伤程度。为了验证损伤诊断方法的可行性，将该方法运用于平面框架结构。算例结果表明，该方法能够精确定位出框架结构的损伤位置，并判断出构件的损伤程度，具有实际应用价值。     

铝合金铸件疲劳寿命预测和累积损伤评估

建立在铝合金铸件中微观孔洞演化的数学模型，并讨论含孔洞铝合金铸件的材料模型。具有微观孔洞的铝合金铸件可以作为含损伤的材料，采用损伤度作为描述材料损伤的变量。应用含损伤的弹性材料本构关系，分析铝合金阶梯型含损伤铸件的力学性能和疲劳寿命。应用Gurson模型和屈服条件，评估铝合金铸件源于微孔洞的累积损伤及对材料塑性变形行为的影响。初步建立铸件疲劳寿命模拟分析系统。该系统包括铝合金铸造凝固过程模拟模块和疲劳寿命分析模块。     

胶带损伤在线检测系统设计与研究

针对煤矿大运量、大倾角带式输送机胶带传统损伤检测技术存在的效率低、安全性差、检测成本较高以及准确度低等问题，通过对矿用带式输送机胶带损伤常见形式以及原因进行分析，提出一种矿用带式输送机胶带损伤在线检测系统方案。通过对其硬件系统和软件系统进行设计，并制作出胶带损伤检测装置样机进行现场检测和试验。结果表明，本次提出的胶带损伤在线检测系统可以准确识别胶带常见损伤，及时预警胶带损伤，有效避免了带式输送机事故发生，对于保证煤矿安全性具有重要的应用价值和良好的推广前景。     

考虑重力影响的索结构损伤行波识别法

因索中某几股断裂而导致索等效截面减小是索结构常见的损伤模式。文中分析此损伤模式下索受扰动后的行波响应，提出重力场中索结构损伤的行波识别法。该方法由索上一点的实测响应数据，根据入射波和反射波到达该点的时间确定损伤位置，根据入射波和反射波的信号能量比及能量的时域分布确定损伤程度和损伤段宽度。为适应现场有噪声测试数据的影响，应用多分辨率分析理论，以Daubechies小波分解行波响应信号，对信号去噪并作出白噪声情况下损伤识别方法的误差估计。仿真结果表明，该方法可采用噪声污染响应信号对重力场中索结构的损伤进行准确的估计，适合小损伤情况下索结构的损伤识别。     

损伤力学在塑性加工中的应用

损伤力学是一门新兴的固体力学分支。它目前主要用于机件安全评定与寿命估算。笔者根据损伤力学的概念，原理和方法，在空洞型塑性损伤特征和热力学的基础上导出新的塑性损伤演变方程。理论分析与实验结果表明，损伤变量与相当应变呈线性关系，并且其值受应力三轴变的显著影响。该方程不但能反映应力三轴度为正时的影响，而且能反映应力三轴度为负时的影响，从而使损伤力不学可以与塑性加工学科结合起来，扩大了损伤力学的应用范围。     

基于支持向量机和模态频率的结构损伤诊断

支持向量机（support vector machine，SVM）是一种基于统计学习理论的机器学习算法，能够较好地解决小样本的学习问题。文中介绍支持向量机回归算法，并应用于结构损伤诊断领域；构造基于模态频率的损伤标识量，作为特征参数训练支持向量机实现对结构损伤的定位和程度标识；最后以梁的损伤识别为例进行验证。结果表明，支持向量机在结构损伤诊断领域中具有很好的应用前景。     

裂纹检测的结构动力学方法研究进展

结构动态特性检测是裂纹检测的一种很有效的方法。从裂纹模型、损伤指标和损伤识别方法3个方面介绍了裂纹检测的结构动力学方法发展现状，分析了常用裂纹模型的优缺点，讨论了各种损伤指标对裂纹的灵敏度。从损伤识别方法应用情况来看，主要瓶颈在于对精确有限元模型的依赖以及受测试能力的制约。     

考虑光伏调频的新型电力系统频率态势预测

以光伏为代表的新能源高渗透率并网带来一系列电力系统频率安全稳定问题,因此,需要对光伏参与调频下的电力系统频率态势进行预测分析。该方法在传统电力系统频率响应模型的基础上,考虑光伏附加频率控制策略,量化分析多资源参与调频下的电力系统频率态势及其与调频控制单元关键控制参数的量化关系。结果表明,光伏参与电力系统调频可提高系统频率稳定性,且基于模型分析法的电力系统频率态势预测方法具有可行性。     

基于主成分分析的特征频率提取算法及应用

通过研究主成分分析(principal component analysis,简称PCA)中有效特征值与信号频率和幅值之间的关系,发现有效特征值的数量是由原始信号中频率成分的个数决定,与幅值、频率和相位的大小无关。信号中每个频率产生两个有效的特征值,且幅值决定协方差矩阵C的特征值在其分布图中的排列顺序。提出了一种基于PCA的特征频率提取算法,该算法可实现对单个或多个特征频率的准确提取。将此方法应用于大型转子系统轴心轨迹的提纯上,效果优于谐波小波和小波包算法。     

A Clock Oscillator Synchronized with a Power Network

A circuit of a clock oscillator is proposed, whose frequency and phase are synchronized with an industrial 50-Hz power network. The synchronization with the network reduces the effect of network-interference impact on signals of low-power sensors during their reproduction, measurement, and processing. The device, which was built using several STTL chips, is a frequency multiplier that is based on a phase-synchronization system with a frequency divider in the feedback loop. Due to the phase–frequency principle of the error-signal formation, the danger of capture at multiple frequencies is eliminated and an extended synchronization band is achieved without parasitic frequency modulation of the generated pulses. The device is powered with a +5-V source and has a synchronization band of ±25% of the rated network frequency. The frequency multiplying factor, which in the described embodiment is 65536 (the clock frequency is 3276.8 kHz), can be set arbitrarily via a conjugate change of the frequency-divider modulus and the oscillator center frequency.     

太赫兹双梳光谱中重复频率差影响的研究

太赫兹双梳光谱技术因其高频率分辨率和高灵敏度等优点，近年来成为一种有力的光谱测量技术。为了提高光谱系统的探测性能，本文分析了双梳光谱技术在时域和频域中的采样原理及方法，基于两台飞秒激光器搭建了一套重复频率可调的太赫兹双梳光谱系统。通过改变一台光频梳的重复频率，系统地研究了不同重复频率差对太赫兹双梳光谱系统性能的影响。结果表明有效范围内的重复频率差越小，探测到光谱质量越高。当重复频率差为10 Hz时，太赫兹双梳光谱系统的探测性能最佳。此研究为太赫兹双梳光谱技术选择最合适的重复频率差提供了方法。     

基于均匀设计的磁混频硬度检测激励参数优化

在对铁磁材料进行磁混频检测时,高低频励磁场的激励参数直接关系到磁混频效应的强弱及检测灵敏度。针对铁磁材料硬度磁混频检测问题,利用均匀设计方法研究了励磁场参数对磁混频效应的影响。基于模糊理论,建立了包含变异系数和相关系数两个特征指标的混频效应模糊评价模型。在此基础上,通过回归分析,获得磁混频激励参数对混频效应的影响规律,并优化出获得较强磁混频效应的激励参数组合。优化结果表明,混频激励参数选择对磁混频效应有很大的影响,利用优化得到激励参数可以获得更强的混频效应,大大提高了混频检测的灵敏度。研究工作有力地推动了磁混频检测技术在无损检测领域的应用。     

新型直接数字合成式扫频仪的原理和研制

DDS(directdigital synthesizer)是利用数字可控振荡器技术 ,直接以数字信号控制产生高精度频率信号 ,频率分辨率可达μHz,频率切换速度极快。以 DDS为核心的扫频仪在性能上要大大优于第一代模拟式扫频仪和一般数字扫频仪。DDS扫频仪以菲力浦单片机 P89C5 1RC2控制 DDS芯片 AD985 0 ,用 PC机显示扫频结果。其扫频范在 0 .0 1Hz～ 30 MHz,也可以产生该范围内的点频信号 ,频率稳定性取决于晶振稳定性。为研制高性能、低价格频率类仪器给出参考方案     

基于参数自适应时频分布的瞬时频率估计

为了跟踪信号在不同时刻的频率变化情况，需要估计其瞬时频率。本文分析了瞬时频率与非平稳信号的时频分布之间的关系，提出了一种采用自适应信号子空间分解的参数自适应时频分布（PAD），以及基于PAD峰值检测的瞬时频率估计方法。数值仿真和对实测信号的瞬时频率估计实验结果表明，该方法对于调频类信号的估计性能优于其他常用的瞬时频率估计法，且抗噪声干扰能力强，为时变频率非平稳信号的瞬时频率估计提供了新的手段。     

基于AMESim的新型高频电液颤振器仿真分析

利用AMESim建立了高频电液颤振器的仿真模型,通过仿真确定了颤振器的谐振频率,并对其在谐振频率和非谐振频率下的振动过程进行仿真研究。仿真结果表明:该电液颤振器的谐振频率为1500Hz。电液颤振器在谐振频率下输入较低压力即可输出较大振幅,达到节约能源的效果。     

一种基于瞬时频率的多普勒畸变声信号校正方法

运动声源信号中广泛存在多普勒效应影响,针对其引起的频移、频带扩展问题提出了一种校正方法。信号的频率非平稳性的还原通常使用重采样方法,而建立一组重采样时间序列就是该方法的核心。对于多普勒畸变信号,瞬时频率与原信号频率有着密切的关系。仿真信号和实验信号处理结果显示,多普勒效应带来的频带扩展问题得到了较好的解决,畸变信号得到了有效校正。     

压电能量俘获结构及其升频转换技术的发展现状

压电材料作为一种良好的机电换能元件,具有体积小、成本低、工作性能可靠等优势,但如何设计压电振子高效地俘获环境振动能,仍是本领域的关键技术难题。以定频式、调频式和宽频式三类典型压电振子为代表的结构共振频率匹配设计能部分解决上述难题,但面向环境低频、超低频振动能俘获,上述振子仍面临输出功率低、可靠性差等问题,途径之一是通过机械式升频转换技术将低频激励转换成压电振子的高频振荡,同时突破超低频压电元件功率密度低的限制。几类机械式升频转换技术被区分并简要介绍,重点阐述一种借助非线性系统内共振现象实现的机械升频转换方法。内共振升频技术具有激励加速度阈值低、升频转化能量损失少等优势,进一步拓宽压电振子领域内的机械式升频转换研究。