侵彻弹体频率特性分析及过载信号处理

为解决硬目标侵彻过载信号降噪问题,提出融合总体经验模态分解（EEMD）和小波变换（WT）的联合滤波方法。首先对实测信号进行总体经验模态分解,获得信号的本征模态函数（IMF）分量,然后计算各分量功率谱并与原信号比较,得出信号的有效分解尺度和弹体的过载响应频率,接着对高频IMF分量采用小波阈值降噪,最后将降噪后的高频分量与分解后的低频分量组合重构获得侵彻特征信号。实验证明,这一方法可以有效提取弹体响应频率,消除侵彻过程中弹体的高频振动信号和外部噪声,且处理后的加速度曲线具有更高的信噪比,积分所得速度和位移时程曲线也与实验结果相近。     

6-PUS并联机床的动态特性分析

叙述了模态分析的基础理论,利用有限元分析软件ANSYS/Workbench对处在初始位姿下的6-PUS并联机床进行模态分析,根据得到的并联机床的六个主自由度对应的共振频率和振型,总结了该机床的振动特性和刚度分布特点。并在模态分析的基础上对其进行谐响应分析,得到了机床动平台沿X、Y、Z三个主运动方向的位移谐响应曲线,探讨了机床的谐响应特性,进一步验证并联机床在外力作用下的抗振性能,为对并联运动机床结构的动态设计和优化设计提供了一定的参考。     

基于小波变换的侵彻加速度信号分析

为了分析弹体在侵彻过程中加速度信号的构成成分和频率分布范围,利用小波变换对侵彻加速性信号进行了分解,分解出侵彻加速度信号在不同频段内的分布情况。通过与理想情况下加速度信号曲线及加速度信号本身的信号特点进行对比,得出弹体在侵彻过程中,在轴线上加速度信号的频率范围和弹体振动频率范围分别为31.25-62.5 kHz和62.5-125 kHz,而后利用 Simulink获得侵彻加速度信号曲线。     

基于小波变换的侵彻加速度信号分析（英文）

为了分析弹体在侵彻过程中加速度信号的构成成分和频率分布范围,利用小波变换对侵彻加速性信号进行了分解,分解出侵彻加速度信号在不同频段内的分布情况。通过与理想情况下加速度信号曲线及加速度信号本身的信号特点进行对比,得出弹体在侵彻过程中,在轴线上加速度信号的频率范围和弹体振动频率范围分别为31.25-62.5kHz和62.5-125kHz,而后利用Simulink获得侵彻加速度信号曲线。     

锥齿轮传动形性测试仪整机结构的动态特性分析

针对锥齿轮传动形性测试仪进行齿轮传动误差、振动噪声测量时,其模态对测量结果产生影响的问题,对试验仪的动态性能进行了分析和测试。首先使用Solid Edge进行了结构建模,使用ANSYS Workbench进行了模态分析,并进行了谐响应分析;然后使用压电传感器和加速度传感器采集了动态响应数据,并利用DASP软件进行了实验模态分析,进行了不同工作状态下的振动数据采集;通过有限元仿真和实验模态得到了仪器的前6阶模态,证明了实验模态分析与软件仿真得到的模态分析结果基本一致;仿真得到了整体结构XYZ 3个方向的位移谐响应曲线;分析了不同工作状态下振动信号,发现了振动信号与仪器模态有明显联系;利用模态分析结果确定了仪器在工作条件下需要避开的共振频率区域,并通过振动实验确定了主动轴与机床连接部分为仪器动态特性的薄弱位置。振动实验分析结果表明:在仪器工作条件下,仪器第1阶固有频率应避开与齿轮转频、啮频相同的区域。     

基于奇异值分解的侵彻过载信号降噪方法

为解决硬目标侵彻过载信号的降噪问题,提出侵彻加速度信号的奇异值分解技术。首先,通过主体奇异值分量稳定原则确定信号的重构子矩阵;然后,利用前K次奇异值能量占优法则提取奇异值的有效阶次,在此基础上对实测信号进行奇异值分解;最后,利用分解出的有效奇异值完成信号的重构。实验证明,经此方法处理的侵彻过载信号可以有效剔除隐含在弹体加速度信号中的振动和噪声,重构后的加速度曲线具有比小波降噪效果更好的信噪比,积分得到的位移曲线能较好反映实际侵彻深度,是侵彻过载信号处理的一种新的可行方法。     

钢绳联轴器频率-振型的数值模拟

为了得到柔性联轴器系统的固有频率和振型,借助Workbench线性模态分析模块,对钢绳联轴器系统两种运动极限状态下的系统固有频率和主振型进行数值计算,巧妙利用接触刚度K与接触面积的关系,得出非线性钢绳联轴器系统的模态参数;模拟加载特性进行谐响应分析,得到敏感响应面在激励状态下对应的频率-振幅曲线,找出各峰值对应的频率。     

运用希尔伯特黄变换的桥梁颤振导数识别

提出了一种基于希尔伯特黄变换(Hilbert-Huang Transform,简称HHT)识别桥梁颤振导数的方法.根据HHT理论,首先利用经验模态分解(Emprical Mode Decomposition,简称EMD)将桥梁节段模型风洞试验中实测得到的自由振动加速度响应信号分解成一系列本征模函数(Intrinsic Mode Function,简称IMF)分量,对幅值最大的IMF分量作希尔伯特变换,得到其瞬时振幅和瞬时频率.通过信号处理,识别出结构的固有频率和模态阻尼比.其次,对自由振动时程进行时域拟合,获得结构的复振型.最后通过状态方程确定系统的8个颤振导数.数值仿真算例表明,该方法具有较好的抗噪性和可靠性,风洞试验也验证了该方法的可行性和有效性.     

基于模态叠加法的毫米波框架结构谐响应分析

毫米波框架结构搭载运动模块实现上下快速扫描运动,在扫描过程中,框架结构的振动特性和变形直接影响其搭载的信号采集系统工作性能和整机噪声。使用Workbench对其进行模态分析和简谐载荷下的谐响应分析,得到框架结构的固有频率、振型云图和各阶频率下的稳态响应,为框架结构优化提供理论基础。     

U型高空作业平台的动力学分析

通过时U型高空作业平台的动态特性的研究,验证U型高空作业平台的结构设计的合理性.采用subspace模态提取法对U型高空作业平台进行模态分析,得到了U型高空作业平台的前六阶固有频率和振型:应用Full(完全法)对结构进行谐响应分析与瞬态动力学分析,得到U型高空作业平台危险节点的激振频率和位移响应最大值.通过对结构动力学...     

变分模态分解在转子故障诊断中的应用

针对转子故障诊断问题,提出一种基于变分模态分解(variational mode decomposition,简称VMD)的信号处理方法。该方法在获取分解分量的过程中通过迭代搜寻变分模型最优解来确定每个分量的频率中心及带宽,从而能够自适应地实现信号的频域剖分及各分量的有效分离,对各单分量信号进行希尔伯特变换,即可得到瞬时的频率和幅值信息。对仿真信号和典型转子故障信号进行VMD方法和经验模态分解(empirical mode decomposition,简称EMD)方法的分析比较,以验证所提方法的有效性。仿真信号的分解结果表明,变分模态能够准确分离出信号中的固有模态分量且不存在模态混叠;转子故障实验信号的分析结果表明,所提方法能够有效提取出明显的故障特征,从而准确诊断出转子存在的故障。     

基于ICA独立分量分析的模态参数识别研究

阐述了模态识别原理和独立分量分析原理,说明了ICA混叠矩阵与模态频率之间的对应关系,将信号处理技术应用于机械系统动力学问题中。对XXX型弹体涂镀层厚度检测仪机架进行试验模态分析,对获取的振动信号采用不同的算法提取出机架的固有频率并进行对比,结果证明,基于ICA方法的模态参数识别方法可以得到较好的识别。获得的模态参数结果对于降低检测仪振动、保证检测仪稳定运行具有重要价值。研究结果对于仅可测得响应的机械系统模态参数识别问题,具有一定理论和实际意义。     

侵彻过载信号的欠定盲源分离与特征提取

侵彻过载信号成份复杂,传统盲源分离方法无法有效提取弹体侵彻板靶特征,基于此提出一种不受测试传感器数量限制、具有源数估计的侵彻过载信号盲源分离方法。首先,对单通道测试信号进行总体经验模态分解,将分解后的固有模态与原信号组成多维信号;其次,对组成的多维信号奇异值分解,以"前K次奇异值占优"法则估计信号振源个数,利用"最大互相关系数法"筛选最优IMF函数与原信号重组构造多通道混合信号;最后,对多通道混合信号白化处理和联合近似对角化,计算酉矩阵获得测试信号的混合估计。将其用于单通道侵彻过载信号的特征提取,获得了与源信号相关度为0.974 7的加速度特征信号。与现有方法相比,该方法能有效分离出单通道侵彻过载特征信号,并且信号处理过程具有的自适应特性也解决了不同弹靶工况下过载信号滤波频率的选择困难问题。     

基于Laplace小波相关滤波的结构模态参数精确识别方法

为了从结构脉冲响应信号中精确识别结构模态参数,提出一种基于Laplace小波相关滤波的结构模态参数精确识别方法。首先对结构的脉冲响应信号进行经验模式分解,将结构多阶模态响应信号分解为与各单阶模态响应信号一一对应的分量,再对这些分量分别进行Laplace小波相关滤波便可准确识别结构的各阶模态参数。仿真信号的计算结果表明该方法可以得到精确的阻尼固有频率,并能准确地锁定阻尼比。悬臂梁力锤激励试验结果表明该方法在实际结构的模态参数识别中也非常有效。     

不同结构弹体侵彻混凝土靶板数值模拟

针对用传统结构弹体进行侵彻数值模拟得到的加速度曲线与实测加速度曲线相差较大的问题,提出细化弹体结构进行数值模拟实验的方法。应用ANSYS／LS—DYNA对传统结构弹体和细化结构弹体侵彻8层混凝土靶板进行数值模拟,提取了两组加速度曲线;设计了打靶试验方案,获得实测加速度曲线。将两组仿真曲线与实测曲线比较后发现,细化结构弹体仿真加速度曲线更接近实测曲线。因此在数值模拟研究中,利用细化结构弹体得到的曲线更具有参考价值。     

TX1600镗铣加工中心立柱动态特性分析

用Sofidworks软件建立三维实体模型,在三维实体模型的基础上建立了TX1600镗铣加工中心立柱模态分析的有限元模型,用ANSYS有限元分析软件对它进行模态分析,通过求解得出前4阶固有频率和相应的主振型。为了解各阶频率对结构动载荷的响应情况,论文还将对TX1600数控加工中心立柱进行谐响应分析,结果得出数控中在受外部激振力下的动态响应特性,并在此基础上指出了机床存在的不足。     

数控弧齿铣齿机的切削动力学研究

以一台数控弧齿铣齿机为例，分析了机床结构及其受力特点，结果表明，切削分力的大小和方向在从切入到切出的过程中变化很大，造成了铣齿过程的不稳定。通过测量刀具和工件间相对激振的频率响应曲线，分析出机床结构存在两个薄弱模态对应的模态频率。试验模态分析和机床结构有限元计算均验证了结构薄弱模态的存在，并得到了相应的振型特点。谐响应分析表明，机床每一切齿走刀过程的切入和切出期间，不同大小和方向的切削力激发了机床结构相应的薄弱模态。机床的自激振动试验验证了谐响应分析的结果，并得到了稳定的切削区间。     

VMC0540d机床床身和立柱结构的谐响应分析

首先给出了分析机床床身和立柱结构动态特性的重要性和必要性,并给出了对其进行 谐响应分析的意义.给出了配置ANSYS和PROE接口的方法和有限元模型的生成的具体过程.在对谐响应求解方法进行对比分析的基础上,对VMC0540d的床身和立柱结构进行了谐响应分析,得到了床身和立柱关键点沿机床的X、Y和Z向在频域的应力和位移谐响应曲线.最后,对谐响应分析的结果进行了具体说明,给出了机床受迫振动时振源的频率范围,同时也说明了谐响应分析的局限性.     

压裂车高弹联轴器的选型与匹配分析

为了研究高弹联轴器在压裂车作业过程中对车台上柴油发动机型号是否匹配、以避免两者发生共振,本文在指定柴油发动机的情况下对高弹联轴器的选型及匹配进行研究分析.首先对高弹联轴器进行理论选型计算,然后对选出来的高弹联轴器建立三维模型,并导入ANSYS中对其进行静力学分析模态分析,得到其前10阶固有频率与主振型.然后在模态分析基础上,再对其进行谐响应分析,得到其加速度、位移变形及应力响应曲线,根据其谐响应曲线结果分析可知,该高弹联轴器对应的危险激振频率段为0～110 Hz、危险频率点为21 Hz和39 Hz.通过对高弹联轴器的静态及动态分析,使得所选择的高弹联轴器变得更加可靠和安全,也为今后对用于压裂车的高弹联轴器提供了结构设计思路和优化理论依据.     

某汽车座椅骨架的动态特性分析

为获得某汽车座椅骨架结构的动态特性,利用Pro/E软件建立其三维模型,基于Ansys Workbench软件进行模态分析,并考虑路面和整车的影响对其进行了随机振动分析和谐响应分析,得到汽车座椅骨架的前六阶模态值和振型,以及随机振动和谐响应条件下汽车座椅骨架和座垫骨架的响应值。分析结果表明该汽车座椅骨架避开了人体不同器官的共振频率范围,并给出了座垫骨架具有较大位移响应的频率值,为后续汽车座椅骨架的结构设计和整车动态特性的优化设计提供了参考依据。