撞击流反应器内压力波动信号的间歇性分析

结合小波变换模极大值的方法对撞击流反应器撞击区压力波动时间序列进行多重分形分析,并确定相应的压力波动信号的间歇性指数,探讨撞击流反应器撞击区非线性、非均匀性和混沌特性机理。对计算机采集的压力波动信号通过Matlab以及Origin进行数据分析处理。通过分析不同转速以及不同位置的信号得出:撞击流反应器内部流体流动具有多重分形的特性,由于通过间歇性参数随转速变化出现的最低拐点可以判断反应器内部流型的转变,得出流型的转变区域,即由撞击流向平推流的转变;随转速的变化,流型的转变基本一致,在z=20 mm附近;同时随着转速的增大,z=-10 mm流型的转变要先于z=0 mm时流型的转变。     

油水两相流电导信号的IMF特征提取及流型识别

石油开采过程中油水流型对压力等参数影响很大,准确识别流型可以提高传输效率、降低开采成本.利用INV306型智能信号采集处理系统和电导探针测量系统,采集垂直上升管中三种不同油水两相流流型的电导波动信号.应用经验模态分解(EMD)对电导波动信号进行了IMF特征参数的提取,然后分别提取各模态的能量特征,并将其作为Elman神...     

扬声器非线性特性的Hilbert-Huang变换分析

为研究扬声器的非线性特性和形成机理,提出一种基于Hilbert-Huang变换(HHT)的扬声器非线性特性分析方法.该方法通过对扬声器纸盆位移信号进行经验模态分解(EMD)得到内禀模态函数(IMF),计算出IMF函数的瞬时频率.用瞬时频率的变化表示纸盆位移信号波内频率调制的非线性现象,直接反映出与扬声器结构相关联的非线性特性.仿真和实际扬声器实验结果表明,用HHT瞬时频率表示扬声器非线性的方法与传统的傅立叶谐波方法相比,能更确切地说明产生非线性的原因,给扬声器非线性的改善与补偿提供了依据.     

基于Hilbert-Huang变换的提升机齿轮箱故障诊断研究

Hilbert-Huang变换是用经验模式分解方法(EMD)将信号分解为有限个固有模态函数(IMF),然后再利用Hilbert变换获得时频分布特征的分析方法.介绍了该方法的基本原理,并将Hilbert-Huang变换应用于齿轮箱的故障诊断中,对IMF分量进行边际谱分析,并判断齿轮的故障.研究结果表明,Hilbert-Huang变换是一种有效的齿轮箱故障诊断方法.     

基于FastICA改进EMD的算法研究

经验模态分解(EMD)算法在非线性、非稳态的信号处理上具有显著的优势,但EMD在实际应用过程中存在着一些缺陷,其中以模态混叠和虚假模态现象最为突出。模态混叠现象可以简单地概述为在1个本征模函数 (IMF)含有多于一阶的结构固有模态分量;虚假模态现象则是指不该有的频率组分对结构模态参数识别精度的严重影响。针对这一问题,对EMD中存在的以上两大缺陷展开研究,提出了利用频带滤波和独立分量分析算法(ICA)中的快速ICA算法(FastICA)相结合改进的EMD 算法。利用希尔伯特变换(HT)识别结构频率,并通过Benchmark 结构验证了所提算法的有效性。     

机器人精镗飞机交点孔的颤振分析与识别

针对机器人精镗飞机交点孔时容易出现颤振,影响加工表面质量的问题,通过分析颤振发生时的压脚位移信号,提出基于Hilbert-Huang变换的颤振特征提取方法,实现机器人镗孔颤振的快速识别.对颤振前后的压脚位移信号进行时域分析和频域分析,获得颤振发生的频段.将压脚位移信号进行经验模态分解,得到一系列具有不同频段的固有模态函数（IMFs）.根据颤振频段筛选出与颤振相关的IMF,通过Hilbert变换得到瞬时频率.分析瞬时频率的变化规律,从中提取颤振特征以识别颤振.试验结果表明,在机器人镗孔系统中,此方法能够在颤振形成前0.5 s及时识别颤振.     

EMD遗传神经网络方法

针对BP(back propagation)神经网络搜索速度慢、容易陷入局部最小的缺陷,提出了经验模态分解(EMD)遗传神经网络方法,首先用对带噪的信号进行分解,得到信号的各阶本征模函数分量,每个本征模函数分量对应着一个能量不同的频段,即一种故障特征,将各频段能量的特征向量作为优化神经网络的输入样本;其次用遗传算法对神经网络的初始权值和阈值进行优化.利用EMD遗传神经网络方法对滚动轴承多类故障信号进行分析,可提高故障识别能力.     

旋转机械振动信号的固有模式函数降噪方法

针对旋转机械非平稳振动信号中局部低能量噪声的消除问题,提出一种基于固有模式函数(IMF)的振动信号降噪方法.该方法在信号经验模式分解(EMD)的基础上,通过对一阶IMF进行L次随机排序操作,构造观测信号的L个样本序列.根据白噪声各阶IMF的能量密度,计算L个样本序列各自分解所得IMF的阈值.通过样本幅值与阈值的比较,将IMF中过零点区间内极值小于阈值的所有样本点去除,并利用这些阈值去噪后的IMF重构信号.仿真和实验结果表明,本方法对各阶IMF中局部低能量噪声的消除是有效的,且降噪后信号的时频特征显著.     

HHT的改进及其在电压闪变分析中的应用

介绍了Hilbert-Huang变换方法在电压闪变分析中的应用,该方法利用经验模态分解法EMD将电压波动信号分解成有限个固有模式函数IMF,再运用概率大值统计方法实现电压闪变的分析。对Hilbert-Huang变换方法进行了一些改进:对EMD分解的停止条件进行改进,加快了收敛速度;对EMD分解过程中的端点抖动问题采用端点镜像法消除;对虚假分量采用相关系数法进行消除。试验结果表明,改进后的Hilbert-Huang变换方法提高了分析准确度。     

钢筋混凝土构件损伤状态的声发射识别

为实现钢筋混凝土构件的损伤识别,利用声发射技术对钢筋混凝土梁进行了损伤监测研究。采用Hilbert-Huang变换对声发射信号进行了分析,利用经验模态分解(EMD)将信号分解为固有模态函数(IMF),得到Hilbert谱,反映信号时频特性。从IMF中提取声发射特征参数,即固有模态函数最大瞬时幅值和特征瞬时频率。通过参数与波形的混合分析,确定钢筋混凝土构件的损伤状态,获得结构加固修复和失效破坏的两个安全预警信号,为声发射技术应用于钢筋混凝土结构健康监测提供理论基础。     

浸没循环撞击流反应器

在一系列研究的基础上,开发了一种用于液相或液固相体系的浸没循环撞击流反应器(SCISR).其主要特点是全混流-平推流串联的特殊流动结构和撞击区显著强化微观混合,它们都已得到实验证实.对于若干反应体系例如酸法制取"超细"白碳黑等,SCISR显示出明显优于搅拌反应釜的性能.此外,SCISR在机械结构方面有一些胜过搅拌反应釜的优点,颇具有应用潜力.     

撞击流反应-沉淀法制纳米铜粉

采用液相还原-沉淀法在浸没循环撞击流反应器中，以氨水作为络合剂，聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为分散剂，用硼氢化钾(KBH4)还原氯化铜制得纳米铜粉，通过单因素法初步得到影响粒径大小各因素的最佳工艺条件，XRD检测表明在优化条件下制得的产物主要是单质铜，TEM检测结果表明铜粉粒径为5～20nm。     

浸没循环撞击流失应器的研究（I）——结构设计与特点

详细介绍浸没循环撞击流反应器的原理、结构设计及其特点。在结构上，它为卧式设计，2边对称地装有2个导流筒，安装在导流筒内的旋转叶轮推动流体沿导流筒高速流动，在反应器中心处相向撞击，形成一个高度湍动的撞击区。并采用循环流动结构，使物料停留时间可以任意设置。它具有优于传统搅拌槽反应器的一系列特点，特别是在强化混合和机械性能方面，最后提出对这种新型反应器性能进行研究的重点：微观混合特性、撞击面流体的波动特性及其二者的关系等。     

浸没循环撞击流反应器的研究(Ⅰ)——结构设计与特点

详细介绍浸没循环撞击流反应器的原理、结构设计及其特点.在结构上,它为卧式设计,2边对称地装有2个导流筒,安装在导流筒内的旋转叶轮推动流体沿导流筒高速流动,在反应器中心处相向撞击,形成一个高度湍动的撞击区.并采用循环流动结构,使物料停留时间可以任意设置.它具有优于传统搅拌槽反应器的一系列特点,特别是在强化混合和机械性能方面.最后提出对这种新型反应器性能进行研究的重点:微观混合特性、撞击面流体的波动特性及其二者的关系等.     

喷嘴形状对对置式撞击流反应器流场影响的数值模拟

为了研究锥直型和矩形喷嘴对流场的影响,用Fluent软件对四口对置式撞击流反应器内部流场进行了三维数值模拟,得到入口截面上速度等值线图和等压图及Y方向上X-Y和Y-Z 截面的速度分布云图,然后使用 tecplot后处理软件提取数据,最后利用 Origin 软件作出曲线图并进行比较分析。结果表明：在入口截面上,锥直型喷嘴反应器速度大于矩形喷嘴反应器速度,流动更加稳定;Y 轴纵向上,锥直型喷嘴反应器内部流体、动能转化压能更加完全;锥直型喷嘴反应器压力脉动小,流束更加集中,保障了流体拥有足够能量撞击。为对置式撞击流的工业化设计提供了理论依据。     

Hilbert-Huang变换应用中的预处理方法研究

为提高Hilbert-Huang变换（HHT）中瞬时频率计算的真实性和稳定性，提出了一种信号的预处理方法.该方法首先对信号作傅里叶变换，然后根据插值点数作补零处理，再进行傅里叶反变换，完成傅里叶插值功能.对傅里叶插值处理后的信号作经验模态分解（EMD）得到一组固有模态函数（IMF），计算所有IMF的瞬时频率和幅值，最终获得信号时频分布的Hilbert谱.结果表明，该傅里叶插值的预处理方法能够有效消除和抑制HHT分析中的瞬时频率波动和虚假成分产生，增强了瞬时频率的准确性，提高了HHT方法的信号分析频率，该方法能有效应用于实际信号处理的HHT时频分析中.     

水轮机压力脉动的混沌动力学特性

为有效进行水轮机的运行监测和故障诊断,采用混沌动力学方法对水轮机在偏工况运行时的压力脉动特征进行研究.利用提升小波变换对压力脉动实验数据进行去噪,给出压力脉动信号时域分布及各频率成分的能量分布情况.分析脉动信号由轻度空化发展到严重空化过程中的一系列动力学特性,包括时频特征分布、相轨迹图、李雅普诺夫(Lyapunov)指数图和庞加莱(Poincaré)映射图等.结果表明:水轮机尾水管压力脉动的主要能量分布在低频段,随着空化程度的加重,频谱脉动强度增大;对于研究工况,最大Lyapunov指数均大于零且随空化程度增加而增大,说明水轮机压力脉动信号存在混沌吸引子.利用本文方法进行多工况分析,可完成在线运行监测.     

一种基于Hilbert Huang变换的直扩信号盲检测方法

针对直扩信号在低信噪比情况下难以检测的问题,提出一种基于Hilbert—Huang变换的盲检测算法。通过对信号进行经验模态分解,根据能量最大原则对得到的内蕴模态函数进行筛选和提取,实现信号的重构;计算其时间、瞬时频率及幅值的分布图和边际谱,从而检测出直扩信号并估计出载频。理论分析和仿真实验表明该算法在信噪比为-16dB的情况下能有效地检测出直扩信号。