船首机械振动噪声信息特征提取

传统的船首机械振动噪声信息特征提取方法中存在谐波频率偏差较大的问题。为此,提出船首机械振动噪声信息特征提取方法设计。通过计算原始信号的局域均值和包络函数,得到调频信号,利用调频信号计算出瞬时频率,将所有包络函数乘积作为包络信号,与瞬时频率相结合即为原始信号的分量,将分量从原始信号中剔除后重复上述过程,达到振荡噪声信息分解的目的,通过重构将含有噪声信息特征的分量整合在一起,获得对应的谱,实现噪声信息的提取。测试结果表明,与传统的噪声信息特征提取方法相比,设计的船首机械振动噪声信息特征提取方法中谐波频率偏差较小,适合在船首机械振动噪声信息特征提取中应用。     

船用离心泵压力脉动与振动信号的相干分析研究

非定常流动是引起泵振动的主要因素之一,为了明确压力脉动与振动之间的关联关系,搭建了闭式实验系统,对一台船用离心泵进行压力脉动和振动的同步测量。基于快速傅里叶变换获得了各监测点压力脉动、基脚振动信号的频谱特性及功率谱特性;通过计算压力脉动信号与振动信号的相干函数,并通过比较不同测点的相干系数大小,分析了压力脉动对振动的贡献。结果表明,压力脉动与振动均在轴频、叶频及其高次谐波等离散频率下能量突出;不同频率下各测点的压力脉动对泵振动的影响存在差异,其中进口压力脉动在600-700Hz及900-1000Hz频段对振动影响最大;隔舌压力脉动在0-600Hz及700-900Hz频段对振动影响最大;出口压力脉动在轴频的高次谐波等个别频率处对振动有一定影响。相干分析可作为建立压力脉动与振动信号之间关联关系的一种有效手段,由此为进一步离心泵内部流场改善及减振提供参考。     

随机开关频率电压空间矢量SVPWM技术

分析了电压空间矢量SVPWM的原理及合成任意位置电压空间矢量的算法,并在固定开关频率(载波频率)基础上提出开关频率随机变化的方法.固定频率的SVPWM脉冲信号的谐波主要集中在其开关频率附近,且幅值较大;随机开关频率SVPWM脉冲信号的谐波分布均匀,且其谐波幅值的峰值较前者有了很大下降.这有利于减小逆变器输出电压的谐波幅值,从而减小交流电机转矩脉动的大小,达到抑制噪音的目的.     

功率谱估计在舰船噪声特征提取中的应用仿真

为更好地实现舰船识别与管理的目的,设计研究功率谱估计在舰船噪声特征提取中的应用方法.依照舰船实际信号与噪声信号的差异性推导滤波器结构,在滤波器内迭加一个白噪声谱改善信号失真问题,利用滤波器对舰船噪声信号进行白化处理.采用Welch功率谱估计法,通过窗函数截断白化处理后的舰船噪声时程离散信号,获取不同段舰船噪声信号的功率...     

DS-UWB通信系统的信号兼容性分析

采用超宽带(UWB)技术的无线通信系统,在实现对无线电频谱资源的充分利用的同时,也成为传统窄带系统的一种潜在干扰源.首先,通过对直扩超宽带(DS-UWB)信号功率谱密度的研究,分析了DS-UWB对典型窄带系统的干扰.其次,研究了DS-UWB信号功率谱密度的典型包络形式,已调信号功率谱的连续、离散成分和脉冲重复频率(PRF)对信号功率谱的影响,进而提出并讨论了合理设计伪码形式和选择PRF参数以减轻干扰影响的初步方案,最后讨论了DS-UWB与受扰系统的共存性.     

基于EMD和RBF的滚动轴承故障诊断

提出了基于经验模态分解(EMD)和径向基(RBF)的滚动轴承故障诊断方法。同时给出了诊断实例:利用EMD将滚动轴承震动信号分解成若干个固有模态函数(IMF)分量,然后对每一个IMF进行Hilbert变换,最后提取每个IMF分量的平均频率及能量比,并以此作为RBF神经网络的输入参数来判断轴承的工作状态。诊断结果表明该方法能够实现轴承故障的诊断,而且速度快,准确率高,易于实现自动化监测。     

柴油机工作过程均匀性的相关分析监测

将信号分析技术应用于柴油机缸内工作过程的均匀性的检测与诊断，对缸内气体压力的互相关函数，互功率谱密度函数、相干函数的特征及其与柴油机工作状态之间的关系进行了分析讨论。研究表明，利用相关分析方法来监测各缸工作过程的差异是可行的。     

一种新颖的特殊体制雷达辐射源识别技术

对特殊体制雷达信号脉内特征的提取是电子对抗的重要研究课题。论文利用韦尔奇功率谱原理来提取信号识别特征参数,并根据提取出的特征参数设计信号识别模型。首先从多种信号中检测识别线性调频信号、相位编码信号、频率编码信,然后分析特征参数的适用范围和信号环境。最后通过仿真分析来验证特征提取算法和识别方法在雷达辐射源信号识别中的可行性。     

梁结构耦合点的振动功率传播

本文详细讨论了多根梁耦合点的振动功率传播特性.耦合点采用刚体质量来模拟.采用波动分析法研究纵向波或弯曲波入射半无限梁结构耦合点的传播.首先根据耦合点的平衡条件和连续条件,得到了波动方程中的幅值.然后建立了波动幅值和振动功率之间的关系,并得到振动功率反射和传播系数.反射和传播系数确定为振动频率和耦台角度的函数.算例计算了二叉梁的反射系数和传播系数,分析了耦合角度和振动频率以及是否计及耦合点质量对反射系数和传播系数的影响,得到了一些有价值的结论,对于振动控制和结构优化设计具有重要的意义.     

基于相关特性船舶辐射噪声DEMON谱信噪比增强算法

基于实测船舶辐射噪声信号的非均匀调制特性,通过时域延时和频域子带2种方式对同一船舶噪声信号进行不同DEMON谱函数的划分。定义不同DEMON谱函数间的平均相关系数和最优DEMON谱函数,提出一种基于不同DEMON谱函数的调制线谱与干扰的统计学相关特性差异来提高所得信号信噪比的算法。实验结果表明,该算法可以提高DEMON谱信噪比,有利于对目标的特征提取和分类识别。     

功率流隔振效率评价指标及其与振级落差的关系

鉴于功率流方法在隔振分析中的日益受到重视,以及以传递功率流直接作为隔振系统的设计指标存在的缺陷,因此有必要借助经典隔振理论的传递率及插入损失概念导出功率流传递率(插入损失);通过建立柔性基础隔振系统的动力学模型,应用解析分析、数值模拟和实验测试方法对功率流传递率的频谱特性进行了分析研究,对功率流传递率作为隔振设计效率指标的有效性进行了论证;针对功率流及插入损失不易测量的问题,对功率流传递率与振级落差之间的数值对应关系进行了分析比较,包括解析分析、数值模拟和实验验证。     

大窑湾二期工程采场周边环境及地质地形对爆破振速的影响

对爆破区域岩石生成历史进行了追溯；揭示爆破区域岩石的动态特性：并对各岩石合成振速及计算单位振速进行了分析，初步找出规律；得出大窑湾二期工程爆破区域周边环境对爆破振动速度的影响，对确定爆破振速的综合影响及制定该区域爆破振速控制技术措施提出展望。     

橡胶减振器动态载荷谱提取与实验室载荷谱编制

为满足装备用橡胶减振器设计、鉴定验收及寿命评估对减振器在装备振动环境下的载荷谱的需求,详细介绍了对实采振动信号进行预处理的方法,给出对预处理后的信号开展频谱分析和滤波处理的方法,制定了对处理后的振动信号进行功率谱计算分析的思路.以实采橡胶减振器振动加速度信号为例,编写Matlab实现程序,编制了相应的实验室随机振动载荷谱.本文的研究成果对舰用橡胶减振器的寿命和可靠性研究及试验开展具有一定的指导意义.     

基于小波包分解的功率谱方法在人字门启闭机减速器故障诊断中的应用

针对船闸人字闸门机械式启闭机减速器中滚动轴承振动的不平稳性及其故障信号中存在噪声和干扰的问题,提出了一种基于小波阈值算法的小波包分解与功率谱分析的故障诊断方法。该方法通过对故障信号进行小波分解且对其系数作阈值处理,并利用处理后的分解系数进行小波逆变换得到降噪后的信号,然后对降噪后的信号进行小波包分解,找到能量集中的节点,对其进行Hilbert包络解调并求其Hilbert包络线的功率谱,从而提取故障特征信息。应用实例表明:仿真信号与某船闸人字闸门机械式启闭机减速器故障诊断方法能降低信号噪声以及干扰,并能提取故障特征信息。     

基于源数估计的船舶振源盲识别研究

针对船舶等复杂设备的多传感器监测与诊断过程中振动源识别,提出一种基于源数估计的船舶振源盲识别方法。该方法首先采用盖尔圆理论确定系统振动源数目,运用信号盲源分离算法提取相对独立的主要源信号,进而运用所提出的谱相关系数分析方法确定所提取信号来自哪个设备。仿真分析与实际的某船舶的模型振动实验均证实该方法的有效性。     

结合EMD和功率谱熵的船舶轴频电场线谱提取

为实现强海洋背景噪声中的微弱船舶轴频电场信号检测,提出了一种结合经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)和窄带子区间功率谱熵的线谱提取新算法.首先,利用EMD方法从含噪信号中分解出一组有效固有模态函数(Intrinsic Mode Functions,IMFs),对各有效IMF的功率谱进行子区间划分;其次,定义并计算各子区间的能量峰值熵比(Energy Peak Entropy Ratio,EPER)特征;最后,通过对轴频信号和环境噪声物理特征差异的分析,结合K-均值聚类方法进行特征量的筛选,实现线谱提取.海上实测数据的处理结果表明,相比于直接的功率谱分析,算法的线谱可提取下限降低了6.7 dB.     

基于CEEMD-参数优化Morlet小波变换的柴油机振动信号冲击特征提取方法

针对船舶柴油机振动产生的非平稳信号，提出一种基于完备的总体平均经验模态分解（complementary ensemble empirical mode decomposition, CEEMD）与参数优化Morlet小波分析相结合的振动信号特征提取方法。利用CEEMD方法对振动信号进行分解，在分解出的各种分量中，去掉无用的周期成分分量，保留含有冲击特征的分量，然后结合参数优化Morlet小波分析方法，根据Morlet小波与冲击信号的相似性，将冲击成分提取出来。通过仿真信号以及柴油机振动信号的应用分析验证了该方法对柴油机振动信号冲击特征提取的有效性。     

爆破振动对宋家湾隧道施工的影响

为评价在生产常规作业阶段爆破施工方式对隧道结构的影响,对宋家湾隧道爆破振动进行监测,以获取主振频率,最终以频率和振动速度2个指标评估隧道爆破作业振动效应。本次爆破的最大振动速度为3.1cm/s,主振频率范围为27.34～70.31Hz,最大振动速度远小于国家标准。可知对隧道支护结构影响有限频率范围为27.34～70.31Hz,远高于隧道的自振频率（一般在3～9Hz范围内）,不会出现共振放大现象。     

柴油机曲轴运转的非线性振动与混沌

通过对柴油机曲柄(曲轴)连杆机构作运动和受力分析，将其受力简化为气体膨胀的瞬间作用力和柴油机运转的惯性力，且均假设为集中荷载。因此曲轴运转的力学模型也可简化为：气体作用力为转子周期性脉冲力；惯性力为转子-轴承系统的力。这两个力学模型都存在非线性振动，且在一定条件下产生混沌现象，这从理论上解释了柴油机曲轴的运转能产生非线性振动和混沌。同时本文还应用功率谱法来研究混沌性态。在实例分析中，我们通过对8NVD2U-48A柴油机主轴承对应的机体上布采样点，对表面振动信号进行采样且对采样进行功率谱分析，其结果说明上述结论在理论上是正确的。这一结论也为柴油机曲轴和主轴承的故障诊断提供了理论基础。     

螺杆式滑油泵异常振动故障诊断

某船用螺杆滑油泵出油管路振动烈度高达257. 7 mm/s,文章测量了该泵和另一台同型号泵的管路、泵体的振动速度和振动加速度波形,并逐一进行比较分析。管路振动速度波形和频谱表明,故障泵振动不稳定,速度频谱中存在明显的异常频率成分。泵体振动加速度波形分析结果表明,正常泵高频脉冲信号出现的频率与泵的正常排油频率对应。故障泵高频脉冲信号出现的频率明显不规律,说明故障泵的螺杆配合存在问题。泵体高频脉冲信号对于螺杆泵的状态监测与故障诊断具有重要意义。