抗混叠滤波在桥梁健康监测系统中的应用

桥梁健康监测系统中有大量传感器产生的信号,在采集与分析有关时域与频域信号时,需要考虑抗混叠滤波。一种传统的方法是使用模拟抗混叠滤波器,随着计算机技术的发展,数字滤波技术也有很大发展。文章根据奈奎斯特采样定理对目前系统中普遍使用的模拟滤波和数字滤波方法进行讨论,并在安庆大桥健康监测系统中使用两种方法进行比较,结果表明信号在进行模拟/数字转化前使用模拟抗混叠滤波器是较好的解决方法。     

基于最大信噪比算法在缸盖振动信号中的分离研究

对柴油机缸盖表面振动信号进行分析处理,可以判定内部零部件的状态以及柴油机的工作状态,但实际上由于各路信号时域和频域有混叠,很难准确分离．针对现有内燃机监测诊断信号分析方法的不足,研究了基于最大信噪比的盲源分离算法．该算法将求优过程转化为广义特征值问题求解,整个过程无须迭代．通过对仿真振动信号的分离表明其有效性,从试验对象某四缸柴油机上拾取实测缸盖振动信号处理,结果显示了该算法在柴油机故障监测诊断上有良好的应用前景．     

基于二次特征函数高阶导数联合对角化的盲源分离算法

针对线性混叠信号,提出一种瞬时混叠盲源分离的批处理算法.利用观测信号的二次特征函数高阶导数联合对角化得到盲分离准则和实验公式.采用非正交对角化方法,不需要白化,实现盲源分离.仿真实验结果表明此算法不仅对非高斯信源具有良好的分离性能,而且对概率密度为非对称分布信源,具有很好的性能.     

基于人工智能的丝杠寿命预测技术

为了研究丝杠在不同加工条件下的性能退化趋势,研究了影响丝杠寿命的关键因素:丝杠转速和负载力.利用振动信号和切削力信号实时监测丝杠性能状态,用经验模态分解方法对传感器信号滤波后,通过时域、频域和时频域分析方法提取影响丝杠寿命的关键特征,采用多模型融合技术和B样条模糊神经网络,建立了丝杠寿命预测模型.试验结果表明,寿命预测的最大误差为846 h,能够满足丝杠的主动维护需求.     

基于matlab/simulink的车辆建模与故障分析

利用matlab/simulink软件,用框图和子系统封装的方法建立铁道车辆线性动力学模型.在路面激励作用下,经过仿真测得车体及转向架在正常运行和悬挂故障时不同的振动加速度响应,重点分析了在垂向一、二系悬挂故障时,检测信号在时域和频域上各自具有的故障统计特性,同时考查了不同位置悬挂故障叠加、轨道随机不平顺和车辆运行速度对数字特征的影响,并提出以振动加速度统计特性来判别悬挂故障的方法.     

高速铁路无缝钢轨断缝瞬态冲击行为分析

无缝线路钢轨焊缝及其热影响区在温度力作用下可能发生钢轨折断形成断缝. 为了研究钢轨折断对列车运营安全的影响,对轮轨接触受力特性及其材料高频动态响应进行了分析. 首先,建立了ANSYS/LSDYNA三维轮轨瞬态滚动接触有限元模型;然后,根据不同速度轮轨力时域响应规律,选择了合适的模型计算工况,并且通过计算轮轨接触受力特性和材料高频动态响应,分析了车轮跨越断缝的安全问题;最后,通过小波变换获取了车轮跨越断缝时轮轨力的频域分布. 结果表明:断缝处轮轨高频冲击力峰值随断缝长度变化先减小后增大,转折点处断缝长度与行车速度负相关;车轮通过断缝时,钢轨最大剪切应力超过材料破坏极限,易导致钢轨材料脆断;轮轨力时频图中存在两个特殊频率成分,分别对应高频冲击荷载（1 500 Hz左右）及二次冲击荷载（450 Hz左右）,断缝长度对轮轨力频域分布影响较小.      

非稳态振动信号的积分算法研究

研究了基于高通滤波的时域积分和频域积分算法对锤击法模态试验加速度响应信号和旋转机械NVH常规测试中升降过程加速度信号的适用性,分别用仿真线性系统脉冲响应函数和线性变频函数模拟2种加速度信号,并应用2种算法进行处理。仿真结果表明,利用加速度信号的频谱有助于确定2种算法中滤波所需的截止频率,且频域积分法在波形的保真度和相位的准确性上都比时域积分法要好。最后给出了频域算法用于实测信号的例子,积分后的信号在零线附近波动,可用于工程中作为真实速度或位移信号的近似。     

磁致伸缩位移传感器感应信号的分析调理

为了提高磁致伸缩位移传感器感应信号的信噪比和稳定性,同时降低扭转波在波导丝中多次反射叠加而引起信号边沿抖动对测量精度的影响,对感应信号分别做时域和频域相关分析,并在测量电路中做相应信号调理,包括基于数字仿真的模拟滤波电路测试和沿触发定位方式的对比验证实验,论证了所提信号调理方案在提高传感器精度和抗干扰能力方面的可行性.     

反射波初至时刻判断中的信号对比法

在地表波动测试中,若不考虑上部岩层不均匀性,与发射点距离相等的测点上测得的振动信号理应吻合,而当某测点最先有节理面反射纵波传播至时,其振动信号就与其它测点振动信号发生偏离,故可通过信号对比判断出该测点处节理反射波初至时刻,该方法应用于实测信号,判断出的节理反射波初至时刻误差<1%.     

反射波初至时刻判断中的信号对比法

在地表波动测试中,若不考虑上部岩层不均匀性,与发射点距离相等的测点上测得的振动信号理应吻合,而当某测点最先有节理面反射纵波传播至时,其振动信号就与其它测点振动信号发生偏离,故可通过信号对比判断出该测点处节理反射波初至时刻,该方法应用于实测信号,判断出的节理反射波初至时刻误差<1%.