路基压实过程振动信号去噪方法比选及效果验证

针对路基压实过程中振动压路机振动轮信号存在各种噪声干扰,结合高铁路基现场压实振动信号,引入傅里叶去噪方法和小波去噪法进行压实信号去噪。结果表明,小波去噪相较傅里叶去噪具有更高的能量比,能更好地保留压实信号的信息。在此基础上,将原始信号和小波去噪后信号的特征值分别与传统压实指标Evd进行相关性校验,结果显示小波去噪后的信号能更好地反映土体压实状态,证实了小波分析在路基压实信号去噪中具有很高的可靠性。     

沥青路面振动压实过程动力学仿真分析

为了对沥青路面施工中振动压路机振动轮加速度变化规律进行研究,以"振动压实设备-沥青路面"二自由度动力学模型为基础,分别提出沥青路面振动压实过程接地振压工况和跳离地面跳振工况动力学方程,通过Matlab/Simulink软件对2种工况动力学方程进行仿真建模分析。仿真结果表明:接地振压工况下,当达到稳态振动时振动轮加速度随时间变化成正弦曲线变化;跳振工况下,振动轮加速度在跳离地面时振动加速度变化较小,当与地面接触时振动轮加速度出现突变。通过现场试验实测振动轮加速度随时间变化规律与仿真结果进行对比分析,结果表明:所建立的2种工况动力学模型仿真结果与现场实测结果具有较高的一致性,所建模型能够较好地表征沥青路面压实过程中振动压路机振动轮加速度随时间变化的规律。     

压路机实时压实信号的降噪研究

为了得到更加真实有用的压路机信号,针对振动压路机钢轮的振动加速度信号采集中所存在的噪声,在4种不同阀值原则下对振动加速度信号进行小波降噪处理,采用IIR低通滤波器对同一信号进行滤波去噪。结果表明,小波降噪方法在对压路机钢轮振动信号的处理中能够更好地降噪并保留有用信号。     

基于连续压实检测方法的压实信号去噪及连续压实指标研究

路基压实过程中压路机振动信号存在各种噪声干扰,故选用常用的傅里叶去噪与小波去噪法,对路基试验段采集到的振动压实信号进行去噪,通过结果比对分析得出:小波去噪法能更好地保留压实信号的信息;进一步计算出两种去噪方法各自对应的压实指标HV,并与压实指标Evd进行相关性校验,发现小波去噪法对应的HV能够更好地反映土体压实状态。最后,在考虑小波去噪后信号的二阶谐波的基础上,提出了新的指标HVN,通过与E     

一种基于EMD和小波阈值的桥梁振动信号混合去噪方法

在对桥梁进行健康监测的过程中,桥梁振动信号易受外部环境干扰而产生噪声,影响桥梁真实振动数据的获取与分析.为了减少噪声带来的影响,提出一种基于经验模态分解法(EMD)与小波阈值的混合去噪方法.该方法先通过EMD分解信号获得高频固有模态函数(IMF)分量,然后选取IMF分量使用小波阈值去噪,最后重构IMF分量获得去噪后的信号.结果 表明,基于EMD和小波阈值混合去噪能有效地滤除干扰噪声信号,且去噪效果优于单一的EMD分解去噪法和小波阈值去噪法.这一结果为桥梁振动信号的去噪处理提供了有意义的参考.     

振动压路机振幅对沥青路面压实度影响的研究

为了研究振动压路机振动轮在不同振幅情况下对沥青路面压实度的影响程度,采用数据拟合方法,建立并分析压路机振动轮振动加速度与沥青路面压实度的相关关系,得出了振动压路机在不同振幅作用下压实度的变化情况,结果表明,振动压路机在高幅作业下对沥青路面的压实效率高于低幅作业。     

路基振动压实动力学响应机理研究

为研究路基振动压实过程中振动轮动力学响应的产生机理，进而为连续压实监测技术中的谐波比类指标提供理论支撑，基于有限元方法，分别考虑了纯弹性和弹塑性2种土体本构模型，针对振动压实过程中的加速度信号进行了仿真分析，分别研究了几何非线性、接触非线性以及材料非线性对加速度信号畸变的影响，探讨了加速度信号频谱中谐波分量和次谐波分量的产生机理，并对其随弹性模量、黏聚力等土体参数的变化规律进行了分析。其中，弹性模型在发生跳振之前，可以分析几何非线性和由于接触面积变化引起的接触非线性的影响，在发生跳振之后，可以用来考虑由于脱空引起的接触非线性的影响，弹塑性模型可以反映材料非线性的影响。研究结果表明:几何非线性对加速度信号畸变的影响不大，材料非线性和接触面积变化引起的接触非线性是加速度信号谐波分量的产生原因，而跳振引起的接触非线性是次谐波分量的产生原因。此外，随着压实过程的进行，土体模量和屈服极限同时提高，接触面积变化引起的接触非线性增强，但材料非线性的影响减弱，由于压实的中后期土体弹性因素占据了主导地位，塑性变形量很小，同时由于局部脱空的影响，导致实际工程中，随着压实过程的进行，二次谐波分量呈增大趋势。最后，跳振不仅会引起次谐波分量，还会导致谐波分量量值的减小，同时跳振发生前后加速度波形并不是连续变化，而是发生了突变。     

路基振动压实的虚拟样机仿真分析

文中采用Solidworks及ADAMS软件,提出路基振动压实的虚拟样机仿真流程,通过与试验结果的对比,证明所提出仿真方法的准确性。基于已验证的仿真方法开展变参分析,揭示振动压路机振动加速度、土壤刚度、土壤阻尼,以及智能压实指标E_vib间的关系。结果表明,随着土体刚度增加,振动轮加速度量值逐渐增大、离散性逐渐减小,而土体阻尼变化对振动轮加速度影响较为有限;拟合了E_vib与加速度均值的计算式,相关系数达0.96,可便捷、快速地计算E_vib值。     

两侧减振器的刚度差异对压路机压实轮振动的影响

由于不合理的减振系统会导致振动压实轮两侧的振幅不一致,使压实轮发生偏振而造成压实后的路面不平整,为了减小这种偏振,通过对振动压路机机架和压实轮的振动过程进行数学建模,从动力学的角度探寻该问题的解决方法。     

基于智能压实的路基压实质量影响因素分析

智能压实技术可通过压路机碾压过程中振动轮加速度信号的变化规律判断路基压实状况,实现对压实区域内路基压实质量的实时监测。文中结合杭绍台高速公路工程台州段采用的路基智能压实技术,设计土石混填路基的智能压实现场试验,分析填筑层厚度和下卧层强度对路基压实质量的影响。结果表明,填筑层厚度和下卧层强度都对路基压实质量有显著影响;过厚的填筑层不利于实现充分压实;提升下卧层强度可有效提高路基整体压实质量。     

基于Drucker-Prager模型的振动压实有限元分析

为了进一步研究振动压路机压实特性及振动轮与土壤动态响应关系,运用ABAQUS建立了"振动轮-土壤"有限元模型,讨论了Mohr-Coulomb模型和线性Drucker-Prager模型间的关系及适用条件,分析了振动轮下土壤应力分布特性及土壤参数对振动轮动态响应的影响。结果表明:(1)Drucker-Prager模型较适合于对土体单元进行建模,但要满足内摩擦角≤22°的条件,当内摩擦角22°时应当用Mohr-Coulomb模型对土体建模分析;(2)土壤的竖向应力沿着振动轮轴向呈对称分布,在振动轮行进方向沿着前进方向偏移,并且随着深度的增加土壤的竖向应力急剧减小。在压路机合理的工况范围内,激振力和激振频率保持不变,振动轮加速度与压实遍数呈现正相关。     

小波理论在路面平整度降噪分析中的应用

在路面平整度数据采集中,通常夹杂着一些噪声信号.文中采用4阶Symlest小波滤波器,对采样信号进行多尺度一维小波分解,通过软阈值法进行消噪,再对信号中的低频部分进行单支重构.分析表明,经过5层分解和分层阈值法处理后的信号不仅能最大限度地保留原始信号的趋势部分,而且能有效降噪.     

基于GCV准则和改进阈值函数的小波去噪方法研究

为了准确确定小波阈值,改善阈值函数的降噪效果,提出一种基于GCV准则确定阈值和改进的阈值函数相结合的小波去噪方法。首先对信号进行小波变换,定义基于小波系数的GCV函数,通过对其进行优化求解最小值来选取小波阈值,然后采用改进的阈值函数对小波系数进行处理,最后对处理后的小波系数进行重构,得到去噪后的信号。通过一已知信号和噪声的数值算例,对比了该方法与常用的确定阈值方法和软阈值函数的去噪效果,验证了该方法具有更好的去噪效果。应用该方法,对一座斜拉桥的健康监测系统采集的实测挠度数据进行分析处理,结果表明,该方法有效降低了噪声影响,降噪后的挠度与数值结果接近。     

基于小波变换的汽车振动信号去噪分析

从小波变换的理论背景出发,介绍了利用小波变换对信号进行分解的原理。并针对汽车振动信号的非平稳性特点,对驾驶员座椅振动信号用dB4小波进行了多分辨分析和小波包分析,并运用Matlab中的WaveletToolbox对其进行去噪处理,取得了明显的效果。通过与Fourier去噪的比较,可以看出小波变换在汽车振动信号去噪中有着Fourier分析无可比拟的优点。     

基于时-频相干与 RBF 网络的气缸压力识别研究

针对从缸盖振动信号中分离燃烧激励引起的振动信号及其他干扰信号的问题,提出一种基于时‐频相干与神经网络的气缸压力识别方法。首先采用 Morlet 连续小波变换分别将缸盖振动信号和缸压信号在时‐频域内展开,然后采用交叉小波对两信号进行时‐频相干分析,设定相干系数阈值并进行掩膜处理,对所得结果重构便可得到燃烧激励引起的缸盖振动信号。最后,选取8个参数作为评价燃烧效果的特征指标,利用径向基函数（RBF）神经网络估计缸压。研究结果表明：该方法有效地提取了缸盖上的燃烧特征信号,通过 RBF 神经网络估计缸压,逼近于实际缸压变化。     

基于压路机的车载式路基压实度无损检测技术研究

基于压路机的车载式路基压实度无损检测技术可以采用幅值法、谐波比值法以及应变率法对压实度和加速度信号幅值的线性相关性进行分析,从而精确的对路基的压实度进行检测。对车载式路基压实度无损检测技术进行阐述,并结合具体的工程实例简要探讨车载式路基压实度无损检测设备的应用。     

基于AO算法优化VMD参数联合小波阈值的桥梁信号去噪方法

当桥梁进行状态评估和健康监测时，所获得的桥梁信号易受外部环境的干扰，难以反映桥梁结构的真实响应。针对桥梁信号夹杂环境噪声等问题，提出了基于联合天鹰算法(Aquila Optimizer, AO)、变分模态分解(Variational Mode Decomposition, VMD)和小波阈值的去噪方法。该方法首先利用AO算法优化VMD的参数，然后用VMD对含噪声的信号进行自适应分解，再去除方差贡献率较小的模态，最后对剩余的模态进行小波阈值去噪处理，重构信号得到去噪后的真实信号。对模拟信号和桥梁动应变的实测信号分别进行分析，结果表明：基于AO算法优化VMD参数联合小波阈值的去噪方法能有效滤除噪声信号，且去噪效果优于单一的小波阈值去噪、EMD联合小波阈值去噪以及EEMD联合小波阈值去噪等常用的去噪方法，研究成果可为桥梁信号的去噪处理提供有意义的参考。     

振动压实引起环境振动的试验研究

根据BW219DH-3振动压路机压实施工诱发地面振动的实测资料，分析得出了振动压实施工诱发的地面振动的特点、振动加速度的主频特性和振动加速度幅值在不同方向上的衰减特性。通过对加速度幅值回归拟合，得到了加速度衰减规律公式，从而给出了控制施工安全距离的指导公式。     

时域积分在振动信号分析中的应用

为研究某装载机样机配置的新型发动机罩的振动特性,利用三维建模建立装载机发动机罩模型并使用有限元法对其进行了模态分析,重点分析了前几个阶次的固有频率和振型,结果显示发动机罩整体存在刚度偏低以及低阶次模态振型分布集中的现象.对样机发动机罩的水平和垂直两个敏感方向进行了振动加速度测量,对比了两种信号积分方法的使用范围及优势,利用时域积分方法对所测加速度信号进行了积分处理,并用最小二乘法拟合积分信号中的趋势项加以修正,得到了较为精确的振动速度及位移信号.通过对机罩两个敏感方向的振动加速度、速度和位移信号的综合分析,判断发动机罩刚度偏低,振动量偏大,易产生干涉.模态分析及振动信号分析结果为下一步发动机罩样品的优化改进提供理论依据及改进方向.     

垂直振动压路机滚轮-土壤动力学模型的台架试验

为研究垂直振动压路机滚轮压实过程中垂直振动加速度与土壤参数之间的关系,根据二自由度"压路机-土壤"动力学模型搭建小型垂直振动压实试验台,分析了滚轮的垂直振动加速度与试验台刚度、阻尼之间的变化规律。结果表明:随着试验台刚度增加、阻尼减小,垂直振动加速度不断增加,说明垂直振动加速度随土壤密实程度增加而增加;二者呈正相关关系,可用于在线检测压实度。