基于复调制细化包络谱和SVM的变速器齿轮故障诊断研究EI北大核心CSCD

针对变速器故障齿轮振动信号特征和在现实条件下难以获得大量故障样本的实际情况,提出一种复调制细化包络谱和支持向量机相结合的故障诊断方法。通过变速器齿轮故障模拟试验模拟齿轮磨损故障,采用Hilbert变换对齿轮振动信号进行解调得到振动信号的包络,对包络信号进行复调制细化谱分析,提取齿轮轴转频基波及其谐波幅值。分析发现基波及其谐波幅值随着齿轮磨损程度的增加明显增大,故将其作为支持向量机的输入特征向量,以判断齿轮故障。试验结果表明:该方法在小样本的情况下能有效地诊断齿轮故障。     

冲击荷载下粘弹性地基上弹性道面板响应分析

建立了冲击荷载作用下粘弹性地基上弹性道面板力学计算模型,较真实地反映了工程的实际情况,对自由边界条件下板的运动方程,采用有限傅立叶变换等手段进行了求解。并对比了其与弹性地基模型上道面板的弯沉,说明地基粘性效应限制了板的冲击挠度的发展,对工程设计的改进具有一定意义。     

基于EMD和Gabor变换的发动机曲轴轴承故障特征提取

针对发动机振动信号的非平稳特点,提出了一种基于经验模态分解(EMD)和Gabor变换相结合的曲轴轴承故障特征提取新方法。通过EMD方法将发动机非稳态加速振动信号分解成多个本征模态函数(IMF),对与原信号相关性强的前4阶IMF分量进行Gabor变换,从各阶分量Gabor时频分布图的频带能量累加曲线中提取能够反映曲轴轴承磨损故障的频带能量作为故障特征参数。试验结果表明,该方法提取的故障特征参数能敏感地反映曲轴轴承的磨损状态,可作为诊断曲轴轴承故障的重要特征量。     

某SUV车型机舱内异响诊断

使用LMS TEST.LAB工程软件中的噪声诊断模块和小波变换模块对异响噪声信号进行分析和计算,得到异响噪声信号的频率成分和异响发生频次。之后结合异响所属系统旋转部件工作基频进行对比和分析,最终找出异响零件。异响诊断结果显示,该机舱异响频率成分覆盖500～1 000 Hz,异响发生频次与发动机曲轴旋转的0.5阶基频相关,异响由凸轮轴驱动的制动真空机械泵产生。     

隧道爆破信号主分量特征提取与毫秒延期识别研究

为了准确揭示隧道爆破振动信号所包含的反映爆破特征参数的重要信息,通过EMD分解与交叉小波变换组合分析方法对实测爆破信号进行分析,得到各分量与原信号的相关性系数,从而准确判别出信号的主分量。再依据相关性系数对包含主分量在内的相关分量重组并进行Hilbert变换取模值,精确识别出隧道采用的各段别雷管的毫秒延期时间。结果表明： 组合方法确定的主分量及相关分量重组信号能够突出爆破信号的主要特征,对隧道爆破信号的分析效果好。     

基于激光雷达的车辆换道预警系统设计

针对换道过程存在风险性的特点,采用激光雷达与微处理器设计了车辆换道预警系统。换道过程中,车辆前后两个激光雷达对周围其他车辆进行探测,微处理器对自身车辆与周围其他车辆的相对位置关系进行判断,当识别得到存在碰撞风险时利用I/O接口向驾驶员提示危险,从而避免事故的发生。     

三车道高速公路隧道出口与互通式立交最小间距研究

隧道和互通式立交作为高速公路的重要构筑物,其科学合理的间距直接影响高速公路路线走向和运营安全。通过界定高速公路隧道出口与互通式立交最小间距的定义并分析隧道出口与互通式立交间距过近路段的交通事故特点,探讨影响高速公路隧道出口与互通式立交最小间距的因素。基于车道变换行为,给出3车道高速公路隧道出口与互通式立交最小间距计算模型,并提出条件受限情况下的最小间距推荐值及安全保障对策。     

竖向荷载作用于半无限体内部时的粘弹性解

建筑物的持续沉降,特别是软土地区的建筑物基础沉降通常与地基土的流变性密切相关。考虑地基土的粘弹性特征,系统研究了空间半无限体内部作用集中力时的粘弹性解。研究假定半无限体为线性粘弹性介质,半无限体在内部集中力作用下的应力状态为三维应力状态,应力球张量和应变球张量之间符合弹性关系,而应力偏张量和应变偏张量之间符合Kevin固体粘弹性应力应变关系。利用半空间体内部受竖向集中力的Mindlin弹性解,根据准静态弹性-弹粘性对应原理,在相同荷载条件下,首先对弹性解进行Laplace变换,然后将弹性解中的物理参数用线性粘弹性理论中经过Laplace变换的物理参数来替代,最后再进行Laplace逆变换,求得位移、应力粘弹性解答。作为解答的应用,给出了粘弹性半无限空间体内部矩形面积上作用有竖向均布荷载、三角形分布荷载时的粘弹性沉降计算公式。解答的退化验证表明,该粘弹性解答是正确的,所得到的解答对工程实践具有一定的意义。     

基于S变换的柴油机燃烧差异的诊断研究

分析了传统的基于平稳过程的傅里叶变换存在的局限性,采用了S变换时频分析法对振动信号进行分析。对比不同燃烧状况时的缸内压力曲线、压升率曲线及振动信号S变换的结果,表明振动信号S变换得到的时频图像同缸内燃烧过程有密切的关系。为了便于对各缸的燃烧状况进行定量分析,提出了利用时频域内各点的幅值和表征各缸燃烧差异的新方法。在4缸柴油机上进行模拟试验对该方法进行验证,结果验证了该方法的有效性。     

基于路侧多机视频目标关联与轨迹拼接的车辆连续轨迹构建方法

针对单个相机覆盖区域有限的问题,本文提出了通过路侧多个相机获取车辆连续轨迹数据的方法。在路侧端布置多台固定相机采集视频数据,采用直接线性变换算法解决相机外参造成的画面畸变问题;通过全时域抽帧提取图片训练样本,采用YOLOv5训练车辆检测模型;针对偶发的车辆漏检情形,通过完整性检查可以筛查出此类情况并修复;针对连续多帧漏检或误检导致的目标关联问题,通过异常轨迹核查算法及数据修复工具解决;针对相机斜下方区域的车辆轮廓变形问题,采用车辆检测轮廓修复算法解决车辆在不同路段检测框大小不一的问题;提出了基于车辆质心坐标匹配的方法实现相邻机位间的车辆轨迹拼接。基于上述多机视频目标关联与轨迹拼接方法,在多机位时间同步下构建了覆盖武汉珞狮路高架桥的车辆连续轨迹数据集,轨迹数据集验证结果表明：数据集涵盖从畅通到拥堵的各种交通状态,包含多段分合流区域,数据集连续时长达到3.5 h,覆盖区域1.41 km;车辆检测模型的召回率达到93.23%,准确率达到98.51%,F1分数为95.80%;数据集包含主路及各处匝道汇入的轨迹共25 734条,其中覆盖道路全域的完整长轨迹15 004条。本研究丰富了路侧多机视频目标关联与轨迹拼接方法,有助于路侧宽域车辆连续轨迹构建及交通管理与控制。