沪杭铁路箱涵桥沉降物探检测方法试验研究

研究目的:沪杭铁路"平改立"工程新建箱涵桥周边软土地层陆续出现不均匀沉降,塌陷形成土洞,多次进行物探检测,效果不理想,本文旨在充分研究该地区箱涵桥软土地层结构及其沉降成因后,采用地质雷达法、瞬态面波勘察技术进行检测试验研究。研究结论:综合多座箱涵桥的成果分析认为,采用不同于传统面波法的多次覆盖多道瞬态面波进行探测,并采用CMP解析法,可有效地压制干扰波,提高信噪比,在箱涵桥的沉降检测中应用效果良好。     

利用混沌优化实现基于MP的信号稀疏分解

信号的稀疏表示在信号处理的许多方面都有重要的应用,但稀疏分解计算量十分巨大,难以被推广而实现产业化.混沌是一种普遍的非线性现象,具有随机性、遍历性和内在规律性的特点,混沌运动能在一定范围内按其自身的规律不重复地遍历所有状态.因此,如果利用混沌变量进行优化搜索,无疑会比随机搜索更具优越性.本文利用变尺度混沌优化方法在优化搜索过程中不断缩小搜索空间,快速寻找匹配追踪(MP)过程中每一步的近似最佳原子,提高信号稀疏分解的速度,算法的有效性为实验结果所证实.     

一维单峰幅度非对称映象的混沌测度

计算了Ｚ＝２，４，６时的一维单峰幅度非对称映象的混沌测度Ｍｃ值，并给出标度关系，对不同的Ｚ值，其标度关系分别为：当Ｚ＝２时，Ｍｃ＝Ｃ．ａ^-β１，Ｃ＝１．０５，β＝０．２７６；当Ｚ＝４，６时，Ｍｃ＝ａ－ｂ．ａ１，ａ＝０．６６７，ｂ＝０．０７８（Ｚ＝４）；ａ＝０．３７４，ｂ＝０．０４４（Ｚ＝６）。     

盘式制动器摩擦片瞬态温度场分析

建立某SUV汽车盘式制动器摩擦片的有限元模型;考虑了制动压力,摩擦因数,制动盘瞬时角速度等参数;对几种不同工况的制动过程进行仿真计算。结果表明,制动压力增长过程及摩擦因数是影响摩擦片瞬态温度场的关键因素;这也为选择合适的摩擦材料提供了依据。     

含三次耦合项的Logistic映射的分岔

采用数值模拟的方法研究了三维Logistic耦合系统.对系统的分岔行为及混沌形成过程进行了探讨.研究表明该系统对参数变化很敏感,存在着倍化分岔、Hopf分岔等导致混沌的情况,用分岔图、发生分岔点附近的相图研究了参数变化时系统动力学行为的演化过程.     

水利设施运行中水质污染的混沌非线性效应及控制方法

采用混沌非线性技术对水利设施运行造成的水质污染效应进行了分析,通过葛洲坝船闸运行实验结果发现,受影响的12 km长的河道水位变幅1.50 m,最大变幅时间11:00,16:00,20:00,22:00时.物理化学特性及主要污染物COD等在不同水域浓度差异极大,表现高浓度区远离污染源分布区,水体质量与河流水文期参数无明显变化,关系模糊,具有突变、约束、开放、自组织混沌非线性效应.应用耗散结构理论建立了水质污染非线性动力学模型,经实测验证误差为3%~6%.     

海浪水压场的混沌特性分析及预测模型

海浪水压场作为水中兵器水压引信最严重的干扰源,对其混沌特性进行研究具有极为重要的意义.依据判断系统是否具有混沌特性的2个重要指标:关联维数和最大Lyapunov指数,分别通过G-P算法和小数据量的Wolf算法进行了计算.对一定数量的海浪水压场数据所进行的计算表明,海浪水压场具有分数的关联维数和正的Lyapunov指数,表现出明显的混沌特性.在此基础上依据混沌信号的相空间重构理论使用支持向量机对海浪水压场进行了预测建模,结果表明非线性混沌模型较常规的线性AR模型具有更高的预测精度.     

汽车非线性悬架的混沌研究

采用基于实测数据建立的非线性悬架模型,分析了汽车悬架中的非线性弹簧力和阻尼力,对非线性悬架系统的混沌运动进行了研究.在单频正弦路面、拟周期路面以及随机路面激励情况下,仿真计算得到了系统的响应.分析各激励下系统的相轨迹、庞加莱(Poincaré)截面、时间历程曲线、功率谱图及李亚谱诺夫(Lyapunov)指数图,结果表明非线性悬架系统中存在混沌现象.     

公路工程瞬态锤击检测技术

为了实现刚性路面板脱空和路基压实质量的快速无损检测,提出了以瞬态锤击为特色的动态检测技术.简述了瞬态锤击检测技术原理,给出了瞬态振动信号的分析处理方法;针对瑞雷波相速度测试结果,借鉴物探中剥层法反演了路基剪切波速剖面;建立了4种路基土密度与剪切波速的数学模型,给出了剪切波法确定路基压实度的公式,从而实现了对路基压实度的波动检测;结合刚性路面的模态分析和模型试验结果,对路面瞬态振动信号进行了频谱分析,从而获得了路面板脱空状况信息.结果表明:路面板脱空严重时,其振动基频一般低于50 Hz,对于支承良好的路面板,其振动基频通常大于200 Hz.     

混沌方法在舰船辐射噪声分析中的应用研究

为了检测舰船辐射噪声中的非线性特征,本文采用混沌、分形理论从信号产生的机理、相空间轨迹、分形维数和Lyapunov指数等4个方面着重研究了舰船辐射噪声的混沌现象.研究结果表明舰船辐射噪声信号中确实存在混沌现象,且不同类别的信号具有不同的非线性特征,该结果将为水声信号处理、水下目标检测和识别提供新的理论方法.