国家自然科学基金(51104129)
- 作品数：9 被引量：93H指数：6
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- 基于频率和BP神经网络的井架钢结构损伤识别被引量：10
- 2012年
- 为了快速、准确地诊断井架钢结构的损伤位置和程度,提出仅基于测试精度高的频率数据和BP神经网络的识别方法。首先,选择频率变化比和频率平方变化比组合参数作为损伤位置识别因子,频率变化率作为损伤程度识别因子;然后,分步构建损伤位置和损伤程度识别的BP神经网络;最后,利用前10阶频率数据和BP神经网络对现场某井架钢结构的损伤位置和程度进行识别。分析结果表明,在测试噪声为10%时,采用前6阶损伤位置识别因子,能够清楚识别损伤位置,识别结果分别是1,5,9,15,19号单元损伤;采用前10阶损伤程度识别因子,1号单元的损伤程度识别结果分别为0.106 9,0.318 2,0.505 4,0.710 2,0.915 9,识别误差均不超过10%。
- 韩东颖时培明
- 关键词：BP神经网络损伤识别
- 井架钢结构在风载工况下的安全性分析被引量：7
- 2013年
- 为研究井架钢结构在风载工况下的安全性能,利用有限元分析软件ANSYS建立井架钢结构数值模型,对井架钢结构在保全设备工况下背风向、侧风向、45°风向时以及停钻工况下背风向、侧风向、45°风向时的风荷载进行计算和安全性分析。结果表明:在保全设备工况下,井架钢结构位移和应力均满足安全准则;在停钻工况下,井架钢结构的顶部变形均大于许用的安全位移值;应力分析表明,在侧向风作用下,井架钢结构前后立柱之间的横杆所受到的应力大于许用的安全应力,导致井架钢结构的横杆不安全。对位移和应力的综合分析表明,需要增加井架钢结构杆件的尺寸或者对材料进行改进。在设计或对含损伤缺陷的井架钢结构进行安全性评估时,必须考虑风荷载的作用。
- 韩东颖吴畏
- 关键词：风荷载
- 基于时变可靠度和疲劳效应的井架钢结构剩余寿命分析被引量：3
- 2015年
- 为准确预测在役井架钢结构剩余服役年限的长短，建立了基于时变可靠度和疲劳效应的剩余寿命预测理论。推导了杆件等效截面积与损伤缺陷随时间变化的函数关系，建立了井架钢结构抗力时变模型；编制了井架钢结构的疲劳载荷谱，并应用S-N曲线法及雨流计数原理等相关理论，建立了基于疲劳效应的寿命预测理论。对JJ220／42-K型井架钢结构进行了剩余寿命预测，结果表明，综合考虑腐蚀与初弯曲影响时的寿命明显低于仅考虑腐蚀时的寿命，说明局部损伤对寿命影响较大；结构的可靠度寿命明显低于疲劳寿命。
- 韩东颖王志磊朱进礼
- 关键词：计量学剩余寿命时变可靠度损伤缺陷
- 基于单位载荷变形差值曲率的承载钢结构损伤识别
- 2012年
- 损伤是影响承载钢结构性能最重要的因素,及时、准确地诊断承载钢结构的损伤是保证系统安全可靠的前提。根据模态柔度比固有频率或振型对损伤更敏感的特点,提出了基于柔度矩阵的单位载荷变形差值曲率法识别承载钢结构的损伤。该方法将基于动力的柔度和静力测试中的变形结合起来,以动力测试数据反映结构静力特征的变化,当有损伤或损伤增大的时候,单位载荷变形差值曲率有更明显的变化。首先,建立了低阶的模态观测数据与柔度矩阵的表达式。其次,推导了单位载荷变形与柔度矩阵的关系,结合曲率模态和变形差值的思想,提出了基于单位载荷变形差值曲率识别承载结构损伤的方法。最后,通过对承载钢结构模型的损伤识别得出:该方法所需模态信息量小,只需一阶频率和振型信息即能够准确定位单损伤、两损伤;对于多损伤可以识别,精度有所下降,但基本可以满足工程要求。
- 韩东颖时培明阳鑫军褚庆忠李纪召
- 关键词：损伤识别柔度矩阵
- 基于包络线算法改进EMD的旋转机械故障诊断方法研究被引量：11
- 2016年
- 针对经验模态分解（EMD）中包络线拟合算法存在的过冲／欠冲以及端点问题，提出采用分段三次Hermite插值解决包络线过冲／欠冲问题，并结合基于斜率再优化的极值点延拓加窗函数的端点效应抑制方法，来优化EMD分解中包络线拟合的结果，得到更准确内禀模态函数（IMF）的同时也可以通过Hilbert变换得到更准确的边界谱和Hilbert谱，提高EMD分解质量。通过仿真分析和滚动轴承内圈故障诊断实例研究表明，该方法有良好的效果，实现旋转机械故障的有效诊断。
- 时培明王敬温江涛田广军
- 关键词：计量学插值函数轴承故障诊断
- 基于自适应变尺度频移带通随机共振降噪的EMD多频微弱信号检测被引量：36
- 2013年
- 针对强噪声背景下多频微弱信号检测的难题,提出一种基于自适应变尺度频移带通随机共振(Adaptive re-scaling frequency-shifted band-pass stochastic resonance,ARFBSR)降噪的经验模态分解(Empirical mode decomposition,EMD)多频微弱信号检测方法。对不同频段的信号进行频率尺度变换处理,使其满足随机共振条件,根据噪声强度自适应地优化系统的参数,进而对每个频段信号分别进行随机共振处理,使得待检信号目标频段得到增强,对各个频段的共振输出进行带通滤波再合成,实现多频微弱信号的增强。对处理后的信号进行EMD分解,得到每个频率的信号分量,实现多频微弱信号的检测。仿真分析和滚动轴承内圈故障诊断实例表明,该方法不仅能够增强信号幅值,同时减少虚假分量,提高EMD算法的精度,有效检测出被噪声淹没的多频微弱信号。
- 韩东颖丁雪娟时培明
- 关键词：随机共振
- 基于AMD的经验模态分解含间断信号模态混叠消除方法被引量：1
- 2016年
- 针对在经验模态分解筛选过程中间断信号引起的模态混叠问题,提出了一种基于解析模态分解的经验模态分解模态混叠消除新方法。利用第1个固有模态函数的瞬时频率特性得到其频率成分及二分频率,且能实现对间断信号的定位,然后再采用解析模态分解方法分离出间断信号,再对处理后的信号进行经验模态分解,从而消除该间断信号的影响。仿真分析和工程应用的结果表明,该方法能有效消除间断信号在经验模态分解过程中引起的模态混叠现象。
- 时培明苏翠娇韩东颖刘霜
- 关键词：计量学经验模态分解故障诊断
- 基于变尺度多稳随机共振的微弱信号检测研究被引量：10
- 2015年
- 针对强噪声背景下微弱信号难以检测的难题，提出基于变尺度多稳随机共振的微弱信号检测方法。多稳随机共振系统比双稳随机共振系统具有更好的微弱信号检测能力，为强噪声背景下微弱信号的检测提供了新方法。首先对大频率信号进行尺度变换使之满足随机共振条件，将频率压缩后的信号通过多稳系统，调整参数使其发生随机共振得到信号的频谱特征，并与双稳随机共振方法得到的特征频率进行比较，仿真和实例结果均表明：相同条件下，多稳随机共振方法比双稳随机共振方法得到的频率准确，可以增强信号的幅值，有效地检测出被噪声淹没的微弱信号。
- 时培明李培韩东颖刘彬
- 关键词：计量学微弱信号检测随机共振变尺度
- 基于EMD和分形盒维数的旋转机械耦合故障诊断方法研究被引量：16
- 2013年
- 针对旋转机械耦合故障的诊断问题,提出一种基于EMD(Empirical Mode Decomposition)和分形盒维数的诊断方法。该方法结合EMD对非线性信号处理的自适应性和分形盒维数能对非线性行为定量描述的特点,先对故障信号进行EMD处理,得到含有故障特征的本征模式函数(Intrinsic Mode Function,IMF),然后求出各IMF的盒维数,通过盒维数的比较分析进行故障诊断。构造了含有裂纹-碰摩-松动耦合故障的转子-轴承系统动力学模型,用龙格-库塔法求出故障模型振动信号。通过对耦合故障信号进行分析,得到耦合故障特征向量,并与传统的边界谱诊断方法比较,证明该方法对旋转机械耦合故障诊断的有效性和优越性。
- 韩东颖李庚时培明
- 关键词：故障诊断经验模式分解
