【摘 要】
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在长期监测土木工程结构损伤的过程中,环境因素(如温度)变化引起的结构特性改变往往会被误认为损伤,从而导致损伤预警结果的可信度大大降低.针对此类问题,本文将高斯混合模型(Gaussian Mixture Model,GMM)的聚类算法引入到基于协整(Cointegration,CI)理论的损伤预警方法中,发展非线性环境因素影响下的结构损伤预警方法.该方法以识别的结构模态频率作为协整变量,根据分段线性化的思想,利用GMM对不同环境条件下的频率样本进行聚类;对相同簇群的频率样本建立线性协整方程;以协整残差作为损
【机 构】
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哈尔滨工业大学(深圳)土木与环境工程学院,广东深圳518055
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在长期监测土木工程结构损伤的过程中,环境因素(如温度)变化引起的结构特性改变往往会被误认为损伤,从而导致损伤预警结果的可信度大大降低.针对此类问题,本文将高斯混合模型(Gaussian Mixture Model,GMM)的聚类算法引入到基于协整(Cointegration,CI)理论的损伤预警方法中,发展非线性环境因素影响下的结构损伤预警方法.该方法以识别的结构模态频率作为协整变量,根据分段线性化的思想,利用GMM对不同环境条件下的频率样本进行聚类;对相同簇群的频率样本建立线性协整方程;以协整残差作为损伤指标,通过X-bar控制图实现损伤预警.将所提方法应用于瑞士Z24桥的现场测试数据,结果表明,该方法能够有效消除非线性环境温度的影响,减少损伤误报.
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基于相对测量法,研制了一种轴承套圈内径尺寸多参数检测设备,该设备由计算机控制,同时采用2个传感器,可以根据需要一次测量多个不同的截面并自动显示结果.相比人工检测,该设备的测量采样点数多,测量精度高,操作方便,而且能够避免人工测量误差,减轻人工劳动量.
针对超临界二氧化碳布雷顿循环用压缩机中的推力箔片轴承开展了数值研究,通过MATLAB编程数值计算求解变密度、变黏度湍流雷诺方程和耦合弹性箔片变形方程,得到楔形间隙内气膜压力分布及推力箔片轴承承载力和摩擦功耗,并与空气润滑介质对比;进一步分析推力箔片轴承节距比、瓦张角、楔形高度及最小气膜厚度对轴承承载力和摩擦功耗的影响.计算结果表明:高压CO2下弹性箔片变形比常压空气时更大,轴承承载力远高于常压空气轴承;瓦张角为45°和节距比为0.5的推力箔片轴承具有较高的承载力和较低的摩擦功耗;楔形高度设计过大会降低承载
针对滚动轴承空心滚子内孔去氧化皮的难题,采用粒度为46,220目的碳化硅黏弹性流体磨料,对挤压轧机轴承的空心滚子进行去除内孔氧化皮试验,结果表明:利用磨料流加工方法可以有效去除空心滚子内孔的氧化皮;在相同的磨料流加工参数下,采用不同粒度的碳化硅磨粒可获得不同的加工表面,加工表面应与所用的碳化硅磨粒相匹配,氧化皮较厚的加工表面应分阶段进行加工,以便实现良好的氧化皮去除效果.
在实际工程中,当位移较大的时,调谐质量阻尼器(TMD)会表现出非线性特性,因此研究其非线性特性对于控制性能的影响具有非常重要的意义.文中研究了在考虑五次刚度非线性的条件下TMD的控制性能.在分析非线性TMD的基础上,基于传统的线性设计方法提出了一种基于跳变频率的非线性TMD的改进设计方法,得到了可用于改进设计的跳变频率解析解.仿真结果表明,与基于线性的设计方法相比,基于跳变频率的非线性TMD的改进设计方法可以改善TMD的控制性能.
为精准检测齿轮箱轴承故障,实时进行有效监测以保证风电齿轮箱健康运行,提出一种基于孤立森林算法的风电齿轮箱轴承故障检测方法.首先,以齿轮箱轴承温度为故障检测模型的输出变量,采用多尺度图相关算法选择输入变量;然后,提取输入变量的均方根和包络线进行自组织映射神经网络特征融合;最后,以融合值为模型输入量,使用孤立森林算法进行异常点检测.实例验证表明,经过特征融合后模型的平均检测精度提高21.56％,平均运行时间缩短0.123 s,整体性能优于常用的BPNN,RF,SVM模型.
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