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基于无源伺服传感器的振动测量系统

振动与冲击 2009年第4期28卷 153-156,167页

作者：匙庆磊韩炜何先龙中国地震局工程力学研究所河北燕郊065201

针对工程领域(超)低频的振动问题,介绍了一种基于无源伺服传感器的振动测量系统。阐述了系统的特点和组成,着重分析了无源伺服反馈传感器的特点和原理,构建了传感器的数学模型,并比较了反馈前后传感器性能的差异,分析了反馈后传感器的... 详细信息

针对工程领域(超)低频的振动问题,介绍了一种基于无源伺服传感器的振动测量系统。阐述了系统的特点和组成,着重分析了无源伺服反馈传感器的特点和原理,构建了传感器的数学模型,并比较了反馈前后传感器性能的差异,分析了反馈后传感器的基本参数。给出了部分测试数据和应用实例,分析了系统的抗干扰问题。最后,给出了一些结论。

关键词：振动测量系统反馈无源伺服振动传感器低频振动抗干扰

一种地震P波和S波初至时间自动拾取的新方法

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地球物理学报 2016年第7期59卷 2519-2527页

作者：何先龙佘天莉高峰中国地震局工程力学研究所地震工程与工程振动重点实验室哈尔滨150080

地震P波、S波初至时间的拾取是地震波分析的一项基础性工作.本文提出了一种新的地震波初至时间自动拾取的方法:首先,把地震波的三分量时程曲线变换为一组空间向的能量变化率时程曲线;然后对能量变化率时程曲线进行STA/LTA(Short Time Av... 详细信息

地震P波、S波初至时间的拾取是地震波分析的一项基础性工作.本文提出了一种新的地震波初至时间自动拾取的方法:首先,把地震波的三分量时程曲线变换为一组空间向的能量变化率时程曲线;然后对能量变化率时程曲线进行STA/LTA(Short Time Average/Long Time Average,短时间的均值/长时间的均值)处理,拾取地震P波和S波的大致初至时间;最后提出采用一种二次方自回归模型对初至附近的能量变化率曲线进行二次方自回归处理,精确拾取出P波和S波的初至时间.本文采用了10组芦山地震的记录数据和150组汶川地震的记录数据对此方法的可靠性进行了检验.以人工拾取结果为参考,此方法具有很高的准确率和稳定性,同时,相比于常用的STA/LTA方法和AIC(Akaike Information Criterion,Akaike信息准则)方法,此方法在计算时间效率方面稍微逊色,但是对S波初至时间的拾取精度和可靠性更高.此方法丰富了地震P波、S波初至时间的自动拾取方法.

关键词：地震波初至能量变化率 STA/LTA方法和AIC方法二次方自回归模型

多桩-混凝土承台式风力机支撑架振动特性分析

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振动与冲击 2019年第19期38卷 174-181页

作者：何先龙和庆冬金波郑涛中国地震局工程力学研究所哈尔滨150080 国家电投集团江苏海上风力发电有限公司江苏盐城224000 浙江华东工程安全技术有限公司杭州310000

通过对某海上风电场的两座多桩-混凝土承台式5 WM风力机塔筒的振动监测,得出了此类型风力机塔筒的振动特性。对3年的监测数据分析,得出此类型风力机塔筒有以下振动特性:风力机处于工作状态时,机舱的对风向偏航会引起塔筒频繁出现强振现... 详细信息

通过对某海上风电场的两座多桩-混凝土承台式5 WM风力机塔筒的振动监测,得出了此类型风力机塔筒的振动特性。对3年的监测数据分析,得出此类型风力机塔筒有以下振动特性:风力机处于工作状态时,机舱的对风向偏航会引起塔筒频繁出现强振现象。此类强振具有持续时间达几十秒、加速度峰值可达10 m/s 2、每个月出现几百次等特点。风力机处于停机状态时,在小风作用下,塔筒振动平稳、加速度峰值在0.1 m/s 2以下;在台风作用下,塔筒振动波动较大、加速度峰值也可达10 m/s 2,但是由于风力激励起了塔筒的第2阶及第3阶振型,导致塔筒的最大加速度出现在塔筒中部。在3年监测时间内,塔筒的前3阶固有频率值和阻尼比值未发生变化。监测结果表明:多桩-混凝土承台式风力机的塔筒在台风、机舱对风向偏航期间,都会产生强烈振动。因此,除了台风外,机舱的对风向偏航引起塔筒的强振现象过于频繁发生,也是风力机支撑架疲劳损伤的重要因素之一。本文的研究成果可为此类型风力机的塔筒设计、运营安全监测及损伤诊断提供参考。

关键词：振动监测多桩-混凝土承台式风力机台风机舱对风向偏航

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工程振动虚拟测试仪器的研制

工程振动虚拟测试仪器的研制

作者：何先龙中国地震局工程力学研究所

学位级别：硕士

数据采集及信号分析在科学研究和国民经济建设越来越凸显其重要性,它可真实地记录各种传感器拾取的信号,提取各种有用的信息。基于虚拟仪器的数据采集和分析系统更具有其优越性,它功能强大,可通过不同的设计程序就可以实现完全不同的各... 详细信息

数据采集及信号分析在科学研究和国民经济建设越来越凸显其重要性,它可真实地记录各种传感器拾取的信号,提取各种有用的信息。基于虚拟仪器的数据采集和分析系统更具有其优越性,它功能强大,可通过不同的设计程序就可以实现完全不同的各种测量仪器的功能;它可变性大,随时随地可按照实际情况增减测试功能,改进目标的设计方案。此外还具有操作简单、测控精度高等特点。本文根据实际工作需要,研制了基于虚拟仪器的工程数据采集及分析系统。主要工作包括:1.开发了16通道、USB总线的通用数据采集和分析系统,可用于结构脉动和振型分析、地脉动分析、楼层和大坝等建筑物的健康诊断、爆破实验、环境振动影响等等。2.本文提出采用多重相关分析来分析剪切波速度。且基于此原理,开发出了场地波速测量和自动分析系统,可用于各种场地的波速测量。3.本文结合QY倾角仪,开发出了能测量和分析桥梁的静态挠度、动态挠度的系统,且已经投入实际应用中。4.本文对振动台输出信号自动进行主频信号提取,达到了去除由振动台标定系统的非线性引起的噪声信号和减小振动台标定系统的信号失真度的目的。同时提出了一种局部细化傅立叶变换技术和采用了数据库来管理振动台对振动仪器的标定结果,及编写了数字化标定软件和设计了采集仪,从而实现了XS型小型超低频振动台标定系统的数字化标定。

关键词：数据采集和分析波速测量和分析挠度测量和分析超低频振动台数字化标定

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基于能量变化率法自动拾取场地剪切波速

岩土力学 2015年第3期36卷 847-853页

作者：何先龙赵立珍佘天莉中国地震局工程力学研究所中国地震局地震工程与工程振动重点实验室黑龙江哈尔滨150080 防灾科技学院基础部河北三河065201

提出了一种提高单孔法剪切波速测量精度的新方法——能量变化率的自回归曲线法。首先把剪切波的时程曲线变换为能量变化率时程曲线;然后对能量变化率时程曲线进行长短平均处理,拾取各测点P波和S波的大致初至;最后提出采用一种二次方自... 详细信息

提出了一种提高单孔法剪切波速测量精度的新方法——能量变化率的自回归曲线法。首先把剪切波的时程曲线变换为能量变化率时程曲线;然后对能量变化率时程曲线进行长短平均处理,拾取各测点P波和S波的大致初至;最后提出采用一种二次方自回归模型对初至附近的能量变化率曲线进行二次方自回归处理,精确拾取出各测点P波和S波的精确到时。采用此方法、互相关函数法和人工拾取法对某场地的剪切波速进行了对比分析。分析结果表明:此方法相比互相关函数法,具有更好的噪声抑制能力,不仅能精确地自动拾取出各测点的S波的到时差,也能更准确地自动拾取出各测点的P波的到时差。以人工拾取结果为参考,此方法在实际测试中具有很高的准确率和稳定性。此方法丰富了场地剪切波速分析方法。基于此方法、互相关函数法和人工拾取法,设计了一套剪切波波速的测试系统,此系统能自动分析出各测点的剪切波速和形成完整的报告。

关键词：剪切波初至能量变化率长短平均处理二次方自回归模型剪切波速

QY-2型倾角仪在铁路桥梁挠度测试中的应用

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铁道建筑 2011年第3期51卷 33-35页

作者：何先龙杨学山李杰中国地震局工程力学研究所哈尔滨150080 吉林铁路局桥梁检测队长春130012

桥梁挠度测量是桥梁检测的重要组成部分,也是安全性评价的一项重要指标。本文利用QY-2型倾角仪,测量了焦柳铁路线上的融水大桥第三跨的静态挠度。测试结果表明,倾角仪测得的静态挠度值与水准仪所测得值相差较小,其挠度曲线也相似于有限... 详细信息

桥梁挠度测量是桥梁检测的重要组成部分,也是安全性评价的一项重要指标。本文利用QY-2型倾角仪,测量了焦柳铁路线上的融水大桥第三跨的静态挠度。测试结果表明,倾角仪测得的静态挠度值与水准仪所测得值相差较小,其挠度曲线也相似于有限元分析所得挠度曲线,可适用于大跨度铁路桥梁的静态挠度测试。

关键词：铁路桥梁挠度 QY-2型倾角仪测试

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一种新的大坝强震动监测系统

地震工程与工程振动 2018年第5期38卷 146-152页

作者：李黎何先龙贾行建国投云南大朝山水电有限公司云南昆明650000 中国地震局工程力学研究所中国地震局地震工程与工程振动重点实验室黑龙江哈尔滨150080

水电站大坝强震动响应特性是大坝震害快速评估和制定震后紧急处置措施的重要依据,也是大坝安全监测系统的重要部分,但是现有的大坝强震监测监测系统存在设备和维护成本高、自动化分析能力不强、参数速报不及时等缺陷。本文设计了一种新... 详细信息

水电站大坝强震动响应特性是大坝震害快速评估和制定震后紧急处置措施的重要依据,也是大坝安全监测系统的重要部分,但是现有的大坝强震监测监测系统存在设备和维护成本高、自动化分析能力不强、参数速报不及时等缺陷。本文设计了一种新的大坝强震动监测系统:首先设计了一种15通道式强震动记录仪和一种防水型加速度计;然后针对常见的工频干扰和误触发问题,提出了一种实用的有效解决方法;最后设计了一套自动分析能力强、速报及时、管理便捷化的大坝强震动数据远程接收与在线分析软件。相比传统的分布式强震动监测系统,此新系统具有设备成本低、无人值守、强震动事件自动处理、误触发概率小、烈度等参数速报及时等特点,且通过短信、邮件实现了与智能手机的联动。此新系统已布设于大朝山、功果桥、乌东德等多个水电站,且最近多次强震事件验证了此系统的主要特点和可靠性。

关键词：大坝强震动监测大坝震害快速评估工频干扰和误触发问题强震动事件自动处理

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高桩-混凝土承台式海上风电塔强振分析

地震工程与工程振动 2020年第1期40卷 233-241页

作者：邓伟金波郑涛和庆冬何先龙中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司浙江杭州310000 国家电力投资集团有限公司北京100029 中国地震局工程力学研究所中国地震局地震工程与工程振动重点实验室黑龙江哈尔滨150080

对某个风电场的23座高桩-混凝土承台式海上风电塔进行了1年的强振监测,统计了其在台风、偏航冲击等作用力下的强振特性。监测数据分析发现:机舱对风向偏航时会引起塔筒强烈振动,且此类型强振现象持续时间达几十秒,有时振动加速度可超过1... 详细信息

对某个风电场的23座高桩-混凝土承台式海上风电塔进行了1年的强振监测,统计了其在台风、偏航冲击等作用力下的强振特性。监测数据分析发现:机舱对风向偏航时会引起塔筒强烈振动,且此类型强振现象持续时间达几十秒,有时振动加速度可超过10 m/s^2,每个月多达几百次;在某次台风作用下,塔筒的振动加速度接近10 m/s^2;施工船靠船时的碰撞引起塔筒的强振幅值接近15 m/s^2;通过分析风电塔1年运营期间的塔筒固有频率值,发现前3阶固有频率值、阻尼比未发现变化。监测结果表明:高桩-混凝土承台式风电塔在台风、机舱偏航,施工船碰撞时都会产生强烈振动。因此,机舱偏航和施工船碰撞引起风电塔的强振现象过于频繁发生,是风电塔疲劳损伤的重要因素。本文的研究成果可为此类型风电塔设计、运营安全监测及损伤诊断提供参考。

关键词：强振海上高桩-混凝土承台式风电塔台风偏航、施工船碰撞

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地震燃气阀门及其实验技术和实验方法

地震工程与工程振动 2013年第5期33卷 247-252页

作者：匙庆磊杨学山杨巧玉何先龙中国地震局工程力学研究所河北三河065201

较大的地震会造成城市燃气管网的破坏,发生燃气泄漏、火灾、爆炸等地震次生灾害。针对此问题,介绍了一种可在地震时自动关闭并切断燃气流动的地震燃气阀门,作为国内一种较新的实用化的地震紧急处置设备,确定验证其技术参数和有效性的实... 详细信息

较大的地震会造成城市燃气管网的破坏,发生燃气泄漏、火灾、爆炸等地震次生灾害。针对此问题,介绍了一种可在地震时自动关闭并切断燃气流动的地震燃气阀门,作为国内一种较新的实用化的地震紧急处置设备,确定验证其技术参数和有效性的实验技术和实验方法十分必要,对此进行了着重的阐述,并获得了一些列的实验数据,结果表明地震燃气阀门可在达到触发条件时自动关闭切断燃气流动,可防止或减少因燃气管网破坏引起的地震次生灾害。不过仍要清醒的认识到,作为一种新型的仪器设备,地震燃气阀门仍需要进行大量实验和不断的改进,文中最后对此进行了阐述。

关键词：地震燃气阀门地震紧急处置燃气管网实验技术