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一种基于Measurement Studio计算动态信号1/3倍频程谱的方法

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北京工商大学学报（自然科学版） 2003年第3期21卷 37-39页

作者：杨永红北京工商大学机械自动化学院北京100037

在声学中,1/3倍频程谱反映了声源的能量分布情况。利用对信号1/3倍频程谱分析的结果,选择适当的吸声系数的材料,以达到良好的降噪效果。通过利用Measurement Studio中的Visual Basic组件,提供了一种快速、准确、可视化的计算1/3倍频程... 详细信息

在声学中,1/3倍频程谱反映了声源的能量分布情况。利用对信号1/3倍频程谱分析的结果,选择适当的吸声系数的材料,以达到良好的降噪效果。通过利用Measurement Studio中的Visual Basic组件,提供了一种快速、准确、可视化的计算1/3倍频程谱的方法。

关键词： DSP 数字信号处理 1/3倍频程谱白噪声 MeasurementStudio 计算方法 VisualBasic组件

青岛岩质地基地铁3号线与上海软土地基地铁10号线振动实测对比分析

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地震工程学报 2020年第2期42卷 468-474页

作者：高盟高运昌徐晓石传志田抒平陈青生山东科技大学山东省土木工程防灾减灾重点实验室山东青岛266590 山东科技大学土木工程与建筑学院山东青岛266590 新加坡国立大学土木与环境工程系新加坡119077

地铁运行产生的环境振动超过一定值会影响人体健康,准确评价地铁运行引起的振动响应值意义重大。本文采用进口测振仪分别对青岛地铁3号线和上海地铁10号线进行现场测振,对数据进行处理得出振动加速度时程曲线,对测试数据进行Fourier变... 详细信息

地铁运行产生的环境振动超过一定值会影响人体健康,准确评价地铁运行引起的振动响应值意义重大。本文采用进口测振仪分别对青岛地铁3号线和上海地铁10号线进行现场测振,对数据进行处理得出振动加速度时程曲线,对测试数据进行Fourier变换得到相应的频谱曲线,将频谱曲线按1/3倍频程滤波转化为1/3倍频程谱,进而计算出分频振级平均值。通过加速度时程、频谱、1/3倍频程谱和分频振级的对比分析,结果表明:青岛地铁振动响应明显大于上海地铁,其分频振级已超过我国的环境振动标准,而上海地铁的分频振级基本上与我国的环境振动标准相当。

关键词：地铁振动环境振动污染分频振级 1/3倍频程谱

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纵向轨枕轨道振动特性数值分析

铁道标准设计 2012年第8期32卷 8-11,15页

作者：寸冬冬曾京齐琳西南交通大学牵引动力国家重点实验室成都610031 青岛捷适铁道技术有限公司北京100020

为了掌握纵向轨枕轨道振动特性,为优化轨道结构参数提供参考,利用FEM方法,建立纵向轨枕轨道模型。分析了不同减振材料刚度下,纵向轨枕轨道系统的垂向固有频率和振型;并通过对模型施加简谐荷载和随机荷载,分析不同荷载作用下轨道结构的... 详细信息

为了掌握纵向轨枕轨道振动特性,为优化轨道结构参数提供参考,利用FEM方法,建立纵向轨枕轨道模型。分析了不同减振材料刚度下,纵向轨枕轨道系统的垂向固有频率和振型;并通过对模型施加简谐荷载和随机荷载,分析不同荷载作用下轨道结构的振动传递规律。结果显示:减振材料刚度越大,结构固有频率越大;在2种荷载作用下,结构动力学响应在频域内的主要"峰值"区域与结构固有频率值相吻合,且谐响应的幅值受减振材料阻尼影响较大;当枕下减振材料刚度取20 MN/m时,通过1/3倍频程谱分析可以看出:轨枕到桥面的加速度级在31.5 Hz以上可以衰减40 dB,说明枕下减振材料对纵向轨枕轨道的振动衰减具有显著效果。

关键词：纵向轨枕轨道减振材料刚度阻尼 1/3倍频程谱

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重载铁路钢桁梁健康监测系统设计及应用

铁道建筑 2022年第8期62卷 94-97,107页

作者：孟宪洪鞠晓臣陈令康国能朔黄铁路发展有限责任公司河北肃宁062350 中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所北京100081

从钢桁梁运营维护需求出发,结合重载铁路桥梁的结构特点,采用自动化监测与电子化人工巡检相结合的健康监测系统实现多源数据的集成与管理。以朔黄重载铁路64 m双线钢桁梁为工程背景,对加速度、振幅、应力、挠度数据进行分析并基于1/3倍... 详细信息

从钢桁梁运营维护需求出发,结合重载铁路桥梁的结构特点,采用自动化监测与电子化人工巡检相结合的健康监测系统实现多源数据的集成与管理。以朔黄重载铁路64 m双线钢桁梁为工程背景,对加速度、振幅、应力、挠度数据进行分析并基于1/3倍频程谱进行桥梁状态评估。结果表明,桥梁运营状态良好,钢桁架梁健康监测系统可为桥梁的后期运维提供决策依据。

关键词：重载铁路桥梁钢桁梁健康监测 1/3倍频程谱余弦相似度欧式距离

基于LabVIEW的农业轮式拖拉机驾驶员全身振动测评系统的研究

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基于LabVIEW的农业轮式拖拉机驾驶员全身振动测评系统的研究

作者：王凯内蒙古农业大学

学位级别：硕士

随着传感器技术、计算机技术以及通信技术的快速发展，组建虚拟仪器系统已经成为测试与控制领域的一个主流手段。在虚拟仪器系统中，被测信号经过拾取、调理和采集模块，便被送入计算机;通过在开发平台上设计相关应用程序，则可构建一... 详细信息

随着传感器技术、计算机技术以及通信技术的快速发展，组建虚拟仪器系统已经成为测试与控制领域的一个主流手段。在虚拟仪器系统中，被测信号经过拾取、调理和采集模块，便被送入计算机;通过在开发平台上设计相关应用程序，则可构建一个功能丰富、使用方便的虚拟仪器测试系统。鉴于虚拟仪器的诸多优点，本文在开发平台LabVIEW8.0和测试工具包SoundandVibrationToolkit的基础上，针对农用轮式拖拉机驾驶员的全身振动，研发了一套全身振动测评虚拟仪器系统。本系统的输入信号为驾驶员坐姿下所承受的三个互相正交方向上的全身振动加速度。信号经B&K4322三轴向圆盘式加速度计拾取、SCXI-1530模块完成电信号的放大及滤波等调理、PCI-MIO-16E-4实现数据采集。软件部分由数据采集、1/3倍频程谱分析、频率加权及结果评价等模块组成，可实现GB/T10910—2004和GB/T13876—2007所规定的1/3倍频谱分析、联合加权加速度计算及驾驶员坐姿下所承受的全身振动评价等功能。

关键词： LabVIEW 虚拟仪器 1/3倍频程谱驾驶员全身振动

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基于音频信号的球磨机寻优控制

基于音频信号的球磨机寻优控制

作者：王合金郑州大学

学位级别：硕士

球磨机具有可磨煤种多,控制简单等特点,但也普遍存在着钢球消耗量大、系统运行自动化程度低、维护维修力度差等问题。如何优化制粉系统的自动控制以降低制粉系统的制粉单耗具有重要的实际意义。而中储式制粉系统是高度关联、大滞后、MIM... 详细信息

球磨机具有可磨煤种多,控制简单等特点,但也普遍存在着钢球消耗量大、系统运行自动化程度低、维护维修力度差等问题。如何优化制粉系统的自动控制以降低制粉系统的制粉单耗具有重要的实际意义。而中储式制粉系统是高度关联、大滞后、MIMO的非线性系统,仅以常规的PID控制已经难以取得理想的控制效果,本文提出一个系统的解决方案。对于本控制系统,需要解决的核心技术有两个,即球磨机的多变量控制系统的识别和解耦问题(系统识别和解耦),和球磨机负荷的识别问题。本文主要工作如下:1.球磨机煤负荷的检测是球磨机实现自动控制、优化运行、节能降耗的关键。本文提出一种利用音频信号1/3倍频程谱识别存煤量的方法,该方法能够得到球磨机在不同煤负荷下噪音频谱的特征频带,从而反映出球磨机煤负荷的变化,为把球磨机音频信号引入煤负荷控制系统打下基础。2.有效识别及控制钢球磨煤机的料位,是制粉系统实现优化运行、节能降耗的关键。针对钢球磨煤机的运行特点,建立基于信息融合的径向基神经网络模型对其运行中的各种工况进行识别,实现料位的识别。仿真结果表明,网络效果良好,为制粉系统优化运行和自动控制奠定了基础。3.中储式制粉系统是高度关联、大滞后、MIMO的非线性系统,其动态特性随着运行工况的变化而大范围变化,仅以常规的PID控制已经难以取得理想的控制效果。本文采用模糊内模解耦控制技术对制粉系统的相关参数进行有效控制,确保了制粉系统的安全、高效运行。4.介绍了PlantScape DCS分散控制系统,讨论了模糊内模控制算法在PlantScape DCS系统中的实现途径,优化了球磨机自动控制在DCS上的应用。上述控制策略全部应用于中铝河南分公司制粉系统的自动控制,通过了实际运行的检验,确保了制粉系统的安全、高效运行。本文所研究开发的先进控制系统实现了制粉系统各个参数的自动控制,其研究成果在国内处于领先水平。

关键词： 1/3倍频程谱煤负荷径向基神经网络信息融合解耦控制集散控制系统

城市轨道交通车致环境振动监测系统设计与实现

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城市轨道交通车致环境振动监测系统设计与实现

作者：王海涛兰州交通大学

学位级别：硕士

由于城市轨道交通线路的不断加密,线网越来越靠近居民区,对环境敏感区建筑物及人体的危害逐渐增强。为了评判轨道交通对环境振动的影响,并采取积极有效措施改善轨道减振效果,降低轨道交通对建筑物和人体的损害,需要实时采集并分析轨道... 详细信息

由于城市轨道交通线路的不断加密,线网越来越靠近居民区,对环境敏感区建筑物及人体的危害逐渐增强。为了评判轨道交通对环境振动的影响,并采取积极有效措施改善轨道减振效果,降低轨道交通对建筑物和人体的损害,需要实时采集并分析轨道沿线车致环境振动信号。目前并没有专门用于轨道交通车致环境振动的监测设备,而通用的振动数据采集装置结构复杂,价格昂贵,不适合在轨道沿线大范围布置来监测轨道交通车致环境振动状况。为了实现远程监控轨道交通车致环境振动状况,设计了一套集振动信号采集、数据处理、数据传输和监控界面于一体的轨道交通车致环境振动监测系统。监测系统是由下位机监测节点+One Net云存储平台+上位机监控软件组成的架构体系,该架构体系具有很好的扩展性能,如果需要扩展振动监测区,只需将目标监测区的监测节点连入One Net云端即可,实现大范围监测轨道交通车致环境振动状况。下位机监测节点是集信号采集、数据处理和数据传输于一体的监测设备,采用DSP+STM32双处理器架构,使监测节点的数据处理和控制分离,提高了监测节点的整体性能。利用DSP处理器将采集的振动信号进行数据处理,并依据环境振动评价指标,计算出用以评价轨道交通车致环境振动的指标值,最后,通过W5500以太网通讯模块将评价指标值上传到One Net云平台。监控软件是基于***(Visual Studio NET)平台开发,通过HTTP协议读取One Net云平台上存储的数据,用来监控轨道交通车致环境振动状况。在综合分析轨道交通环境振动评价算法的基础上,针对信号实时处理时数据量过多、嵌入式设备CPU性能和硬件资源有限、评价指标计算方法混乱等问题,提出了基于多采样率数字滤波的轨道交通环境振动评价方法。依据中心频率所在的频段范围,让信号依次经过抗混叠滤波和下采样,降低信号的频谱混叠及数据量,然后通过带通滤波提取不同的频带信号,并求出各频带均方根值得到1/3倍频程谱,最后依据环境振动评价标准,分别对中心频率为4～200Hz和1～80Hz的频谱图进行处理,依次计算出分频最大振级和Z振级。利用Matlab进行辅助计算,在CCS(Code Composer Studio)平台上设计多采样率数字滤波算法,并在DSP处理器上进行数字化实现,测试表明,达到多采样率数字滤波算法的目的。本文对所研制监测系统的软硬件进行功能测试,测试结果表明各模块的软硬件功能正常,满足设计要求。最后,在轨道沿线经过实地监测,结果显示监测系统能够准确计算出1/3倍频程谱,并得到合理的环境振动评价指标,表明了评价方法的合理性。

关键词：轨道交通车致环境振动 DSP 1/3倍频程谱多采样率数字滤波

地铁9号道岔岔区振动源强特性测试与分析研究

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地铁9号道岔岔区振动源强特性测试与分析研究

作者：柯文华西南交通大学

学位级别：硕士

随着我国经济的迅猛发展,城市化进程的不断加快,城市交通压力逐渐增大,人们日益增长的公共交通需求与有限的地面交通资源之间形成矛盾,对城市公共交通系统带来了严峻的挑战,在一定程度上限制了城市的发展速度。建设地铁系统是缓解城市... 详细信息

随着我国经济的迅猛发展,城市化进程的不断加快,城市交通压力逐渐增大,人们日益增长的公共交通需求与有限的地面交通资源之间形成矛盾,对城市公共交通系统带来了严峻的挑战,在一定程度上限制了城市的发展速度。建设地铁系统是缓解城市公共交通供不应求的一项极其重要的举措。然而,建造密集的地下铁路网络,将导致地面环境振动的增大,由振动引起的建筑物结构二次噪声也日益明显,而且为了交通便利,通常在车站附近会有较为密集的居民区,而地铁道岔又多设置在车站附近,列车经过岔区时轮轨之间会产生冲击作用,导致环境振动加剧。因此,地铁在缓解轨道交通压力的同时也产生了一定程度上的地面环境振动污染,为了降低甚至解决这种负面效应,需要对地铁振动源强进行研究分析。本文旨在充分分析地铁9号道岔岔区振动源强特性,为后续岔区振动控制提供一定的理论依据,具体研究内容如下:(1)通过对国内外地铁振动源强的研究现状进行综合分析,了解地铁振动源强的评价标准,通过现场测试研究岔区振动分布情况,并确定岔区振动源强的拾振点位置,为后续制定岔区振源测试方案提供依据;(2)根据岔区振动分布情况,分别对A、B型车选取2组轨面状态较好的道岔进行现场测试,研究分析岔区振动源强的1/3倍频程谱频谱分布特点以及最大Z振级取值范围,给出岔区振动源强的的参考值,为环评工作提供参考,并为后续建立理论模型提供验证依据;(3)应用刚柔耦合理论和有限元理论建立车-岔刚柔耦合模型和岔-遂有限元模型,在所建立的理论模型基础上研究列车过岔速度与轨道不平顺对岔区R振动源强的影响规律。

关键词：振动源强道岔 1/3倍频程谱刚柔耦合轨道不平顺

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框剪结构隔震及地铁减噪研究

框剪结构隔震及地铁减噪研究

作者：马凯哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

结合某大底盘多塔高层结构(建成后将成为目前大陆地区最高的多塔隔震建筑),研究了框剪隔震结构在地震作用下的响应,以及结构在地铁振动作用下的减噪情况。采用时程分析方法,分析结构在多遇及罕遇地震作用下的响应。对比了隔震结构和非... 详细信息

结合某大底盘多塔高层结构(建成后将成为目前大陆地区最高的多塔隔震建筑),研究了框剪隔震结构在地震作用下的响应,以及结构在地铁振动作用下的减噪情况。采用时程分析方法,分析结构在多遇及罕遇地震作用下的响应。对比了隔震结构和非隔震结构的自振周期、层间剪力和倾覆力矩,计算水平向折减系数,绘制结构楼层位移的变化曲线,分析楼层加速度响应,并探讨高层复杂结构应用隔震技术的相关要求。分析了隔震结构在罕遇地震作用下的塑性铰分布及塑性开展情况。然后分析了隔震结构在罕遇地震作用下的抗倾覆性能。应用快速傅里叶变换对加速度时程曲线进行时频分析;采用1/3频程谱,对加速度频程曲线进行带通滤波,得到1/3倍幅频曲线,并转化成每个中心频率处的振动加速度级,并进行Z计权因子修正,在此基础上编制振动舒适度分析程序。分别采用单质点简化计算方法和弹性时程分析方法,计算结构在地铁振动下的楼层加速度,并根据隔振减噪效果进行舒适度评估。结果表明,结构的自振周期增加明显,地震作用得到较大衰减。隔震结构的地震作用显著降低,层间剪力、倾覆力矩远小于抗震结构,罕遇地震作用下的水平向折减系数更小层间位移主要集中在隔震层,上部结构的层间位移几乎为零,结构呈现出明显的整体平动趋势。隔震后的结构加速度响应显著降低,加速度变化缓慢,舒适度得到提高。隔震结构的塑性变形较小,震后稍加修复即可继续使用。塑性铰均出现在梁端,柱端未出现塑性铰。结构设置橡胶支座后,在罕遇地震作用下支座均处于受压状态,抗倾覆性能良好。单质点减噪简化计算结果高于舒适度限值,时程分析中考虑了橡胶支座初始竖向刚度、拉压刚度不同等有利因素,隔振效果明显,楼层加速度响应显著降低,满足舒适度限值要求。

关键词：多塔结构隔震结构地震响应舒适度 1/3倍频程谱