基于空间稀疏先验的冲击载荷识别频域非凸稀疏正则化方法

1

作者 陈林 王亚南 +3 位作者 程昊 刘军江 乔百杰 陈雪峰 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第14期148-155,188,共9页

复合材料因其强度高、刚度高、密度小等优点而广泛应用于航空、航天等领域。但由于其抗冲击性差,监测作用于复合材料结构上的冲击载荷对于结构快速检测损伤十分重要。经典的Tikhonov正则化方法在欠定情况下求解载荷识别问题时容易在载... 复合材料因其强度高、刚度高、密度小等优点而广泛应用于航空、航天等领域。但由于其抗冲击性差,监测作用于复合材料结构上的冲击载荷对于结构快速检测损伤十分重要。经典的Tikhonov正则化方法在欠定情况下求解载荷识别问题时容易在载荷非加载区识别出虚假力;近年来兴起的L1范数稀疏正则化方法在识别冲击载荷时常低估载荷的幅值。为了突破这些方法的局限以实现更高精度的冲击载荷识别,该研究基于冲击载荷的空间稀疏先验,提出一种新的冲击载荷识别频域非凸稀疏正则化方法。所提出的方法结合了广义极小极大凹惩罚项的非凸优势以及非凸保凸的特性,利用向前向后分裂算法进行凸优化求解,既避免了非凸优化容易收敛到局部最优解的问题,又促进了解的稀疏。分别在复合材料梁和复合材料层合板上开展了冲击载荷试验验证,试验结果表明,无论在正定还是欠定的情况下,所提出方法能在精准定位冲击位置的同时重构冲击载荷的时间历程,且该方法在促进解稀疏和识别载荷幅值方面的表现都优于L1正则化方法,其中幅值识别精度能比L1正则化提升50%以上。 展开更多

关键词 复合材料 冲击载荷识别 非凸正则化 稀疏先验

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基于熵变匹配追踪的叶端定时数据缺失识别方法研究

2

作者 杨志勃 吴淑明 +2 位作者 乔百杰 王亚南 陈雪峰 《计测技术》 2024年第2期32-39,共8页

为解决叶端定时系统在实际应用中存在的数据缺失问题,提出基于熵变匹配追踪的叶端定时数据缺失识别方法。该方法利用相关熵诱导度量基于高斯核函数度量样本的权重。不同于正交匹配追踪对所有观测数据赋予相同权重,熵变匹配追踪基于相关... 为解决叶端定时系统在实际应用中存在的数据缺失问题,提出基于熵变匹配追踪的叶端定时数据缺失识别方法。该方法利用相关熵诱导度量基于高斯核函数度量样本的权重。不同于正交匹配追踪对所有观测数据赋予相同权重,熵变匹配追踪基于相关熵诱导度量变化,对观测数据赋予不同范数类型的权重,使得其对异常值具有较好的鲁棒性。通过仿真分析与实验对该方法的性能进行验证,结果显示所采用的熵变权重因子为数据缺失位置分配了接近于零的权重,有效降低了数据缺失对特征提取结果的影响,证明了该方法的鲁棒性。基于熵变匹配追踪的叶端定时数据缺失识别方法为叶端定时系统的装机应用提供了理论支撑,具有技术借鉴价值。 展开更多

关键词 叶端定时 数据缺失 特征识别 熵变匹配追踪

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基于参考键相动态追踪的无转速叶尖定时测量方法

3

作者 周凯 乔百杰 +3 位作者 刘美茹 代江波 卫靖澜 陈雪峰 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期226-235,共10页

针对叶尖定时系统在测量转子叶片振动过程中转速同步传感器安装困难的问题,提出基于参考键相动态追踪的叶尖定时测量方法。假设整级转子叶片间存在随机失谐,则在变转速工况下各叶片并非同时达到共振状态,在每转内,利用各叶片到达传感器... 针对叶尖定时系统在测量转子叶片振动过程中转速同步传感器安装困难的问题,提出基于参考键相动态追踪的叶尖定时测量方法。假设整级转子叶片间存在随机失谐,则在变转速工况下各叶片并非同时达到共振状态,在每转内,利用各叶片到达传感器的实测到达时间,计算叶片在相邻叶尖定时传感器间的局部平均转速与转子整圈平均转速的偏差值,判断同级所有叶片的振动状态,选择几乎不振动的叶片作为该圈的参考键相,计算目标叶片在该圈的振动位移值,依此类推,计算各圈目标叶片的振动位移,实现转子叶片在无转速参考下的非接触式振动测量。试验验证结果表明,与传统叶尖定时方法相比,利用该方法计算出的叶片振动位移所辨识出的叶片振动频率相对误差小于0.2%,振动位移相对误差小于10%,说明基于参考键相动态追踪的叶尖定时测量方法不仅能在无转速参考的情况下准确计算出叶片的振动位移,更能准确地辨识出叶片振动参数。 展开更多

关键词 叶尖定时 无转速参考 参考键相 参数辨识 非接触式振动测量

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新工科背景下大学生创新团队建设与能力培养的探索和实践 被引量：2

4

作者 张育林 王娜 +3 位作者 张泽 刘宁艳 乔百杰 朱爱斌 《高教学刊》 2023年第33期55-59,共5页

新经济发展促使高校进行教学改革,加快新工科建设。该文阐述大学生创新团队建设与能力培养的探索,遵循新工科人才培养模式,通过完善自主管理模式建设创新团队,实施项目管理方案把关项目进展,鼓励创新实践培育优秀作品,全面提高学生的创... 新经济发展促使高校进行教学改革,加快新工科建设。该文阐述大学生创新团队建设与能力培养的探索,遵循新工科人才培养模式,通过完善自主管理模式建设创新团队,实施项目管理方案把关项目进展,鼓励创新实践培育优秀作品,全面提高学生的创新能力和综合素质。这样的探索实践取得了预期的成果,为新工科建设背景下的人才培养模式改革提供新途径。 展开更多

关键词 新工科 团队建设 创新能力 人才培养 教学改革

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基于测点优化与模态扩展的机械结构振动响应全场重构 被引量：1

5

作者 李志国 乔百杰 +2 位作者 朱昱达 周凯 陈雪峰 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第9期123-134,共12页

提出一种基于测点优化与模态扩展的机械结构振动响应全场重构方法。使用D优化设计方法确定最优测点布置方案,根据模态扩展方法构造加速度响应扩展矩阵,从而实现由优化布置的有限测点的加速度响应重构机械结构全场加速度响应,并使用有限... 提出一种基于测点优化与模态扩展的机械结构振动响应全场重构方法。使用D优化设计方法确定最优测点布置方案,根据模态扩展方法构造加速度响应扩展矩阵,从而实现由优化布置的有限测点的加速度响应重构机械结构全场加速度响应,并使用有限元分析软件读取重构的加速度响应,实现机械结构响应全场可视化。开展板结构数值仿真分析和振动响应重构试验,验证了当结构处于多模态共振或非共振状态下机械结构振动响应全场重构方法的有效性和鲁棒性。进一步,通过分析各阶加速度模态贡献量,精准选择主要振动模态分析机械结构的振动响应,实现了基于更少测点的振动响应全场重构。 展开更多

关键词 振动响应全场重构 D优化设计 模态扩展 响应全场可视化

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叶尖定时在压气机转子叶片裂纹故障排除中的应用 被引量：1

6

作者 刘美茹 郜伟强 +3 位作者 卫靖澜 王亚南 乔百杰 陈雪峰 《燃气涡轮试验与研究》 2023年第1期23-29,35,共8页

介绍了基于叶尖定时的转子叶片振动非接触测试系统的基本原理。将叶尖定时技术成功应用在涡扇发动机压气机第6级转子叶片振动测试中,获取了全转速范围的叶片振动关键信息。测试结果表明,第6级转子叶片在转速10557 r/min时发生共振,通过... 介绍了基于叶尖定时的转子叶片振动非接触测试系统的基本原理。将叶尖定时技术成功应用在涡扇发动机压气机第6级转子叶片振动测试中,获取了全转速范围的叶片振动关键信息。测试结果表明,第6级转子叶片在转速10557 r/min时发生共振,通过单自由度和周向傅里叶算法获取叶片振动信息,包括振动频率和幅值。利用叶片有限元模型建立叶尖位移与叶片关键点应力的位移-应力换算系数,实现叶片关键位置动应力重构。结合古德曼曲线完成极限应力转换,明确共振不是导致叶片出现裂纹的原因。通过压气机逼喘试验,确定所有叶片异步振动迅速增加,幅值增长倍数高达233.33倍。综合压气机前期试验情况,认定喘振试验次数过多和喘振时异步振动急剧增加导致动应力过大是叶片产生裂纹的主要原因。 展开更多

关键词 航空发动机 叶尖定时 非接触式测量 动频 喘振 压气机转子叶片

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共轭梯度最小二乘迭代正则化算法在冲击载荷识别中的应用 被引量：11

7

作者 卢立勤 乔百杰 +1 位作者 张兴武 陈雪峰 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第22期176-182,196,共8页

结构动载荷识别反问题是典型的病态问题,需要应用正则方法克服其病态特性而获得稳定的解。与直接正则化算法Tikhonov方法相比,共轭梯度最小二乘(Conjugate Gradient Least Squares,CGLS)迭代算法在载荷识别反问题的正则化过程有无须对... 结构动载荷识别反问题是典型的病态问题,需要应用正则方法克服其病态特性而获得稳定的解。与直接正则化算法Tikhonov方法相比,共轭梯度最小二乘(Conjugate Gradient Least Squares,CGLS)迭代算法在载荷识别反问题的正则化过程有无须对传递矩阵求逆、无须明确正则化参数的优点。提出共轭梯度最小二乘迭代正则化算法和启发式迭代收敛终止准则,用于三自由度仿真模型和壳结构试验模型的冲击载荷识别,并与经典的Landweber迭代正则化算法和直接正则化算法Tikhonov方法比较。仿真和实验结果表明:CGLS迭代正则化算法在识别精度、收敛速度、计算效率和抗噪性方面有明显优势。 展开更多

关键词 共轭梯度最小二乘算法 Landweber 算法 冲击载荷识别 正则化

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功率流测量以及振动能量参数估计试验研究 被引量：6

8

作者 乔百杰 赵彤 陈雪峰 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第7期194-198,共5页

搭建了功率流测量以及能量参数估计试验平台,分析了功率流不同计算方法对功率流传递规律的影响,建立了功率流和振动能量参数间的关系。通过在振源和接受体之间插入阻抗头传感器,获得同点同方向的力和加速度信号,分别应用时域平均法、基... 搭建了功率流测量以及能量参数估计试验平台,分析了功率流不同计算方法对功率流传递规律的影响,建立了功率流和振动能量参数间的关系。通过在振源和接受体之间插入阻抗头传感器,获得同点同方向的力和加速度信号,分别应用时域平均法、基波频域法和二次谐波频域法计算功率流。研究表明当激振频率为各阶模态频率分倍频时,其谐波振动需要加以控制。负功率流是功率流测量中不可避免的现象,本文从多自由度振动的角度揭示负功率流的成因。针对能量参数难以测量的难题,分别运用驱动点阻抗和导纳法估计振动能量,并通过系统损耗因子验证了功率流和能量参数间的关系。 展开更多

关键词 功率流 能量估计 损耗因子

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涡轮转子叶片非接触振动测试试验研究 被引量：4

9

作者 刘美茹 朱靖 +3 位作者 滕光蓉 肖潇 乔百杰 陈雪峰 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第6期1216-1225,共10页

基于叶尖定时的非接触振动测量技术广泛应用在风扇/压气机冷端叶片振动测试中,而在热端部件特别是高压涡轮转子叶片中的应用尚存在传感器冷却、定时脉冲不易获取等问题。开展叶尖定时光纤传感器加温和冷却试验研究,确定涡轮端光纤传感... 基于叶尖定时的非接触振动测量技术广泛应用在风扇/压气机冷端叶片振动测试中,而在热端部件特别是高压涡轮转子叶片中的应用尚存在传感器冷却、定时脉冲不易获取等问题。开展叶尖定时光纤传感器加温和冷却试验研究,确定涡轮端光纤传感器的最佳冷却方式,通过控制冷却气体的流量,可将叶尖定时光纤传感器在1100℃的工作环境中冷却至650℃以下,使传感器处于许可工作温度范围;开展某型号高压涡轮H型转子叶片非接触振动测量试验,通过设定合理的放大倍数和触发电压阈值,实现H型叶片叶尖定时脉冲信号的精准获取。上述试验研究结果可为非接触振动测试系统应用于整机、核心机涡轮转子叶片振动监测提供强有力的数据支撑。 展开更多

关键词 转子动力学 涡轮转子叶片 叶尖定时 振动测试 非接触

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舰船柴油机组状态监测及减振效能在线评估系统 被引量：1

10

作者 王强 刘金鑫 +2 位作者 张兴武 乔百杰 陈雪峰 《噪声与振动控制》 CSCD 2016年第3期106-109,共4页

主动隔振技术是一种具有治理舰船低频噪声潜力的新技术。针对舰船柴油机组主动隔振试验系统试验时间长、现场混乱、噪声大以及局部有限控制点信息无法进行全局减振效能评估的缺点,特研发一套柴油机组状态监测及减振效能在线评估系统。... 主动隔振技术是一种具有治理舰船低频噪声潜力的新技术。针对舰船柴油机组主动隔振试验系统试验时间长、现场混乱、噪声大以及局部有限控制点信息无法进行全局减振效能评估的缺点,特研发一套柴油机组状态监测及减振效能在线评估系统。该系统具有状态在线监测、减振效能在线评估、数据采集和记录以及试验现场视频监控等功能,现场试验显示该系统可以节省时间,提高试验工作效率和工作舒适度,达到预期设计的目的和效果。 展开更多

关键词 振动与波 舰船柴油机组 状态监测 减振效能评估

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基于叶端定时的转子叶片裂纹监测与诊断 被引量：3

11

作者 许敬晖 乔百杰 +2 位作者 刘美茹 郜伟强 陈雪峰 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期368-376,共9页

为了实现转子叶片裂纹非接触式监测,提出基于?0范数的叶端定时欠采样信号稀疏重构算法。针对叶端定时信号欠采样问题,建立欠采样信号稀疏表示模型,利用分块正交匹配追踪算法对叶端定时欠采样信号进行分段重构,进而监测在变转速非稳态工... 为了实现转子叶片裂纹非接触式监测,提出基于?0范数的叶端定时欠采样信号稀疏重构算法。针对叶端定时信号欠采样问题,建立欠采样信号稀疏表示模型,利用分块正交匹配追踪算法对叶端定时欠采样信号进行分段重构,进而监测在变转速非稳态工况下转子叶片动频的变化情况,据此判断转子叶片是否产生裂纹。针对应变片信号间隔采样的特点,研究基于同步提取变换的时频分析方法,以提高时频图的时频聚集性。开展旋转叶片裂纹扩展试验,同时采用叶端定时和应变片系统测量叶片振动。对比叶端定时和应变片的分析结果,二者均可在裂纹叶片断裂之前至少20min,监测到裂纹叶片和正常叶片的动频发生分离的现象,即裂纹萌生致使叶片动频发生偏移,表明所提出的叶端定时欠采样信号重构方法能够实现转子叶片裂纹的监测与诊断。 展开更多

关键词 叶端定时 转子叶片 稀疏重构 频率辨识 裂纹扩展监测

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无转速同步条件下转子叶片非接触振动测试方法研究 被引量：1

12

作者 刘美茹 郜伟强 +3 位作者 董军 钟志才 滕光蓉 乔百杰 《燃气涡轮试验与研究》 2021年第4期12-17,共6页

针对非接触振动测试系统中转速基准信号无法安装或容易失效的问题,提出了无转速同步条件下的转子叶片非接触振动测试方法,利用光纤传感器测试叶片脉冲信号实现振动识别和转速获取。在临界转速试验器上,进行了无转速同步条件下的模拟转... 针对非接触振动测试系统中转速基准信号无法安装或容易失效的问题,提出了无转速同步条件下的转子叶片非接触振动测试方法,利用光纤传感器测试叶片脉冲信号实现振动识别和转速获取。在临界转速试验器上,进行了无转速同步条件下的模拟转子叶片非接触振动测试,并将测试结果分别与应变片测试结果、光纤传感器实现转速同步的叶片非接触振动测试系统测试结果进行了对比分析。结果表明:无转速同步条件下的非接触振动测试系统能实现转子叶片振动测试,且在叶片一弯振型下所得结果误差较小。此研究成果将在航空发动机整机、核心机的高压压气机和涡轮转子叶片非接触振动测试中发挥重要作用。 展开更多

关键词 航空发动机 转速同步 非接触测量 转子叶片 振动 光纤传感器 脉冲信号 试验验证

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基于叶尖定时原理的叶尖振幅与叶根动应变关系的试验研究 被引量：1

13

作者 肖潇 刘美茹 +3 位作者 焦江昆 郜伟强 敖春燕 乔百杰 《燃气涡轮试验与研究》 2021年第6期6-11,共6页

为建立叶尖振幅与叶根关键点动应变映射关系,开展了模拟转子叶片叶尖振幅与叶根动应变测量试验。采用叶尖定时测试系统测量叶尖振幅,同时利用应变片测试系统测量叶根关键点动应变,研究模拟转子叶片不同共振转速下,叶尖定时技术所测叶尖... 为建立叶尖振幅与叶根关键点动应变映射关系,开展了模拟转子叶片叶尖振幅与叶根动应变测量试验。采用叶尖定时测试系统测量叶尖振幅,同时利用应变片测试系统测量叶根关键点动应变,研究模拟转子叶片不同共振转速下,叶尖定时技术所测叶尖振幅与应变片所测动应变之间的映射关系。试验数据分析结果表明,叶尖定时技术所测转子叶片频率与应变片测量结果相比,误差在1.0%以内;转子叶片叶根动应变与叶尖振幅的比值误差最大为14.4%。研究成果为叶尖定时技术在航空发动机压气机和涡轮转子叶片振动测试中的应用提供了依据。 展开更多

关键词 航空发动机 转子叶片 非接触测试 叶尖定时 动应变测量 动频

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智能分拣垃圾桶的设计与实践

14

作者 张育林 刘宁艳 +2 位作者 乔百杰 卢政昕 张明一 《电子技术（上海）》 2024年第4期106-109,共4页

阐述通过分析当前的垃圾分类需求,设计一款基于视觉识别技术,能够智能识别与分拣垃圾的垃圾桶,使用树莓派作为控制器,对投入垃圾进行自动识别与分拣,从而辅助进行垃圾分类。系统已经在综合工程训练实践课程中进行应用,取得良好的效果。

关键词 控制技术 垃圾分类 垃圾回收 视觉识别 树莓派

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基于单传感器测量的多模态叶片动应力场预测

15

作者 赵峻林 乔百杰 +4 位作者 罗现强 符顺国 程昊 王亚南 陈雪峰 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第16期19-33,共15页

针对叶片发生多模态共振时最大应力点在时域和空域分布不固定的问题,开展基于单传感器测量的多模态叶片动应力场预测方法研究。首先,推导叶片多模态耦合振动解析表达式,获得多模态振动特征;其次,通过有限元模态分析提取叶片模态频率、振... 针对叶片发生多模态共振时最大应力点在时域和空域分布不固定的问题,开展基于单传感器测量的多模态叶片动应力场预测方法研究。首先,推导叶片多模态耦合振动解析表达式,获得多模态振动特征;其次,通过有限元模态分析提取叶片模态频率、振型,确定各阶模态参与量;最后,开展振动台叶片多模态激励试验,采用激光位移传感器作为单传感器测点采集叶尖振动位移响应,从中解耦提取多模态振动参数,计算预测叶片全场动应力的时空变化规律,并采用四个应变片监测点作为参照,对比验证计算结果。结果表明:不同模态参与情况下,预测的叶根中点、边缘和叶身中心点动应变均与实测结果高度吻合,相对误差均小于9%,同时指出多模态叶片动应力场和最大应力点的变化规律,验证了方法的有效性。 展开更多

关键词 航空发动机叶片 多模态耦合共振 动应力分析 单传感器 应力场重构

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基于空间-频域联合稀疏的复合材料结构冲击载荷识别

16

作者 刘军江 乔百杰 +2 位作者 王亚南 何卫峰 陈雪峰 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期85-94,共10页

冲击载荷识别反问题具有典型的不适定,经典冲击载荷识别方法如Tikhonov正则化方法,在识别精度、超参数选取、传感器数量选取等方面存在局限性。近年来兴起的稀疏正则化方法为冲击载荷识别提供了新思路,可依据冲击载荷在空间-频域联合稀... 冲击载荷识别反问题具有典型的不适定,经典冲击载荷识别方法如Tikhonov正则化方法,在识别精度、超参数选取、传感器数量选取等方面存在局限性。近年来兴起的稀疏正则化方法为冲击载荷识别提供了新思路,可依据冲击载荷在空间-频域联合稀疏先验,建立具有稀疏结构约束的冲击载荷识别数学模型。提出利用改进的正交匹配追踪算法对模型进行求解,实现少测点欠定条件下,对作用于复合材料结构的冲击载荷的同时定位与重构。将所提出方法与经典的Tikhonov正则化方法以及L1稀疏正则化方法进行对比,复合材料层合板的数值仿真和试验均表明,所提出方法允许稀疏的传感器布局,实现了3个应变片监测9个载荷作用点,冲击定位、载荷重构精度高、抗噪性能好,并且表现均超过Tikhonov正则化方法和L1标准稀疏正则化方法。 展开更多

关键词 冲击载荷识别 反问题 稀疏先验 欠定系统 正交匹配追踪

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基于声模态分解的风扇叶盘同步振动辨识 被引量：2

17

作者 文璧 乔百杰 +3 位作者 李泽芃 李镇东 王艳丰 陈雪峰 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期226-236,共11页

采用非接触式非侵入式的测量方法实现航空发动机叶盘振动测量,对发动机研制、试验、运行安全具有重要意义。提出基于声模态分解的叶盘同步振动辨识方法,在某三级风扇试验器的进气道布置环形声阵列,作为参照并在动叶布置若干应变片,开展... 采用非接触式非侵入式的测量方法实现航空发动机叶盘振动测量,对发动机研制、试验、运行安全具有重要意义。提出基于声模态分解的叶盘同步振动辨识方法,在某三级风扇试验器的进气道布置环形声阵列,作为参照并在动叶布置若干应变片,开展升降速试验。分析声压信号的叶片通过频率随转速的变化规律,对动叶一阶通过频率下的声阵列信号进行声模态分解,结合应变片实测的动叶坎贝尔图,建立主导声模态数与叶盘节径数的映射关系。声场和动应力测试结果表明:当主导声模态数与叶盘节径相等时,动叶发生共振现象,此时可有效地对风扇叶盘同步振动进行辨识;动叶与前后叶排静叶都存在转静干涉现象,声压信号呈现为窄带宽频,形成声模态离散,造成动叶表现为多模态振动;声压信号是叶片不同振动模态的气动载荷分布的综合反映,具有好的灵敏性和完备性,可实现航空发动机动叶非接触式非侵入式振动测量。 展开更多

关键词 声阵列 声模态分解 坎贝尔图 同步振动 转静干涉 动应力

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发动机涡轮转子叶片叶尖定时信号干扰与抑制 被引量：1

18

作者 刘美茹 郜伟强 +3 位作者 代江波 刘佳蓬 卫靖澜 乔百杰 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期1826-1836,共11页

介绍转子叶片叶尖定时非接触测量原理及光纤传感器工作特点。将带冷却的光纤传感器应用于发动机涡轮转子叶片振动测试,获取高温高转速叶尖定时信号。结果显示,转速大于12513 r/min(叶片测试位置工作温度1326 K)时,脉冲信号出现严重干扰... 介绍转子叶片叶尖定时非接触测量原理及光纤传感器工作特点。将带冷却的光纤传感器应用于发动机涡轮转子叶片振动测试,获取高温高转速叶尖定时信号。结果显示,转速大于12513 r/min(叶片测试位置工作温度1326 K)时,脉冲信号出现严重干扰,系统无法完成阈值触发和到达时间计时。分析干扰产生原因,提出降低干扰的滤波和蓝光发射方法,开展发动机涡轮转子叶片非接触测振试验,结果表明:滤波仅能够抑制红光辐射,12513 r/min以上信号干扰有所改善,12605 r/min(叶片测试位置工作温度1375 K)以上仍存在干扰;滤波结合蓝光发射能有效解决高温高转速下的干扰问题,12702 r/min(叶片测试位置工作温度1388 K)以下,叶尖定时信号脉冲波形较好,系统可有效实现阈值触发和到达时间计时。 展开更多

关键词 叶尖定时 光纤传感器 涡轮转子叶片 辐射抑制 振动测试

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基于声学信息的航空发动机压气机旋转失速空间特征实验研究

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作者 李行健 乔百杰 +3 位作者 文璧 李镇东 刘元是 陈雪峰 《推进技术》 EI CAS 2024年第11期228-238,共11页

航空发动机压气机旋转失速是一种严重的气动失稳现象,目前的研究以采用侵入式压力传感器测得信号进行时频分析为主,而对其空间特征的研究不足。本文开展某型发动机3.5级压气机逼喘试验,在进气口机匣周向均匀布置32个声阵列传感器,在9800... 航空发动机压气机旋转失速是一种严重的气动失稳现象,目前的研究以采用侵入式压力传感器测得信号进行时频分析为主,而对其空间特征的研究不足。本文开展某型发动机3.5级压气机逼喘试验,在进气口机匣周向均匀布置32个声阵列传感器,在9800 r/min的转速下匀速关闭节流阀,对逼喘过程中的声信号进行测量。采用频谱分析、互功率谱和短时傅里叶变换方法,对旋转失速及其先兆特征进行辨识。结果表明:压气机在进入旋转失速前存在7.73EO和8.48EO(EO为转频)的非同步压力脉动,其周向传播速度大于转速;在旋转失速发生前65转时出现了模态波先兆,其空间特征表现为一个低压区域以0.67倍转速沿着周向稳定传播;旋转失速发生后,失速气团以0.45倍转速沿着周向传播,模态波的空间特征与失速气团的空间特征相同,均占据了一半的叶片通道。通过对旋转失速先兆的监测可以实现失速气团特征的预测。 展开更多

关键词 压气机 旋转失速 非同步压力脉动 模态波先兆 声阵列 相位分析

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机械结构冲击载荷稀疏识别方法研究 被引量：15

20

作者 乔百杰 陈雪峰 +1 位作者 刘金鑫 王诗彬 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期81-89,共9页

冲击载荷识别在结构健康监测、动力学优化设计、铣削力测量等领域扮演重要角色。然而,现有的基于L2范数的冲击载荷识别正则化方法在识别精度、稳定性、计算效率、参数选取等方面均存在瓶颈和局限。近年来兴起的稀疏正则化理论为冲击载... 冲击载荷识别在结构健康监测、动力学优化设计、铣削力测量等领域扮演重要角色。然而,现有的基于L2范数的冲击载荷识别正则化方法在识别精度、稳定性、计算效率、参数选取等方面均存在瓶颈和局限。近年来兴起的稀疏正则化理论为冲击载荷识别提供了一种新的探索途径。充分利用冲击载荷在时域内稀疏的先验信息,提出冲击载荷稀疏识别新方法,通过最小化L1罚函数项取代传统的最小化L2罚函数项,建立基于L1范数的稀疏识别正则化模型,突破基于L2范数的冲击载荷识别方法精度低的瓶颈。基于L1范数的稀疏识别方法与基于L2范数的Tikhonov正则化方法在机械结构单源和多源冲击载荷识别中进行了对比。薄板结构冲击载荷识别试验表明:基于L1范数的正则化解在时域内非常稀疏,冲击载荷非加载区噪声被极大地抑制;稀疏识别方法在重构冲击载荷时间历程、稳定性和计算效率方面均优于传统的Tikhonov方法。 展开更多

关键词 冲击载荷识别 稀疏识别 正则化 反问题

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