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楼主: MVH

[百科建设] 基本概念介绍--简谐振动

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发表于 2007-5-30 18:32 | 显示全部楼层

范数

N维状态空间中,向量X的长度源为向量的X的范数。。

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发表于 2007-5-31 20:14 | 显示全部楼层

什么是NVH?

什么是NVH?

NVH是指Noise(噪声),Vibration(振动)和Harshness(声振粗糙度)。由于以上三者在机械振动中是同时出现且密不可分,因此常把它们放在一起进行研究。声振粗糙度是指噪声和振动的品质,是描述人体对振动和噪声的主观感觉,不能直接用客观测量方法来度量。由于声振粗糙描述的是振动和噪声使人不舒适的感觉,因此有人称Harshness为不平顺性。又因为声振粗糙度经常用来描述冲击激励产生的使人极不舒适的瞬态响应,因此也有人称Harshness为冲击特性。

举个例子,当汽车通过接缝或凸包时将产生瞬态振动(Harshness),它包括冲击和缓冲两种感觉。系统刚度越大,车身瞬态振动的幅值越大,冲击越严重,同时固有频率增加使振动衰减变快,缓冲的效果变好。同时它还给出了利用多元回归模型得到的冲击和缓冲方面感觉等级的经验公式。总的说来,声振粗糙度描述是振动和噪声共同产生的使人感到极度疲劳的感觉。简单地讲,乘员在汽车中的一切触觉和听觉感受都属于汽车NVH特性研究的范畴,此外,还包括汽车零部件由于振动引起的强度和寿命等问题。从NVH的观点来看,汽车是一个由激励源(发动机、变速器等)、振动传递器(由悬挂系统和边接件组成)和噪声发射器(车身)组成的系统。汽车传动系统NVH特性研究是以汽车传动系统作为研究对象的,是属于于汽车整车NVH特性研究的子系统。目前的研究来看,汽车传动系统NVH特性研究主要是研究由发动机作为一个激励源产生的或汽车处于某种工况下的传动系统NVH特性。国外对动力传动系振动特性的研究起步较早,国外先进的汽车厂家从80年代以来已经将汽车结构的动态特性纳入产品开发的常规内容。尤其是20世纪90年代以来,丰田(Toyota)、通用(GM)、福特(Ford)、克莱斯勒(Chrysler)等大汽车公司的工程研究中心专门设立了NVH分部,集中处理汽车的噪声(Noise)、振动(Vibration)和来自路面接触冲击的噪声声振粗糙度(Harshness)。

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发表于 2007-6-2 09:31 | 显示全部楼层

遗传算法

遗传算法(Genetic Algorithm ,GA) 是一种基于自然选择和基因遗传学原理的随机并行搜索算法,是一种寻求全局最优解而不需要任何初始化信息的高效优化方法[1 ] ,其在神经网络、系统辨识及控制器设计等领域中已得到广泛地应用. 遗传算法具有较强的全局优化能力和鲁棒性,但常规遗传算法(Simple Genetic Algorithm ,SGA) 在解决一些复杂问题时,存在着早熟、收敛速度慢及优化解精度低的缺陷,特别在解决被优化参数相互关联的优化问题时其优化效率明显减弱.为克服常规遗传算法的这些缺陷,目前相关的研究工作主要集中在改进算法的遗传机制如修改算法的遗传算子,使用小生境技术等;和融合其它传统方法如差分进化算法、单纯形法等构成混合遗传算法( Hybrid Genetic Algorithm ,HGA) .
国 内 外 设计方法以工程设计法为主,参数调整大多数采用人工经验指导下的实验试凑方式,如典型的Ziegler Nichols方法,这种方法简单实用,但系统的超调量大,以此构筑的PID控制系统虽然能使生产正常进行,但很难保证是在优化的状况下进行,而且当生产环境、原材料和工艺变化时,PID缺乏自适应性,造成质量不稳定和资源无形的巨大浪费。其他一些改进方法,如间接寻优法、梯度法、爬山法等,而在热工系统中单纯形法、专家整定法则应用较广。虽然这些方法都具有良好的寻优特性,但却存在着一些弊端最优化解, 造成寻优失败。单纯形法对初值比较敏感,容易陷入局部
专家整定法则需要太多的经验,不同的目标函数对应不同的经验,而整理知识库则是一项长时间的工程。这些方法可使系统性能有所改善,但有的不能在全局范围内达到最优、有的设计过于理论化,不适合工程应用;因此我们选取了遗传算法来进行参数寻
优,该方法是一种不需要任何初始信息并可以寻求全局最优解的、高效的优化组合方法。正如Thomas等人指出,遗传算法处理多维且多峰的非线性优化问题具有很强的灵活性、鲁棒性、适应性、有效性。它是一种随机数值算法,嵌入优化问题的过程简单,不需要对问题本身有深入的数学了解,非常适合于计算机数值运算。神经网络和模糊逻辑也是求解优化问题的有效方法,但对不同的问题要有不同的设计规则,需要有专家的帮助,而且普遍认为遗传算法寻求全局最优解的能力优于神经网络和模糊逻辑,因而基于遗传算法的控制器设计与现场调节更有实用性和品质优势。从 掌 握 的资料看,遗传算法在控制系统优化设计中的应用研究可分为静态设计和动态自适应优化设计两大部分。

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发表于 2007-6-2 17:13 | 显示全部楼层

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发表于 2007-6-5 11:57 | 显示全部楼层

有限元法基本概念

有限元法(FEA,Finite Element Analysis)的基本概念是用较简单的问题代替复杂问题后再求解。它将求解域看成是由许多称为有限元的小的互连子域组成,对每一单元假定一个合适的(较简单的)近似解,然后推导求解这个域总的满足条件(如结构的平衡条件),从而得到问题的解。这个解不是准确解,而是近似解,因为实际问题被较简单的问题所代替。由于大多数实际问题难以得到准确解,而有限元不仅计算精度高,而且能适应各种复杂形状,因而成为行之有效的工程分析手段。

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发表于 2007-6-9 10:38 | 显示全部楼层

CFD软件

CFD软件是计算流体力学(Computational fluid Dynamics)软件的简称,是专门用来进行流场分析、流场计算、流场预测的软件。通过CFD软件,可以分析并且显示发生在流场中的现象,在比较短的时间内,能预测性能,并通过改变各种参数,达到最佳设计效果。CFD的数值模拟,能使我们更加深刻地理解问题产生的机理,为实验提供指导,节省实验所需的人力、物力和时间,并对实验结果的整理和规律的得出起到很好的指导作用。

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发表于 2007-6-15 14:57 | 显示全部楼层

奇异吸引子

展示混沌行为的耗散系统在相空间中的吸引子具有无穷嵌套的精细结构,被称为奇异吸引子

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发表于 2007-6-18 15:16 | 显示全部楼层

基本概念EMD

EMD(empirical mode decomposition)方法从本质上讲是对一个信号进行平稳化处理,其结果是将信号中不同尺度的波动或趋势逐级分解出来,产生一系列具有不同特征尺度的数据序列,每一个序列成为一个固有模态函数IMF。对这些本征模函数进行希尔伯特变换便可得到信号的时频谱图,由此得到的谱图能够准确地反映出信号原有的特性。

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发表于 2007-6-18 19:32 | 显示全部楼层

基本概念HHT

基本概念介绍:

Hilbert-Huang变换:

1998年,美国宇航局华裔科学家Norden E.Huang等人提出了一种基于瞬时频率的信号处理方法—经验模态分析方法(EMD),并在此基础上提出了Hilbert-Huang变换(HHT)
该方法被认为是近年来对以傅立叶变换为基础的线性和稳态谱分析的一个重大突破。这是一种新的分析非线性非平稳数据的方法,其关键是经验模式分解(EMD),利用经验模式分解(EMD),任何复杂的数据都可以被分解为确定的并且通常少量个数的内禀模式函数(IMF)。由于分解是基于信号时域局部特征的,因此它特别适合用来分析非线性非平稳过程。内在模式函数适于进行Hilbert变换,从而求解每个内禀模式函数(IMF) 的瞬时频率以及幅度函数,其最终结果是一个能量频率时间分布,称为Hilbert谱。该方法已用于地球物理、振动工程、生物医学等领域的研究,并取得了较好的结果,具有理论研究价值和广阔的应用空间。:@)

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发表于 2007-6-19 09:23 | 显示全部楼层

MATLAB

MATLAB是一个科技应用软件,有强大的科学计算与可视化功能,简单易用、开放式可扩展环境等,能在许多科学领域中成为计算机辅助设计和分析、算法研究和应用开发的基本工具和首选平台!
:loveliness: 不用不知道,一用忘不掉!

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发表于 2007-6-19 09:46 | 显示全部楼层

跳跃

跳跃
在非线性系统中,当激振力幅值保持不变而频率缓慢地单调增大或单调减小时,受迫振动响应的振幅或相位会出现突然变化的现象。前者称为振幅跳跃,后者称为相位跳跃

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发表于 2007-6-20 15:50 | 显示全部楼层

波峰因数定义

波峰因数定义为峰值与均方根值之比(XP/Xrms)。该值用于滚动轴承简易诊断的优点在于它不受轴承尺寸、转速及载荷的影响,也不受传感器、放大器等一、二次仪表灵敏度变化的影响。该值适用于点蚀类故障的诊断。通过对XP/Xrms值随时间变化趋势的监测,可以有效地对滚动轴承故障进行早期预报,并能反映故障的发展变化趋势。当滚动轴承无故障时,XP/Xrms,为一较小的稳定值;一旦轴承出现了损伤,则会产生冲击信号,振动峰值明显增大,但此时均方根值尚无明显的增大,故XP/Xrms增大;当故障不断扩展,峰值逐步达到极限值后,均方根值则开始增大,XP/Xrms逐步减小,直至恢复到无故障时的大小。

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发表于 2007-6-22 13:44 | 显示全部楼层

有限体积法

基本概念介绍--有限体积法

有限体积法(FVM)又称为控制体积法。其基本思路是:将计算区域划分为一系列不重复的控制体积,并使每个网格点周围有一个控制体积;将待解的微分方程对每一个控制体积积分,便得出一组离散方程。其中的未知数是网格点上的因变量的数值。为了求出控制体积的积分,必须假定值在网格点之间的变化规律,即假设值的分段的分布的分布剖面。

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发表于 2007-6-22 19:38 | 显示全部楼层

振动问题的分类

一个振动系统有三个要素:系统特性(包括描述其系统的各个参数)、激励和响应。这三者相互联系,知其二,可求其三。因此,振动问题可以分类如下:
1、已知系统特性与激励,欲求其响应,这称为振动分析的正问题;
2、已知激励与响应,而欲求系统的特性和参数,称为第一类逆问题。这类问题又称为振动系统的测试、辨识与建模。
3、已知系统特性和响应,欲求其激励,称为第二类逆问题。也称为故障诊断(fault diagnosis)

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发表于 2007-6-22 21:56 | 显示全部楼层

非线性系统

(呵呵,我不是新手,但刚上路时没有拿到这一项威望,请版主谅解)
一个系统,如果其输出不与其输入成正比,则它是非线性的。从数学上看,非线性系统的特征是迭加原理不再成立。迭加原理是指描述系统的方程的两个解之和仍为其解。迭加原理可以通过两种方式失效。其一,方程本身是非线性的。其二,方程本身虽然是线性的,但边界是未知的或运动的。

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