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基于融合相似特征的MHSA-TCN轴承寿命预测
1
作者 夏瑞辰 王衍学 +3 位作者 王祎颜 郑峰 张晋瑞 王成明 《机床与液压》 北大核心 2026年第2期33-40,共8页
针对轴承振动信号中噪声干扰显著、退化特征非线性耦合及状态表征模糊等问题,提出一种基于融合相似特征的多头稀疏注意力时序卷积网络(MHSA-TCN),以提升健康指标(HI)构建质量与剩余使用寿命(RUL)预测精度。构建时域、频域和时频域的多... 针对轴承振动信号中噪声干扰显著、退化特征非线性耦合及状态表征模糊等问题,提出一种基于融合相似特征的多头稀疏注意力时序卷积网络(MHSA-TCN),以提升健康指标(HI)构建质量与剩余使用寿命(RUL)预测精度。构建时域、频域和时频域的多维特征,并通过Pearson相关性系数量化特征与退化轨迹的单调性和趋势性关联度,筛选出敏感特征集;基于核主成分分析(KPCA)实现非线性特征融合,构建高信息密度、强退化表征能力的HI,以解决传统线性降维方法在复杂工况下特征解耦的不足;设计融合多头稀疏注意力机制(MHSA)的TCN模型,通过并行稀疏注意力头自适应捕捉多尺度退化特征依赖关系,结合空洞卷积的时序建模能力,提高退化趋势辨识度与噪声鲁棒性;最后,通过PHM2012轴承数据集对所提方法进行验证。实验结果表明:基于融合相似特征的MHSA-TCN方法所构造的HI比RMS更能准确地反映轴承的退化趋势。PHM2012数据集上的验证显示:相比1D-CNN、BiLSTM、TCN方法,MHSA-TCN方法在精确RUL预测方面表现优异,其预测的均方根误差分别降低了34.95%、40.18%和22.09%,决定系数分别提升了8.05%、11.90%和3.30%,验证了该方法在复杂工况下的有效性。 展开更多
关键词 滚动轴承 剩余使用寿命 健康指标 时间卷积网络 稀疏注意力
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摩擦摆隔震单层柱面网壳地震响应试验研究 被引量：16
2
作者 李雄彦 单明岳 +1 位作者 薛素铎 黄福云 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第6期68-75,98,共9页
为研究摩擦摆支座应用于大跨网壳结构的隔震效果以及地震动空间效应对隔震网壳的影响,设计并完成了多点输入的摩擦摆基础隔震单层柱面网壳缩尺模型振动台试验。选用小幅值正弦波和不同频谱特性的3组实际地震波记录,包括不同烈度、不同... 为研究摩擦摆支座应用于大跨网壳结构的隔震效果以及地震动空间效应对隔震网壳的影响,设计并完成了多点输入的摩擦摆基础隔震单层柱面网壳缩尺模型振动台试验。选用小幅值正弦波和不同频谱特性的3组实际地震波记录,包括不同烈度、不同维度以及不同视波速激励。对模型隔震前后的动力特性和结构位移、加速度及杆件应变等响应进行对比分析。试验还进行了小型摩擦摆支座力学性能的拟静力测试。研究表明:摩擦摆支座有效地延长了隔震体系的自振周期,网壳屋盖趋于整体平动,所受水平地震作用烈度相当于降低1~2度,隔震效果明显。在行波激励下,结构响应沿地震波传播方向逐渐相对增大,结构有轻微的转动。 展开更多
关键词 柱面网壳 摩擦摆 隔震 多点激励 振动台试验
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序列型地震作用下AP1000核反应堆屏蔽厂房损伤灾变精细化分析 被引量：4
3
作者 汪大洋 包嗣海 +2 位作者 陈婉若 朱勇 张永山 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第1期169-179,共11页
以AP1000核反应堆屏蔽厂房结构为研究对象,在单一和序列型地震动作用下对屏蔽厂房的整体动力灾变行为进行损伤评估,在此基础上基于分区理念,将其沿高度方向分为9个环带区(BS-1,BS-2,MS-1~MS-7)、沿环带方向间隔15°划分24个子区(C1~... 以AP1000核反应堆屏蔽厂房结构为研究对象,在单一和序列型地震动作用下对屏蔽厂房的整体动力灾变行为进行损伤评估,在此基础上基于分区理念,将其沿高度方向分为9个环带区(BS-1,BS-2,MS-1~MS-7)、沿环带方向间隔15°划分24个子区(C1~C24),在序列型设计和超设计地震作用下探讨了各精细化子区域的动力灾变行为和损伤发展。研究表明:屏蔽厂房结构在设计、超设计、甚至巨震作用下的损伤变形特征均以剪切型破坏为主,随PGA增大损伤首先向洞口所在高度的环带方向拓展、贯穿,随后沿高度向上下不断延伸,损伤程度以闸门洞口环带最为严重、其次为上部洞口环带、再次为基础区域和上下洞口之间区域、最后为顶部水箱区域;余震对主震后结构损伤的加剧效应仍集中在已损伤区,随地震动PGA增大加剧效应呈现先增长后下降的趋势;闸门洞口区域损伤直接影响屏蔽厂房的损伤发展,该区域的灾变行为宜采用损伤最大值描述,其余区域可采用损伤平均值描述,在设计中应有针对性地对闸门洞口采取加强处理措施。 展开更多
关键词 序列型地震动 超设计地震 屏蔽厂房 动力灾变 损伤行为
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基于人群密度的随机人群荷载模型研究 被引量：8
4
作者 郭瑞 任宇 +1 位作者 王双旭 潘毅 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第20期255-263,270,共10页
人群同步率与行走步频对人行桥的结构振动响应影响较大,但既有随机人群荷载模型仅由单人荷载模型组合而成,并未考虑人群密度对结构振动的影响,建立可描述人群行走特征的随机人群荷载模型尤为重要。以某钢桁架人行桥为研究对象,采用现场... 人群同步率与行走步频对人行桥的结构振动响应影响较大,但既有随机人群荷载模型仅由单人荷载模型组合而成,并未考虑人群密度对结构振动的影响,建立可描述人群行走特征的随机人群荷载模型尤为重要。以某钢桁架人行桥为研究对象,采用现场振动测试试验与数值模拟的方法,研究人群密度对人行桥振动响应的影响规律,在既有随机人群荷载模型的基础上,提出一种考虑人群同步率与行走步频随人群密度变化而改变的随机人群荷载模型,并采用其他学者的相关试验数据对本文建立随机人群荷载模型的正确性进行了验证。研究结果表明:人群同步率和行走步频都会随人群密度的变化而改变;当人群密度小于1人/m^(2)时,人行桥振动响应与人群密度呈正相关,当人群密度超过1人/m^(2),人行桥振动响应随人群密度呈负相关;基于人群密度的荷载模型所得到计算值与试验值的相对误差为5.0%~12.2%,这证明本文建立的随机人群荷载模型能够较好模拟人群行走所产生的荷载效应。 展开更多
关键词 人行桥 振动响应 人群密度 人群荷载模型 数值模拟
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基于H∞理论的磁流变阻尼器半主动容错控制 被引量：3
5
作者 刘猛 霍林生 李宏男 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2012年第3期287-293,共7页
建筑结构的半主动控制系统中的传感器,在强震作用下可能因出现故障而影响控制效果。以磁流变阻尼器为例,研究半主动容错控制系统的设计方法。首先,研究了基于状态观测器的半主动H∞控制器设计方法,并将之应用到建筑结构采用磁流变阻尼... 建筑结构的半主动控制系统中的传感器,在强震作用下可能因出现故障而影响控制效果。以磁流变阻尼器为例,研究半主动容错控制系统的设计方法。首先,研究了基于状态观测器的半主动H∞控制器设计方法,并将之应用到建筑结构采用磁流变阻尼器的减振控制中;运用改进Bouc-Wen模型,计算磁流变阻尼器的阻尼力,通过求解一个代数Riccati方程和一个状态观测方程,得出了基于状态观测器的H∞主动控制律;再对其采用Clipped-optimal方法实施半主动控制策略。然后,针对传感器故障,利用观测器组的输出残差对故障进行在线诊断,并通过几个观测器状态值的比较得到故障的大小,并据此对传感器的测量值进行修正,从而消除故障对闭环系统的影响,最终实现半主动H∞容错控制。仿真结果表明,该方法具有很好的容错控制效果。 展开更多
关键词 磁流变阻尼器 状态观测器 半主动H∞控制 容错控制
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高温-荷载耦合作用下废旧叠层轮胎隔震垫劣化机理分析
6
作者 张广泰 王明阳 +2 位作者 耿天娇 张文梅 章金鹏 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第20期20187-20192,共6页
为探究高温-荷载耦合作用下废旧叠层轮胎隔震垫(STP)劣化损伤,选取几何尺寸为180 mm×180 mm×69 mm的6层STP,将其置于高温100℃、常温20℃,荷载4 MPa、5 MPa、6 MPa的耦合条件下进行308 h的温度侵蚀试验。随后进行扫描电镜(SEM... 为探究高温-荷载耦合作用下废旧叠层轮胎隔震垫(STP)劣化损伤,选取几何尺寸为180 mm×180 mm×69 mm的6层STP,将其置于高温100℃、常温20℃,荷载4 MPa、5 MPa、6 MPa的耦合条件下进行308 h的温度侵蚀试验。随后进行扫描电镜(SEM)、拟静力加载试验,观察橡胶分子微观形态变化、STP外观变形以及轮胎炭黑移动过程,结合拟静力试验结果,综合阐明高温-荷载耦合作用下STP劣化机理。结果表明:高温-荷载耦合作用使STP橡胶表面层的交联密度显著提升、局部分子量增大、STP内部橡胶分子形成饱和化学键、反应活性降低、形态发生转变,导致STP竖向刚度在4 MPa下最大提高31.9%;水平等效刚度提高,但退化速率比常温下快;竖向变形性能变差,在不同设计压应力下的变形量均在2%以内;最大单圈耗能较常温下减小2.5%。研究成果可为新型墙下叠层隔震结构在高烈度村镇地区的推广和应用提供理论参考。 展开更多
关键词 高温-荷载耦合 废旧叠层轮胎隔震垫 损伤机理 力学性能
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池边检查水下测量台架的设计及分析
7
作者 冯浩志 刘豪 +2 位作者 吴瑞 余洁 罗文广 《机械工程师》 2022年第8期119-121,共3页
燃料相关组件的池边检查是关系核电站安全的必要检测项目。水下测量台架是池边检查的基础,基于预定的支撑、测量、运动及暂存等功能,介绍了所设计的水下测量台架的机械组成。对台架在吊装、调试阶段的关键承力部位进行了有限元分析,对... 燃料相关组件的池边检查是关系核电站安全的必要检测项目。水下测量台架是池边检查的基础,基于预定的支撑、测量、运动及暂存等功能,介绍了所设计的水下测量台架的机械组成。对台架在吊装、调试阶段的关键承力部位进行了有限元分析,对台架整体进行了抗震校核,结果表明,所设计的水下测量台架充分满足强度要求、抗震要求。 展开更多
关键词 池边检查 水下测量台架 受力分析 抗震校核
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抗拉铅芯橡胶支座隔震高层结构极限状态响应和支座破坏模式研究
8
作者 王栋 刘平 李强 《建筑结构学报》 北大核心 2026年第1期86-95,共10页
在强烈地震作用下基础隔震高层结构的支座可能受拉破坏,极限状态下的结构稳定性难以保证。为研究基础隔震高层结构的极限状态响应特征和支座破坏模式,针对6个基础隔震高层结构模型开展了强震振动台试验,试验模型高宽比为3、5或7,隔震层... 在强烈地震作用下基础隔震高层结构的支座可能受拉破坏,极限状态下的结构稳定性难以保证。为研究基础隔震高层结构的极限状态响应特征和支座破坏模式,针对6个基础隔震高层结构模型开展了强震振动台试验,试验模型高宽比为3、5或7,隔震层为铅芯橡胶支座(LRB)或抗拉铅芯橡胶支座(TLRB)。试验结果表明:当地震峰值加速度达到0.95g、0.80g和0.70g时,高宽比为3、5和7的LRB隔震结构极限状态分别为结构整体下沉、整体转动和绕边支座的整体转动抬升,相应的支座破坏模式分别为压剪屈曲、压剪屈曲和拉伸破坏;TLRB可限制支座在强震下的过大变形,防止发生压剪屈曲和拉伸破坏,并且在结构倾覆力矩远大于抗倾覆力矩时,仍能保证结构的整体稳定性。建立了基础隔震高层结构极限状态响应分析简化模型,与试验结果对比验证了模型的准确性。参数分析表明,竖向地震可能导致隔震支座拉伸破坏,增加自重虽可防止支座拉伸破坏,但会增大支座压剪屈曲的可能性。 展开更多
关键词 基础隔震高层结构 抗拉铅芯橡胶支座 高宽比 极限状态 支座破坏模式
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