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期刊信息/Journal information
噪声与振动控制
中国声学学会
噪声与振动控制

中国声学学会

严济宽

双月刊

1006-1355

NVC@sjtu.edu.cn

021-62932221

200030

上海市华山路1954号上海交通大学

噪声与振动控制/Journal Noise and Vibration ControlCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是科技工作者和工程师交流噪声与振动控制理论和实际应用研究的最新理论、方法、信息和知识的重要平台。主要内容包括噪声和振动控制领域中理论和实践的最新发展、创新方法、重要成果、新技术等。可供相关专业的大专院校师生、各单位噪声振动专业人员参考。
正式出版
收录年代

    基于URP-ANCNN的变转速齿轮箱智能故障诊断方法

    陈向民舒文伊韩梦茹张亢...
    129-135页
    查看更多>>摘要：由于齿轮箱振动信号在变转速工况下出现的调频、调幅等现象,使得信号征兆与故障模式之间的映射关系变得复杂,导致齿轮箱故障难以精确诊断.鉴于深度神经网络在自动提取数据特征和分类上的优势,提出一种基于无阈值递归图编码(Un-threshold Recurrence Plot,URP)和自适应归一化卷积神经网络(Adaptive Normalized Convolutional Neural Network,ANCNN)的变转速工况齿轮箱故障诊断方法.该方法先使用快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)将时域信号转化为频域信号,再利用URP编码将得到的频域信号转化为二维递归图,并提取图像特征输入到ANCNN模型.在ANCNN模型中,采用批量归一化算法消除因转速变化引起的特征分布差异,同时处理转速波动下产生的频移和调制特性,并使用遗传算法自动调整该网络模型的超参数,以提高该网络的整体性能.采用转速波动的齿轮箱试验数据对该方法进行验证,实验结果表明,该方法能够克服转速波动的影响,成功实现对不同齿轮故障的准确识别.

    故障诊断卷积神经网络无阈值递归图批量归一化变转速工况齿轮箱

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    基于ARN和BiLSTM的轴承剩余寿命预测方法

    徐嘉杰沈艳霞
    136-142,255页
    查看更多>>摘要：针对深度学习方法进行轴承剩余使用寿命(Remaining Useful Life,RUL)预测时出现的网络退化和噪声信号干扰问题,提出一种基于注意力残差降噪模型(Attention and Residual Network,ARN)和双向长短时记忆网络(Bidirectional Long-Short-Term Memory network,BiLSTM)的轴承剩余使用寿命预测方法.ARN融合了卷积注意力机制(Convolution Block Attention Module,CBAM)和残差网络,利用通道和空间双维度注意力降低噪声特征的权重,结合软阈值函数进行降噪处理,能够同时提取到更多全局和局部的振动特征来构建健康指标(Health Indicator,HI).以健康指标作为输入,通过BiLSTM网络映射得到RUL预测值.在IEEE PHM 2012轴承数据集上进行所提方法与其他健康指标构建模型和RUL预测模型的对比实验,结果表明在6种不同信噪比下(-5、-3、-1、1、3、5 dB),所提方法的抗噪能力最强,预测误差最小.

    故障诊断剩余使用寿命轴承注意力机制残差网络双向长短时记忆网络

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    基于CWT-RES34的风电机组叶片裂纹状态评估

    李练兵肖亚泽张萍张国峰...
    143-148,293页
    查看更多>>摘要：为有效进行风电机组叶片运行时的裂纹状态评估,提出一种基于连续小波变换(Continue Wavelet Transform,CWT)和残差神经网络(Residual Networks,ResNet)结合的叶片裂纹状态评估方法.首先对叶片加速度振动信号做CWT后生成二维彩色时频图像,然后将图像分别作为训练集和测试集,使用34层ResNet进行训练和诊断,最后选取天津某风电场提供的1.5 MW风力发电机作为研究对象,根据其样本数据将叶片故障程度按照裂纹长度和宽度分为健康、轻微、中等、严重、危险5种状态,评估平均准确率高达98.23%,方法的有效性和可行性得到验证.

    故障诊断风电机组状态评估小波变换残差神经网络数据预处理

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    基于图谱功率谱熵和最大均值差异的GIS机械状态辨识方法

    杨勇张帅金涌涛赵琳...
    149-155页
    查看更多>>摘要：针对常规方法对于气体绝缘金属封闭开关设备(Gas Insulated Switchgear,GIS)机械缺陷的特征识别稳定性差、识别率低的问题,在图谱理论的基础上,提出一种基于图谱功率谱熵和最大均值差异(Maximum Mean Discrepancy,MMD)的GIS机械状态辨识方法.首先将采集得到的GIS振动信号转化为图信号,并利用图傅里叶变换技术变换至图谱域进行分析处理;然后提取图谱功率谱熵作为表征GIS不同状态的特征参数;最后利用MMD距离判别函数实现GIS不同工况下的状态辨识.实验结果表明:在噪声干扰的情况下,所提方法能够有效提取GIS不同状态下的特征参数,并成功区分出屏蔽罩松动及内部异物缺陷,状态辨识精度高达93.89%,较常规方法有明显提高.

    故障诊断气体绝缘金属封闭开关设备状态辨识图谱功率谱熵最大均值差异

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    卷积神经网络与知识图谱结合的轴承故障诊断

    李志博李媛媛蔡寅
    156-163页
    查看更多>>摘要：针对目前旋转机械故障诊断时,存在单一地利用振动数据、诊断结果模糊的问题,提出一种卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)与知识图谱结合的故障诊断方法.该方法以原始轴承数据和机理知识作为输入,然后进行实体抽取和数据标注,利用本文提出的端到端多尺度注意力机制神经网络模型进行故障诊断,最终构建知识图谱,实现故障信息的详细展示,进行辅助诊断.利用两份数据集进行实验验证,采用全新的数据处理方法,结果表明,所提出的算法在160种故障类型中加权F1值相比基准模型提高11.03%,并且利用传统故障诊断实验和其他算法对比充分证明本文提出的模型具有较强的稳定性和泛化性能.

    故障诊断卷积神经网络知识图谱轴承

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    地铁曲线波磨地段振动特性影响因素分析

    张鹏飞张庆欢张云杰邓诏辉...
    164-170,196页
    查看更多>>摘要：为研究地铁曲线波磨地段振动特性影响因素,建立车辆-轨道及轨道-隧道-大地模型,分析不同波磨波深、隧道埋深、轨道减振措施下隧道壁及地面的振动响应.结果表明:减小钢轨波磨波深或增加隧道埋深,隧道壁和地面的垂向最大加速度和加速度分频最大振级均有减小趋势;采取不同轨道减振措施时,浮置板的减振效果最佳;隧道埋深和轨道减振措施的改变,不会改变隧道壁和地面加速度峰值的频段区间及加速度分频最大振级的中心频率;振动在隧道壁传递到地面的过程中高频衰减较快.

    振动与波地铁钢轨波磨隧道壁-地面振动减振措施

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    基于路面等级识别的车辆半主动悬架内外环控制

    寇发荣郭杨娟刘朋涛门浩...
    171-177页
    查看更多>>摘要：针对车辆在不同路面等级下对悬架动态性能与馈能特性需求不同的问题,提出一种基于RF-XGBoost路面等级识别算法的半主动悬架内外环控制策略.利用随机森林(Random Forest,RF)模型对极端梯度提升(Extreme Gradient Boosting,XGBoost)算法进行优化,搭建RF-XGBoost算法模型对路面等级进行识别.将路面等级与悬架控制策略相结合,设计外环为天地棚控制,内环为自适应滑模控制的内外环控制,实现非线性悬架的自适应控制.仿真结果表明,相比传统混合天地棚控制的悬架,内外环控制下的悬架在A级路面下簧载质量加速度降低15.52%,并实现50.4 W的振动能量回收,在B、C级路面下簧载质量加速度分别降低15.09%、16.72%,轮胎动载荷分别降低11.63%、11.42%,在D级路面下轮胎动载荷降低14.12%.台架试验的结果与仿真分析的结果基本一致,表明所设计的自适应内外环控制有效.

    振动与波路面识别随机森林XGBoost算法混合天地棚控制自适应滑模控制

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    城市轨道交通S型曲线夹直线与长直线地段振动对比试验研究

    张明凯赵炎南许以凯赵才友...
    178-184页
    查看更多>>摘要：夹直线在一定程度上可以保证线型连续和行车平顺,但过短的夹直线长度会导致振动叠加,影响旅客舒适度和列车运行的稳定性,增加运营维护成本.本文通过对城市轨道交通S型曲线夹直线与长直线地段振动对比试验研究,从时域、时频域、振动加速度级及地面Z振级等方面对获得的数据进行分析,解释了夹直线段振动叠加的产生机理,验证了车体垂向加速度峰值在缓直点处会出现峰值提前现象,并阐述了夹直线段的振动叠加现象对地面环境振动的影响.结论如下:车辆在通过S型曲线线形变化点时产生的冲击振动会通过钢轨以弹性波的形式向前传播,与车辆在夹直线段行驶产生的振动叠加;由于弹性波的形式传播的速度远高于车辆行驶速度,因此会导致夹直线段出现振动加速度峰值提前现象;S型曲线夹直线的垂向振动加速度的优势频率要高于长直线段,且更向高频分散;S型曲线夹直线产生的振动叠加现象不会对地面环境振动产生影响.

    振动与波地铁S型曲线夹直线试验研究环境振动弹性波

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    考虑剪力铰与钢弹簧变刚度下浮置板轨道减振特性研究

    黄腾锋万灵黄强张雨萱...
    185-191页
    查看更多>>摘要：针对浮置板轨道中浮置板端部位移偏大的问题,研究剪力铰设置与钢弹簧变刚度两种方式对浮置轨道位移的改善效果.将剪力铰简化为剪切弹簧阻尼单元,根据浮置板挠度分布及钢弹簧间距调整浮置板下钢弹簧刚度,基于振型叠加法和龙格-库塔法数值计算研究不同剪力铰刚度与钢弹簧刚度下浮置板轨道的减振特性.研究表明,设置剪力铰可以有效减少浮置板端部的位移差,但主要对端部3m左右范围内的浮置板位移改善较为有效,剪力铰刚度并非越大越好,刚度取值应使浮置板和钢轨的位移波动幅度尽可能小.在钢弹簧总刚度不变的前提下,根据浮置板挠度分布调节钢弹簧刚度对浮置板位移和端部位移差的改善效果不大,但可以有效减少钢轨位移及其波动幅度,且长型浮置板轨道下的减振效果更好.适当扩大钢弹簧间距从而增大弹簧刚度可以改善浮置板轨道的位移响应,但间距过大时浮置板位移会出现剧烈波动.研究可为浮置板轨道的减振设计提供一定参考.

    振动与波浮置板轨道剪力铰钢弹簧刚度端部位移差钢轨位移浮置板位移

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    高性能道床系统钢轨辐射声功率数值计算分析

    杨巧云王志强靳海葆樊永欣...
    192-196页
    查看更多>>摘要：高性能减振道床主要由钢轨、减振扣件、预应力道床板、道床隔振垫等组成,通过采用高性能减振扣件和道床隔振垫两级隔振措施,具有良好的减振降噪效果;减振扣件中含有谐振质量,在其设计频率处具有一定吸振效果.普通轨道的钢轨通过普通扣件直接固定于轨道基础结构上,仅有一级隔振.通过研究高道床系统钢轨辐射声数值计算得到:由于高性能减振道床轨道的钢轨扣件小于普通轨道的钢轨扣件刚度,则在50 Hz以下频段,高性能减振道床轨道的钢轨辐射声功率比普通轨道高约20 dB,在90～300 Hz频段,高性能减振道床轨道的钢轨辐射声功率比普通轨道高约2～5 dB,在300～1 000 Hz频段,高性能减振道床轨道的钢轨辐射声功率比普通轨道低约1～2 dB,在10～5 000 Hz频段高性能减振道床轨道的钢轨总辐射声功率级的不计权和A计权结果比普通轨道低约0.7和0.5 dB(A).

    声学高性能道床系统声功率隔振道床隔振垫

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