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基于船闸人字门的振动信号分析方法研究
| 论文题名： | 基于船闸人字门的振动信号分析方法研究 |
| 关键词： | 船闸;人字门;振动信号;运行特征 |
| 摘要： | 船闸人字门是航运枢纽中最重要的结构体之一，承担着航运通道的作用，具有启闭频繁，承受载荷大的特点。在工作运行中受到风浪、动水载荷、启闭机牵引等复杂环境因素的影响而产生非平稳振动现象，若振动频率接近人字门的固有频率则会引发共振，当振幅过大时会给门体带来结构性损伤，直接威胁船闸的正常工作运行和上下游通航船只的安全。本文对船闸人字门运行中的非平稳时变振动信号进行系统地处理与分析，从振动信号中提取结构体的运行特征信息，旨在对人字门的工作运行情况进行检测与分析。 本文以葛洲坝3＃船闸下游人字门为研究对象，对其进行了结构分析、工作运行状态分析和振动成因分析，并借助有限元分析软件对其进行模态分析，搭建振动信号采集系统，并对振动数据进行预处理消除噪声和干扰，比较各方法的消噪性能，对振动信号进行时域分析和时频域联合分析，完成了以下工作: (1)系统分析了船闸人字门的结构、工作状态以及振动信号产生的原因，对人字门进行三维模型的建立并采用ANSYS软件进行模态分析，计算出人字门的固有频率与振型图，为分析人字门的振动信号提供基础。 (2)设计并搭建了葛洲坝3#船闸人字门振动信号采集系统的软硬件模块，确定传感器布设方案，编写基于Labview的上位机软件系统，对船闸人字门的振动数据进行现场采集和存储，给出一种实测有效的人字门振动信号采集方案。 (3)采用目前主流的预处理方法尽量去除人字门实测振动信号的趋势项和环境噪声，减低各干扰因素对真实信号的影响，并比较各方法的消噪性能。对振动数据进行时域参数分析，采用短时傅里叶变换、小波变换、希尔伯特黄变换对信号进行时频联合分析，分析并合理解释船闸开关门和充泄水时的时域参数以及时频分布的变化情况，研究表明船闸人字门的运行状态处于安全范围内，且从振动角度对人字门进行检测的方法是可行且有效的。 |
| 作者： | 张旭东 |
| 专业： | 信息与通信工程 |
| 导师： | 乌旭 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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