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World File Search System地面振动
文章 石灰石采石场爆炸引起的地面振动预测：一种人工智能方法
摘要：地面振动是爆破活动最不利的环境影响之一，会对邻近的房屋和建筑物造成严重损坏。因此，有效预测其严重程度对于控制和减少其复发至关重要。不同的研究人员提出了几种常规振动预测方程，但大多数仅基于两个参数，即单位延迟使用的炸药量和爆炸面与监测点之间的距离。众所周知，爆破结果受许多爆破设计参数的影响，例如负担、间距、火药系数等。但这些都没有被考虑在任何可用的常规预测器中，因此它们在预测爆炸振动时显示出很高的误差。如今，人工智能已广泛应用于爆破工程。因此，本研究采用了三种人工智能方法，即高斯过程回归 (GPR)、极限学习机 (ELM) 和反向传播神经网络 (BPNN)，来估计印度 Shree Cement Ras 石灰石矿爆破引起的地面振动。为了实现该目标，从矿场收集了 101 个爆破数据集，其中粉末系数、平均深度、距离、间距、负担、装药重量和炮泥长度作为输入参数。为了进行比较，还使用相同的数据集构建了一个简单的多元回归分析 (MVRA) 模型以及一种称为多元自适应回归样条 (MARS) 的非参数回归技术。本研究是比较 GPR、BPNN、ELM、MARS 和 MVRA 以确定其各自预测性能的基础研究。八十一 (81) 个数据集（占总爆破数据集的 80%）用于构建和训练各种预测模型，而 20 个数据样本（20%）用于评估所开发的预测模型的预测能力。使用测试数据集，将主要性能指标，即均方误差 (MSE)、方差解释 (VAF)、相关系数 (R) 和判定系数 (R2) 进行比较，作为模型性能的统计评估指标。本研究表明，与 MARS、BPNN、ELM 和 MVRA 相比，GPR 模型表现出更出色的预测能力。GPR 模型显示最高的 VAF、R 和 R 2 值分别为 99.1728%、0.9985 和 0.9971，最低的 MSE 为 0.0903。因此，爆破工程师可以采用 GPR 作为预测爆破引起的地面振动的有效且合适的方法。
空中客车 A350XWB 地面振动测试：面向客户的现场模态识别的有效技术
本文以 AIRBUS A350XWB MSN1 的地面振动测试为背景，该测试在首飞前不久进行。该测试由来自德国航空航天中心和法国国家航空航天研究所 (DLR-ONERA) 的跨国 GVT 团队在法国图卢兹的 AIRBUS 设施内进行，仅用了 9 个测量日。在测试期间，使用了 LMS Scadas III 数据采集系统，采集单元采用分布式架构，通过 300 米光纤电缆连接，以最大限度地缩短传感器电缆长度。总共记录了 530 个加速度信号、27 个力信号和 33 个其他信号。该结构通过 13 个电动振动器从 23 个位置受到激励，主要使用优化的扫频正弦信号，偶尔使用随机信号，获得超过 180 次激励运行。为了了解更多信息，还对一些特定模式应用了相位共振法 (PRM)。
大型飞机地面振动测试的现代解决方案
EADS CASA 的军用运输机部门 (MTAD) 在先进飞机结构的设计和制造方面拥有丰富的经验。这包括碳纤维和金属结构，以及自动化流程（制造和组装）方面的经验。目前，该部门为一系列航空项目开发或生产飞机结构：水平稳定器（A400M、Falcon 7X）、飞行控制面（B-777、B-737、Falcon 7X、A400M、欧洲战斗机）、发动机短舱、纤维铺放技术风扇罩（A340-500/600、A380、A318）、金属结构（A380 机腹整流罩、A318 风扇罩、A320 第 18 部分、A330/340 中央箱等）、前缘（空客）等。MTAD 正在生产旨在满足世界各国空军对加油机/运输机的不同需求的解决方案。 MTAD 已经认识到任务要求的广泛性，并基于两个空中客车平台提供定制解决方案：久经考验的 A310-300 和 A330-200。MTAD 有能力设计、制造、认证和销售整机。它拥有成功的轻型和中型军用运输机系列，如 C-212（销售超过 400 架）、CN-235（销售超过 300 架）和 C-295（销售超过 60 架）。这些产品是对 EADS 其他产品组合的补充，也是在塞维利亚的 EADS CASA 工厂建立重型军用运输机 A400M 总装线的原因。鉴于其在 A330 MRTT 和 A400M 认证过程中的飞机结构测试责任，MTAD 与 Alava Ingenieros 和 LMS International 合作，更新了用于地面振动测试 (GVT) 的测量硬件和软件。新系统已部署，测试团队也接受了在 EADS CASA 的 A310 加油杆演示飞机上进行演示 GVT 的培训。除了这次测试的结果，我们还展示了在 A330 MRTT 上进行认证测试的附加结果。EADS CASA 的 A310 加油杆演示飞机于 2007 年 1 月 30 日完成了第 12 次试飞，加油杆首次成功展开（图 1a）。2006 年 3 月 30 日，经过 3 年的开发，ARBS（空中加油杆系统）飞行测试项目的第一阶段成功完成，EADS CASA 完成了新一代加油杆的设计和制造。飞行测试项目旨在证明安装在空客平台上的新型加油杆的性能，例如，它包括打开加油机的工作范围或与 F-16 进行干/湿接触。这些测试的初步结果表明：飞机平台和吊杆结构没有任何形式的颤振
大型飞机地面振动测试的现代解决方案
EADS CASA 的军用运输飞机部门 (MTAD) 在先进航空结构的设计和制造方面拥有丰富的经验。这包括碳纤维和金属结构，以及自动化流程（制造和组装）方面的经验。目前，该公司为一系列航空项目开发或生产飞机结构：水平稳定器（A400M、Falcon 7X）、飞行控制面（B-777、B-737、Falcon 7X、A400M、欧洲战斗机）、发动机短舱、纤维铺放技术风扇罩（A340-500/600、A380、A318）、金属结构（A380 机腹整流罩、A318 风扇罩、A320 第 18 部分、A330/340 中央箱等）、前缘（空客）等。MTAD 正在生产旨在满足世界各国空军对加油机/运输机不同需求的解决方案。MTAD 已经认识到广泛的任务需求，并基于两个空客平台提供定制解决方案：久经考验的 A310-300 和 A330-200。MTAD 有能力设计、制造、认证和销售整机。它拥有成功的轻型和中型军用运输机系列，如 C-212（销售超过 400 架）、CN-235（销售超过 300 架）和 C-295（销售超过 60 架）。这些产品是对 EADS 其他产品组合的补充，这也是在塞维利亚的 EADS CASA 工厂建立重型军用运输机 A400M 总装线的原因。鉴于其在 A330 MRTT 和 A400M 认证过程中的飞机结构测试责任，MTAD 与 Alava Ingenieros 和 LMS International 合作，更新了用于地面振动测试 (GVT) 的测量硬件和软件。新系统已部署，测试团队接受了 EADS CASA 的 A310 吊杆演示飞机上演示 GVT 的培训。除了本次测试的结果外，我们还展示了 A330 MRTT 认证测试的其他结果。EADS CASA 的 A310 吊杆演示飞机于 2007 年 1 月 30 日完成了第 12 次试飞，吊杆首次成功展开（图 1a）。2006年3月30日，经过3年的研发，ARBS（空中加油吊杆系统）飞行测试项目第一阶段顺利完成，EADS CASA完成了这一新一代加油吊杆的设计和制造。飞行测试项目旨在验证安装在空中客车平台上的新型吊杆的性能，其中包括打开加油机的工作范围或与F-16进行干/湿接触等。这些测试的初步结果表明：飞机平台和吊杆结构没有任何形式的颤振
地面振动测试理论
2.1.2 模态分析假设模态分析源于结构动力学理论，该理论提供了获取振型和参数的条件和要求。以下一组假设是模态分析的基本假设 [7]：• 系统是线性的• 系统是时不变的• 系统是可观测的如果系统是线性的，则结构对任何输入力组合的响应等于每个单独输入力的响应之和。为了使系统具有时不变性，模态参数（固有频率、阻尼和振型）必须与时间无关或为常数。如果系统是可观测的，则输入和输出测量值包含足够的信息来准确表征系统的行为 [8]。由于非线性行为，具有松散部件的结构不是完全可观测的。如果这些假设对结构成立，则 GVT 将产生线性结构动力学理论预测的结果，并且可以找到模态参数和振型。
地面振动测试理论
2.1.2 模态分析假设 模态分析源于结构动力学理论，该理论提供了获得模态形状和参数的条件和要求。以下一组假设是模态分析的基本假设 [7]： • 系统是线性的 • 系统是时不变的 • 系统是可观测的 如果系统是线性的，则结构对任何输入力组合的响应等于每个单独输入力的响应之和。为了使系统具有时不变性，模态参数（固有频率、阻尼和模态形状）必须与时间无关或为常数。如果系统是可观测的，则输入和输出测量包含足够的信息来准确表征系统的行为 [8]。由于非线性行为，具有松散组件的结构无法完全观测。如果这些假设对结构有效，则 GVT 将产生线性结构动力学理论预测的结果，并且可以找到模态参数和模态形状。