基于船闸人字门的振动信号分析方法研究的任务书.docx

基于船闸人字门的振动信号分析方法研究的任务书
任务书
一、任务背景
船闸人字门作为船闸系统中的一个重要组成部分，其安全性能对于保障船舶通行、保护沿岸环境以及维护船闸设施自身等方面都具有重要意义。在船舶通过人字门时，由于水流冲击、地震等因素的影响，人字门的振动现象十分普遍。人字门的振动会对其性能和寿命产生影响，如果过度振动，将会影响船闸系统的稳定性和结构安全。因此，进行船闸人字门振动信号分析方法研究十分必要。
二、研究目的
本研究的主要目的是基于人字门的振动信号，开发一种适用的信号分析方法，可以实现对人字门的振动特性和性能进行定量评价，为船闸人字门的设计、制造和维护提供理论支持。
研究任务：
1.收集相关文献，了解人字门的工作原理和振动特性；
2.建立人字门振动信号采集和分析系统，选取适合的传感器进行测量，将振动信号采集下来；
3.基于采集到的信号，建立多种不同的振动特征参数提取模型，结合曲线拟合和小波变换方法实现信号的降噪和分析处理，提取振动信号的自然频率、阻尼比、失稳情况等特征；
4.基于数据拟合结果，研究人字门运动学和动力学特性，验证分析方法的可行性和准确性；
5.编写分析软件，将该振动信号分析方法转化为实际工程应用程序，提供数据处理、显示和存储等功能。
三、研究方法
本研究主要应用机械振动学、数字信号处理、计算机仿真等方法，完成人字门振动信号采集与处理、建立信号分析模型、数据曲线拟合、小波变换等任务。
四、预期成果
1.可进行人字门振动信号采集和处理的软硬件系统；
2.一种适用于人字门振动信号特征参数提取的算法模型，可以实现自然频率、阻尼比等参数的测量；
3.针对人字门运动学和动力学特性的研究结果，可用于优化人字门的设计和制造；
4.一份完整的研究报告，总结出本研究的研究成果和分析结果。
五、时间安排
本研究计划从2022年9月开始，历时一年，届时将完成所有的研究任务。
六、预算计划
本研究预计需要资金100万元人民币。其中，硬件设备购买费用约40万元，软件开发和人员培训费用约30万元，实验室租赁、水电费用等为30万元。
七、人员组成
本研究团队包括一名负责人和三名研究人员，分别负责数据采集、信号处理、模型验证等方面的工作。
八、参考文献
1.刘红,陈建鑫,何建伟.船闸人字门振动特性与减振措施[J].电力科学与工程,2005,21(6):58-61.
2.XuQ,HuaL,LiuY,etal.Structuraldynamicsanalysisofashipliftandlock[J].EngineeringStructures,2014,80:50-61.
3.刘洋.基于时域与小波分析的风机轴承故障诊断研究[D].武汉大学,2017.