基于子带能量法的发动机振动信号分析研究

以DA462型发动机缸壁及缸盖外表面的振动信号为研究对象,对发动机振动诊断机理进行研究,在实验的基础上对实验测得的信号用子带能量法进行深入的计算和分析,验证将子带能量法应用到发动机的振动信号分析中,能够对发动机的故障进行较准确的诊断。     

涡轮风扇发动机中介机匣水平振动故障诊断方法研究

某涡轮风扇发动机振动故障是台架试车及外场使用中频繁出现的主要故障之一,是影响我公司发动机生产交付的主要技术瓶颈。在发动机振动故障中,有前机匣振动,偶有后机匣和发附机匣出现振动的情况,尤以中介机匣振动故障为主。按照该型发动机结构及振动机理分析,中介机匣振动主要是由于转子不平衡,弹性支承挤压油膜失效等原因引起的。所以,对转子动平衡、弹性支承工作原理有必要进行深入的试验与分析,针对振动形式的不同,采用相应的更加有效的排故方式及控制措施,提高发动机的试车合格率,降低修理成本。     

与瞬态温度场有关的整机振动故障分析

针对某双转子航空发动机的整机振动故障进行计算分析和试验研究,认为该振动故障与发动机试验时的瞬态温度场有关.在发动机加速试验过程中,各转子之间或转子与静子之间,由于瞬态温度场的差异,造成在转动件与转动件或转动件与静子件之间最小间隙处出现"硬碰硬"的碰磨现象,致使加大转子的动力响应.该研究结果可用于诊断和控制与瞬态温度场有关的转子与转子或转子与静子之间碰磨引起的振动故障.     

某型航空发动机中介机匣振动分析

本文分析了某型航空发动机中介机匣振动故障产生的原因,并分析了改进措施。     

航空发动机整机振动信号分析

为了解决航空发动机的整机振动分析问题,提出一种基于谐波小波的振动信号分析方法。首选对振动信号进行谐波小波变换,得到信号的时频表示;根据时频图提取信号特征,得到信号的特征频率;根据与基频信号的对比,识别发动机的振动故障类型。实验结果表明,该方法可以准确地识别出发动机的三种典型振动故障。与传统基于小波分析方法相比,基于谐波小波的方法具有更准确的振动故障特征识别能力,适用于振动信号的分析。     

某航空发动机轴流叶轮叶片变形故障分析

某航空发动机在地面试验中出现效率下降且伴有啸叫声的异常现象。根据对所测振动、噪声信号的详细分析,成功判断出该发动机第一级轴流叶轮叶片发生变形。国内外对于发动机转子叶片发生变形故障时的噪声数据研究较少,通过对该发动机故障的详细分析,得到转子叶片发生变形故障时噪声频谱的特征,为转子叶片变形故障的准确判断提供依据。     

HHT统计特征在航空发动机振动分析中的应用

航空发动机振动信号包含了多种振源的振动信号和大量的噪声分量。通过对其进行Hilbert-Huang变换, 将复杂信号分解为代表不同物理意义的单分量固有模态函数（Intrinsic Mode Functions, IMF）,然后对每一个IMF子带信号提取基于能量加权的广义粗糙度特征实现对振动信号的描述。最后将上述特征送入SVM分类器进行训练,根据分类器的输出结果确定航空发动机的工作状态和故障类型。通过对实测航空发动机试车时得到的振动信号的实验分析结果表明,该算法可以有效地识别发动机的振动故障。     

某型发动机减速器齿轮毂裂纹故障研究

针对某型发动机减速器出现的齿轮毂裂纹故障,基于UG建立减速器齿轮传动系统的实体模型,对减速器一级齿轮毂进行柔性体仿真,采用弹簧模拟齿轮毂花键之间的弹性力作用,通过改变弹簧刚度的方法模拟一级齿轮毂存在故障时的状态,对比研究处于正常状态和带有裂纹齿轮毂故障状态的发动机减速器各部件的动态响应,发现故障状态下减速器各部件振动量明显增大,由此确立将振动量作为故障监测特征量的思想。利用所设计搭建的整机振动测试系统对10台次发动机振动状态进行测试,对比研究两种状态下减速器在其特征频带上的振动量大小,结果表明故障状态下振动量明显大于正常状态,从而验证仿真计算的正确性。     

活塞销故障的诊断研究

往复发动机的故障诊断是较困难的，然而是热点的研究问题之一。本文主要针对活塞销与衬套磨损故障进行了振动测试研究。在EQ6100发动机预先模拟活塞销与衬套磨损故障，然后测取了在不同的转速、活塞销与衬套间隙、测点时的故障信号，并用时域和频域分析法进行了分析。提取了诊断该故障的特征参数并给出了识别的办法。     

基于主成分分析的车用发动机振动状态综合评价

针对车用发动机振动状态大样本数据分析困难问题,提出用主成分分析(PCA)方法对大样本数据进行特征信息提取,将高维相关特征参数转化为低维互不相关的特征参数,从而建立了某型车用发动机振动状态综合评价函数。应用该方法对某型车用发动机振动状态进行分析,结果表明,该方法可以在信息量损失较小的前提下,定量评价车用发动机振动状态。     

基于相图相似度的发动机转子系统故障诊断方法研究

针对频谱分析法在判别航空发动机转子系统早期故障时振动信号易被噪声干扰而不能准确识别的问题,提出基于振动相图相似度的故障诊断方法。在分析发动机不同状态时整机振动信号参数在不同范围随机变化导致相轨迹分布不同的基础上,通过计算相图相似度来判别故障类型。实践表明,该方法能有效去除噪声对故障信息的干扰,诊断准确率高,判别速度快,具有实用价值。     

航空发动机试飞振动实时监视技术研究

针对某型航空发动机的试飞需求,设计振动实时监视的实施方案,根据方案设计配置振动实时监测设备,并利用该设备与原有的设备资源共同实施试飞中发动机振动的实时监视。结果表明,方案设计和设备配置,满足试飞需求。     

某型飞机飞参振动数据分析

介绍了常用的振动数据分析方法,选取某型飞机飞行状态较为稳定的飞参振动数据进行了仿真分析,并针对仿真过程中出现的频率进行了定性分析。仿真实验通过多组数据的频谱统计分析,发现左发动机自由涡轮存在轻微不对中问题。对于发动机异常振动识别具有重要意义。     

基于AR模型的转子典型故障诊断方法

基于一种含外部输入的ARX模型（Env-AR-ARX）,提出了一种通过模型匹配的转子故障诊断方法。本文以航空发动机转子健康状态下的振动数据建立AR模型,模型的准确度是故障诊断的关键。为了提高模型的匹配度,在AR模型的基础上,充分考虑了模型残差和信号时变性的特点,对比讨论了AR模型, AR-ARX模型以及Env-AR-ARX模型,最终确定了最优的Env-AR-ARX模型。由于没有航空发动机转子的故障数据,本文对本特利转子的故障（碰摩、裂纹、双裂纹）振动信号建立AR模型,结合单因素方差分析的方法,确定信号是否存在故障以及故障类型。实验结果表明,该方法能有效的应用于转子的故障诊断。     

排列熵算法研究及其在振动信号突变检测中的应用

排列熵算法具有计算简单、实时性高、能较好地反映时间序列数据微小的变化,已成为一种检测复杂系统动力学突变的有力工具.首先阐述了排列熵算法的基本原理,通过仿真信号的排列熵计算结果,说明了时间序列排列熵对信号突变的检测效果,最后以某型坦克变速箱振动信号为例,通过提取振动信号的峰峰值特征,形成新的时间序列数据用于排列熵的计算,结果表明排列熵值的变化能够有效反映信号的突变时刻.     

地铁隧道爆破振动测试及时频特征分析

为确保某市地铁隧道安全、高效地爆破开挖,采用网络测振仪测试了隧道掘进爆破时周边建(构)筑物的爆破振速。基于频率切片小波变换开展时频特征分析,首先得到了测振信号的全频带时频分布特征,进而通过5个主成分频率切片区间更进一步精确提取了爆破振动信号时域、频域分布特征,并得到了相应频带内的爆破振动重构分量。实测数据时频特征分析表明,频率切片小波变换具备独特的信号分析优势,适用于地铁爆破振动信号时频特征提取;此次地铁隧道钻爆法开挖产生的质点峰值振速在0.07～0.85 cm/s之间,主频在13.3～68.9 Hz之间,爆破振速处于《爆破安全规程》规定的安全阈值范围内,爆破方案基本合理。     

惯组野外测试时振动干扰的检测与提取

惯组（即惯性器件组合）在外场进行标定时常常会受到地基振动的干扰,这种干扰会对惯组的测试精度造成极大的影响。首先建立振动信号的数学模型,然后根据振动信号与噪声信号奇异性的差异,利用小波模极大值法对惯组的输出信号进行分析,并推导抑制噪声干扰、提取振动信号的算法。仿真实验表明该算法对振动干扰具有很好的检测能力。     

基于蚁群算法的航空发动机失谐叶片减振排布优化分析

在实际航空发动机叶盘结构中叶片失谐是不可避免的,并严重影响叶盘系统的振动特性和整个航空发动机的工作性能及使用寿命。通过分析得到对于一组既定的失谐叶片,其在轮盘上的安装排布顺序能很大程度上影响叶盘系统的振动情况,在此基础上,提出了一种新的振动局部化参数来表征失谐系统振动局部化程度大小,同时提出采用人工蚁群算法对叶片安装排序进行优化。研究表明：选择适当的叶片排布顺序可以有效降低叶盘系统受迫振动幅值、减轻系统振动局部化程度,同时也证明本文所采用的方法可行、有效。研究结果对降低叶盘系统振动幅度、减轻系统振动局部化具有重要意义。     

高速列车车体抖振现象研究

针对某高速列车在运行时出现的异常抖振现象,实际测试该高速列车车体异常抖振加速度信号,将其时频特征、Sperling平稳性指标与非异常抖振加速度信号进行对比,分析发现,抖振时车体地板横向加速度信号呈现低频谐波特征,主频在10 Hz附近,Sperling指标超过"合格"限值。基于工作模态分析(OMA)并结合工作变形分析(ODS)结果识别车辆各阶模态对抖振变形的贡献量。结果表明,模态频率为9.461 Hz处的车辆模态对抖振变形贡献量最大,振型表现为车体和构架的同向蛇行运动。测试抖振车辆轴箱加速度信号和传递函数,发现轴箱受到的冲击存在时延,抖振加速度信号频率在10 Hz附近的相干性总体上优于平稳加速度信号。得出结论:轮轨接触不匹配引入的激励通过车辆悬挂系统向上传递,激起9.461 Hz处的车辆模态振动,发生抖振现象。