柴油机加速振动信号的阶比双谱特征提取

针对发动机加速过程振动信号的非平稳性和混有大量噪声的特点,提出计算阶比跟踪和双谱相结合的方法,将振动信号按等角度间隔进行软件重采样,得到阶域内的平稳信号,再进行双谱分析,通过仿真信号验证了该方法优于传统双谱。为了充分利用阶比双谱图中的信息,提出双谱特征阶比面的概念,通过比较阶比平面内的累加能量来反映不同工况的变化。诊断实例表明,该方法能有效提取柴油机曲轴轴承的故障特征。     

基于包络角域加窗同步平均太阳轮故障特征提取EI北大核心CSCD

行星齿轮箱广泛应用于风电机组等大型装备中,其振动特征提取在故障诊断领域有重要意义。但由于存在非平稳、调制、传递路径复杂、传递路径具有时变特性等特点,导致故障响应微弱,往往被强背景噪声所湮没。主要针对包络分析、加窗同步平均、计算阶比跟踪相结合,提出了一种适合弱特征信号解调、时变传递路径及变速工况的包络角域加窗同步平均技术。Tukey窗函数对故障振动信号进行加窗处理,希尔伯特变换(Hilbert)获取故障复包络信号,计算阶比跟踪对复包络信号进行等角度重采样,转换为准平稳角域信号,然后进行同步平均。该方法对太阳轮故障实测振动信号进行分析,实验结果表明,所提出方法能够有效地提取太阳轮故障的特征信息。     

基于包络角域加窗同步平均太阳轮故障特征提取

行星齿轮箱广泛应用于风电机组等大型装备中,其振动特征提取在故障诊断领域有重要意义。但由于存在非平稳、调制、传递路径复杂、传递路径具有时变特性等特点,导致故障响应微弱,往往被强背景噪声所湮没。主要针对包络分析、加窗同步平均、计算阶比跟踪相结合,提出了一种适合弱特征信号解调、时变传递路径及变速工况的包络角域加窗同步平均技术。Tukey窗函数对故障振动信号进行加窗处理,希尔伯特变换(Hilbert)获取故障复包络信号,计算阶比跟踪对复包络信号进行等角度重采样,转换为准平稳角域信号,然后进行同步平均。该方法对太阳轮故障实测振动信号进行分析,实验结果表明,所提出方法能够有效地提取太阳轮故障的特征信息。     

基于谱峭度的滚动轴承故障包络阶比跟踪分析

通过对旋转机械变速运行工况的齿轮箱振动分析研究,提出一种基于谱峭度的滚动轴承故障包络阶比跟踪分析方法。该方法利用旋转机械运行过程中滚动轴承故障引起的冲击性振动会激起其周围结构共振的原理,应用谱峭度方法自适应地确定优化的共振解调带通滤波中心频率和滤波带宽,进而通过共振解调算法获得包含轴承故障初始阶段振动特征的包络信号,再将变速工况下的非平稳包络信号通过等角度重采样转化为角度域的准平稳信号,进而获得消除了频率模糊的阶比谱,实现对旋转机械变速运行工况下的滚动轴承故障诊断。仿真和测试试验结果验证了本方法的有效性。     

一种基于改进阶次包络谱的滚动轴承故障诊断算法

针对变转速工况下滚动轴承故障特征的提取问题,提出了一种基于滤波定阶理论的改进阶次包络谱分析方法。该方法在包络解调后,先对信号进行低通滤波,在确定计算阶次跟踪(COT)的重采样频率并进行重采样后,再对重采样后的包络曲线进行离散傅里叶变换得到阶次包络谱。通过仿真信号和实验数据对该算法进行验证,结果表明:该算法适用于变转速工况的轴承故障诊断,和传统阶次包络谱算法相比,该算法为角域重采样中重采样率的设置提供了一种方法,可以有效避免阶次混叠现象和降低重采样率。     

基于转速自适应多阶FRFT滤波提取瞬变工况齿轮微弱故障特征

提出了一种基于转速信号自适应分段的多阶FRFT滤波方法,并应用于提取瞬变工况下变速器齿轮微弱故障特征。首先,根据设定的振动信号频率曲线曲率阈值将目标档位啮合频率时频曲线自适应分为若干段,使得每段内的信号频率近似线性变化;然后,在各分段内进行最小二乘拟合确定相应的FRFT最佳阶次,并在各段信号的最佳分数阶域进行滤波,实现基于转速自适应分段的多阶FRFT滤波。采用该方法分析实测变速器瞬变工况振动信号。结果表明,基于转速信号自适应分段确定多阶FRFT的最佳阶次,准确、快速、自适应性好;多阶FRFT滤波能够有效分离出瞬变工况下的啮合频率分量,隔离其他干扰;对分离出的啮合频率分量进行阶次包络解调分析,能有效提取出齿轮微弱故障特征。     

基于时时能量阶比谱的变转速工况滚动轴承微弱故障诊断研究

变转速工况下的滚动轴承微弱故障诊断同时面临两个难点:一是滚动轴承的故障特征信号容易被环境噪声和干扰信号淹没;二是滚动轴承故障振动信号的时变特征难以被常规频谱方法提取。针对上述问题提出了基于时时能量阶比谱的滚动轴承故障诊断方法。首先对变转速工况下的滚动轴承微弱故障振动信号进行时时(time-time,TT)变换,在双时域上刻画轴承故障振动信号的时变特征;然后利用提出的时时能量定义计算轴承故障振动信号的时时能量,获得轴承故障振动信号的时时能量信号;最后对时时能量信号进行阶比分析得到轴承故障振动信号的时时能量阶比谱,并根据时时能量阶比谱的阶次特征识别出轴承故障类型。分析了变转速工况下的滚动轴承故障仿真信号和实验测试信号,结果表明:时时能量信号能够有效追踪轴承故障振动信号的时变能量分布,增强故障特征信号的冲击特征,时时能量阶比谱较包络阶比谱抗噪能力更强,为变转速工况滚动轴承微弱故障诊断提供一种有效方法。     

基于时变传输路径的太阳轮故障窄带解调分析方法

行星齿轮箱是风力机传动装置的重要组成部分,其振动特征提取在故障诊断领域具有重要意义。为此,提出了一种适合故障特征信号解调及时变传递路径的太阳轮故障窄带解调分析方法。利用Tukey窗对振动信号进行加窗处理;利用计算阶比跟踪对加窗信号进行等角度重采样,转换为准平稳角域信号,并进行同步平均;对加窗角域平均信号进行窄带解调分析,通过其阶比频谱编辑分离出太阳轮故障相关阶比分量后转换到角域信号,获取太阳轮故障特征及故障位置。试验数据分析结果表明,该方法能有效识别太阳轮故障特征信息。     

基于VMD滤波和极值点包络阶次的滚动轴承故障诊断

针对变速工况滚动轴承故障诊断问题,提出一种基于变分模态分解(VMD)滤波和极值点包络阶次的特征提取方法。对变速工况下采集的振动信号进行VMD滤波以提高信噪比,同时抑制转速波动引起的振动趋势项;搜寻滤波信号的极大值,并进行端点延拓,通过极值点插值拟合求得信号包络线;利用计算阶比跟踪技术将时域包络线转变到角度域,进而得到信号的包络阶次谱;仿真与实际数据测试表明,基于极值点的包络阶次方法可以有效提取调幅信号中的调制阶次,并且VMD滤波可以使得故障特征阶次更加凸显,易于故障识别,该方法为变速工况下的滚动轴承故障诊断提供参考。     

基于频移及谱线编辑的齿轮故障窄带解调分析方法

通过对旋转机械变速运行齿轮箱振动研究,提出基于频移及谱线编辑的齿轮故障窄带解调分析方法。对齿轮箱变速等非稳态信号进行时域同步采样,利用阶比跟踪对时域信号等角度重采样转换为角域准平稳信号,克服转速波动对信号分析产生的频率模糊现象;对角域信号进行同步平均削弱与转速无关的频率成分,提高信噪比;对平均信号进行窄带解调分析,通过对阶比谱自动编辑分离出齿轮故障主要啮合阶比分量后恢复到角域信号,进行幅值解调及基于频移的相位解调,据幅值解调及相位解调波形图提取齿轮故障特征。结果表明,基于频移、谱线编辑的齿轮故障窄带解调分析方法能有效提取齿轮故障特征信息。     

基于主分量子空间的设备状态诊断研究

结合主分量分析(Principal Component Analysis,PCA)和子空间法研究了基于主分量子空间的设备状态诊断,探讨了压缩子空间和类属子空间两种主分量子空间结构来表达和分类设备的状态.所提出的设备状态诊断方法依靠PCA可以提取稳定有效的设备状态低维特征表示,依靠子空间法能够以低代价有效辨识设备状态.以...     

A data acquisition system for machine tool condition monitoring

A flexible, generically applicable and inexpensive data acquisition system (DAS), for machine tool condition monitoring, has been designed, constructed and installed as part of a European Union sponsored project. The DAS is more than just a data logger and an array of sensors. It also consists of a methodology for analysing data logging requirements and a relational database that supports this methodology. The database is held on a central ‘maintenance management’ computer. The monitoring to be carried out by the DAS is specified through this database, which contains detailed information about the DAS's facilities. This feature makes it simple to reconfigure the DAS to implement new monitoring requirements and to customize its operation to meet the needs of different machines. The information in the database is transformed into a look-up table that is read by the software that sets up and controls the data logging processes.     

多加强筋与单加强筋胀形及其判断条件

以底板盖零件为例 ,在分析了加强筋胀形条件的基础上 ,对多加强筋如何胀形提出了见解 ,并推导了多加强筋胀形能否一次胀形的可行性的判断条件 ,该判断条件经实际冲压生产使用 ,证明可行 ,具有一定的应用价值 .     

Size effect on the optimum actuation condition for SMA-composites

Techniques of using shape memory alloy (SMA) wires as actuators inside the hybrid composites have been studied extensively for improving mechanical properties of structures. There were many experimental findings and theoretical predictions agreed the higher the actuation temperature on built-in SMA wires, the greater the improvement in mechanical response of a composite due to recovery action of wires. However, due to the limitation of interfacial shear strength, over-actuation (by means of electrical resistive heating) of SMA wire is able to induce the development of interfacial crack inside the composite structure. When the maximum interfacial shear strength is attained due to vigorous recovery action of SMA wire under relatively high temperature, interfacial debond can be initiated. In this paper, a typical SMA–matrix cylinder model is employed to study the captioned risk of SMA-composite actuation. Applying the criterion of optimum actuation condition (OAC), target actuation level can be determined to prevent structural failure due to over-actuation. Effects of geometric factors including wire embedded length and matrix-to-wire radius ratio on the interfacial shear stress distribution are evaluated prior to the study of size effect on OAC. Results indicate that the size effect become negligible when these two geometric factors are sufficiently large and as a result, the governing equation of OAC can be greatly reduced to a simple relation between externally applied stress and actuation temperature on the SMA wire. This simplified model is able to enhance the application of OAC and provide a simple and explicit solution to determine an ideal range of actuation levels for a large scale SMA-composite structure in the design stage.     

我国农村地区能源形势分析

中国农村地区能源消费关系到农村经济、农村居民生活和环境质量。文章着重分析了农村地区能源消费形势：1995年农村能源消费总量达690Mt标准煤,其中乡镇企业消费325Mt标准煤;农村人均商品能源消费仍然很低,只为全国平均水平的二分之一;通过农村能源建设,现已开发利用可再生能源（折合标准煤）近30Mt;随着农民生活水平的提高,优质能源需求也随之增加。文章客观分析了存在的能源、经济和环境等问题,为进一步探讨农村能源发展战略奠定了基础。     

制冷剂饱和状态热力性质的计算

为了提高制冷剂饱和状态的热力特性简化计算公式的精度,提出新的简化计算模型,采用数值计算和分析的方法推导一些常用制冷剂饱和状态的热力特性的简化计算公式,验证提出的公式模型在一定范围内的可行性,并为制冷剂饱和状态热力性质参数的计算提供方便.     

雷达状态监测系统设计

为降低雷达维修成本、提高雷达保障效率,针对雷达的不同信号分别设计不同的采集方式,完成雷达实时状态监测系统,确保采集监测信息的准确性。该设计增加了数据实时处理终端系统,能够实时处理雷达状态信息,对雷达出现的故障能够做到早发现、早报警、早维修,满足保障需求。     

基于GMM工况辨识和DAE的风机齿轮箱状态监测

针对大型风电机组运行工况多变、数据量大的特点,提出一种将高斯混合模型(GMM)与深度自编码网络(DAE)相结合的风电机组齿轮箱状态监测方法。首先,基于GMM对风电机组运行工况进行辨识;然后,在各个子工况空间下,基于DAE建立正常运行状态下的齿轮箱油池温度模型,得到多工况阈值;最后,对DAE模型的重构误差进行分析,结合多工况阈值构建健康指数,实现风电机组齿轮箱的状态监测。以某台2 MW风电机组为实例进行验证,结果表明,该方法能够提前7天预警齿轮箱油池温度过高的故障;相对于基于DAE状态监测方法,在不影响在线监测时效性的情况下,该文所提方法能够提前约8 h预警潜在故障。     

广州地铁二号线列车空调系统分析

通过介绍二号线列车空调系统的新设计理念、新型控制技术和各种新型元件特性，对比分析广州地铁一、二号线列车空调系统。     

Covering relations and Lyapunov condition for topological conjugacy

In this paper, we study stability of non-autonomous discrete dynamical systems. For a two-sided non-autonomous systems with covering relations determined by a transition matrix A, we show that any small C⁰ perturbed system has a sequence of compact invariant sets restricted to which the system is topologically semi-conjugate to σ_A, the two-sided subshift of finite type induced by A. Together with Lyapunov condition of good rate, the semi-conjugacy will become conjugacy. Moreover, if the Lyapunov condition is strict and has perfect rate, then any small C¹ perturbed systems is topological conjugate to σ_A. We also study topological chaos of one-sided systems and systems with limit functions. Lack of hyperbolicity and the time dependence of the rate prevent us from applying classical hyperbolic results or earlier works for autonomous systems: cone condition and Lyapunov function. Two examples are provided to demonstrate the existence of a non-trivial, non-hyperbolic invariant and essential of controlling rate.