基于小波包-SVD和IPSO-BP的滚动轴承故障诊断

针对滚动轴承振动信号的非平稳性和非线性特点以及BP神经网络结构参数差等因素导致滚动轴承故障识别准确率低的问题,提出一种基于小波包结合奇异值分解(SVD)和改进粒子群算法(IPSO)优化BP神经网络的滚动轴承故障诊断方法。首先通过小波包对振动信号进行分解与重构,得到不同频段的信号之后利用SVD提出有效的故障特征向量,输入到BP神经网络中进行测试。考虑到BP神经网络结构参数差等因素,使用IPSO对BP神经网络进行优化,最后测试得出结果。对比实验模拟和现场数据验证表明,基于小波包-SVD和IPSO-BP的滚动轴承故障诊断准确度大大提高。     

小波包和峭度在轴承早期故障分析中的应用

为实现轴承故障的精确诊断,提出一种基于小波包与峭度准则的包络解调方法。当信噪比较小时,该方法可以剔除含噪信号,与现阶段经常使用的细节系数能量方法相比,可更为有效地提取轴承的故障信息。该方法首先利用小波包将振动信号分解,突出小波包降噪效果的明显性;然后以峭度准则提取降噪后信号所需的细节系数并对其重构;最终进行包络谱分析,准确地检测出轴承故障,提高轴承故障诊断的精确度。     

基于小波包变换的汽车发动机降噪方法研究

利用小波包变换理论及小波包降噪原理,对汽车发动机含有噪信号进行小波包降噪,有效的提取其中的信号特征.通过对降噪后残差的频谱分析和统计量分析,得到噪声信号的特征频率.通过计算机仿真和实例分析对小波包降噪方法进行验证,表明小波包分析在汽车发动机降噪中有效性.     

铸造渣盘损坏形式与应力的关系分析

针对铸造渣盘存在侧壁裂纹、底部凹陷、侧壁内凹、耳轴裂纹四种损坏形式进行了分析。使用ANSYS Workbench软件,并利用实测的温度值作为边界条件,分析渣盘在一个工作循环中的温度场及应力场,确定了受损部位温度变化趋势。在温度场基础上模拟计算两种工况下热结构耦合应力大小,得到四种损坏形式与不同应力的关系,提出了铸造渣盘结构改进的措施。     

基于SolidWorks与Workbench的转炉齿轮轴制动阶段瞬态动力学分析

氧气顶吹转炉在炼钢生产过程中因制动器不同步使得一次减速机末端齿轮轴承受巨大冲击动载荷,并且此时轮齿受载情况十分复杂。首先利用SolidWorks软件计算了不同角度下的转炉倾动力矩,并选取最大值将其作为制动前后瞬态动力学分析的载荷初始条件,随后结合有限元软件Workbench对减速机制动瞬间齿轮轴所承受的不同载荷情况加以研究,结果表明齿轮轴强度满足要求,为齿轮轴在交变载荷作用下的疲劳寿命预测分析做铺垫。瞬态交变载荷的冲击使得齿轮轴所受应力明显增大,应尽量减小一次减速机制动器之间的制动时间差。     

不同步长下自然梯度算法分离状态的比较

为了解决收敛速度和稳定性能之间的矛盾,通过建立步长因子与分离矩阵相互差异之间的非线性关系,提出了基于自然梯度算法的盲源分离技术。算法沿着梯度方向,选取非线性函数和适当的步长,由分离矩阵的迭代公式,计算得出采用不同步长时分离出的源信号,比较出收敛性和稳定性最优的信号,再经过计算串音误差和性能矩阵作为该算法的评价指标。通过MATLAB仿真分析,得出如果步长选择合适,那么自然梯度算法具有很好的分离效果,能很好的平衡收敛性和稳定性之间的关系。在设备状态监测与故障诊断中,利用盲源分离技术,能够有效提取故障特征信号,方便于机械故障精确定位。     

桥式起重机轮轨异常接触引起的轨道断裂分析

利用有限元程序ANSYS建立有微裂纹的三维实体模型,计算了桥式起重机轨道应力强度因子的大小,结合实验判断钢轨断裂情况。结果表明,轮压最大载荷工作时,随着时间推移轨道表面微裂纹会逐渐发生扩展,扩展积累会造成钢轨的断裂。发生车轮啃轨现象时,裂纹会扩展更加剧烈甚至发生瞬间断裂。     

大型转炉炉体温度场有限元仿真试验

应用大型有限元软件ANSYS,对采用镁白砖和镁碳砖炉衬材料时的炉体温度场进行仿真,结果显示炉体材料采用镁碳砖后,炉身部位炉壳的温度已超出其材料蠕变温度,指出该部位采用冷却的必要性,并模拟了炉身采用冷却措施后的炉体温度场。仿真结果与实测值相符。     

25Cr5MoA钢的热处理工艺

为满足柴油机柱塞套用材料的要求,研制了一种新型渗氮钢25Cr5MoA,并研究了热处理工艺对该钢力学性能的影响。结果表明,25Cr5MoA钢的最佳热处理工艺为930℃×30m in淬火、油冷,随后600℃×120m in回火。经该工艺处理后钢组织为回火索氏体,其组织均匀细小,具有良好的综合力学性能,可满足柴油机柱塞套高强韧性的要求。     

拉矫机弯曲单元工作辊力学分析及长寿命研究

拉矫机是连续热镀锌生产中重要的镀后处理设备，但其频繁出现的掉辊现象造成镀锌板板面划伤和断带停线事故，严重影响了其功能的发挥和生产线的稳定运行。在了解其结构组成的基础上，通过力学分析，发现掉辊现象是工作辊辊端支撑轴承在轴向力的作用下失效磨损所致。利用逆推法求得了轴向力，并结合Workbench摩擦生热分析，采用推力轴承的合理选用、辊系装配质量的提高、拉矫工艺参数的优化、伸长率和温度反馈信号的获取等多种针对性办法，不但解决了拉矫机弯曲单元的频繁更换的问题，而且阻止了掉辊现象的发生，保证了生产线的连续稳定运行，达到了降本增效的目的。