柔性形态滤波和遗传规划在电机轴承故障诊断的应用

针对电机轴承故障振动信号的强噪声背景.以及电机轴承故障是一个内圈故障、外圈故障和滚动体故障多级分类问题的情况,提出了一种基于柔性形态滤波和遗传规划的电机轴承故障诊断方法.该方法首先对电机轴承故障原始信号进行柔性形态滤波,然后提取滤波后信号的故障特征频率的归一化能量以及时域统计特征量作为遗传规划中的终止符,通过复制、交叉、突变以及适应度计算等操作,使个体逐渐逼近问题的最优解,得到电机轴承故障模式分类的最优模型,试验结果表明了该方法的有效性.     

叠层复合材料圆柱壳的细-宏观阻尼特性预测

研究了叠层复合材料圆柱壳的细-宏观阻尼特性。基于Reissner-Naghdi薄壳理论,给出了圆柱壳的振动微分方程,在分量变量的过程中,采用Haar小波级数表示轴向振型,Fourier级数表示环向振型,通过边界条件求解积分过程中出现的未知系数,进而得到用于分析圆柱壳自由振动特性的特征方程;基于单层混杂材料的细观力学阻尼计算方法和多胞模型,分别获得单层复合材料的等效阻尼特性和等效弹性特性,利用复模量法对复合材料圆柱壳的阻尼特性进行预测。通过与其他文献中阻尼预测的结果进行对比,验证了该研究所采用方法的有效性;进一步针对四种典型的边界条件,即固支-固支(C-C)、固支-简支(C-S)、简支-简支(S-S)、固支-自由(C-F)等边界,从细-宏观层面分析了纤维含量、环向波数、铺层方式和几何参数等因素对复合材料圆柱壳阻尼特性的影响规律。     

滚动轴承故障信号的多尺度形态学分析

数学形态分析是数字信号处理的一种非线性分析方法,滚动轴承故障信号是一种非线性非平稳信号.为了提取不同类型故障特征,利用多尺度形态学分析对滚动轴承故障振动信号建立一种不同于时频分析的信号特征描述方法.采用多尺度形态开运算得到故障信号的形态谱,定量反映了信号在不同尺度下的形态变化特征;由形态谱曲线计算形态谱熵,定量描述不同信号的形态特征.通过试验数据的分析以及与峭度和共振包络解调方法的对比,表明多尺度形态学分析方法计算效率高,特征描述准确简单,为轴承故障信号的分析、识别和分类提供了新的思路.     

磁流变阻尼器实验建模及模糊半主动振动控制

利用磁流变阻尼器特性试验数据,通过曲线拟合等手段建立了双sigmoid力学模型。该模型的参数是控制电流和振动频率、振幅的函数,能准确描述不同激励条件下阻尼力-速度滞回特性。建立了双层隔振系统模型,分析了阻尼比对传递函数的影响。提出了一种模糊半主动振动控制算法。仿真结果表明,该控制算法在宽频范围上能取得很好的隔振效果。     

自适应数字滤波算法应用于旋转机械运行状态辨识的研究

用自适应数字滤波算法研究了一类运动环境复杂、没有明确评价标准的放置机械的异常运行状态的在线辨识问题。讨论了自适应数字滤波算法和辨识原理,并给出了应用实例。结果表明,该方法可以把正常状态和异常状态明确地区分开来。该方法计算量小,容易实现在线实时辨识。     

抽水蓄能机组状态监测分析诊断系统的设计

介绍了广州蓄能水电厂 1号机组状态监测分析诊断系统 (PSTA- I系统 )的功能及结构形式 ;系统设计所遵循的基本原则 ;系统监测模块的设计 ;系统中的若干种分析方法的选用原则及特点 ;独特的帮助模块的设计及诊断模块的设计原则与特点 ,最后简单总结了系统的改进及未来发展的趋势     

基于Wigner高阶谱的机械故障诊断的研究

Wigner高阶谱是Wigner-ville分布到高阶矩谱域的扩展,可同时从时域和频域描述信号的高阶谱特征,是分析时变的非高斯信号的有力工具。将Wigner高阶谱应用到机械故障诊断中,研究了交叉干扰项的消除和抑噪能力。仿真和试验结果表明该方法是有效的,得到了一些有价值的结论。     

碰摩转子系统动力学特性的实验研究

针对旋转机械常见的碰摩故障,在不同的转子系统结构以及不同的不平衡量的3种条件下对系统的动力学特性进行了实验研究,发现了转子系统当发生碰摩时其运动轨迹有明显的碰撞折返特点、振动波形有明显的削波现象、振动频谱中既包含工频,也有明显的高频谐波分量。这些特征可为准确诊断转子系统的碰摩故障提供依据。     

一种新的监测诊断系统的数据预处理方法

提出了一种汽轮机故障监测及诊断系统的数据预处理的方法。该方法在采集部分使用了一种先进行高密度采集而后进行插值处理的数据采集方法,这种数据采集方法可以充分地利用现有硬件的强大性能,在转速波动比较大时也能采集到比较理想的数据。同时,在此方法中设置有故障的预警功能。此功能利用了基于统计学原理的状态评判方法来实现,与常用的方法(如能量法)相比,具有反应速度较快、灵敏度较高的优点。     

转子系统盘轴松动故障动力学建模和仿真研究

现有的松动故障动力学特性研究主要集中在非转动部件的配合松动上,而转动部件松动故障却忽略了。针对此不足,采用Hertz接触理论,建立了盘轴碰摩模型和盘轴松动转子系统的动力学模型,并进行了仿真研究。讨论了转轴转速、盘轴弹性模量、盘轴间隙、转轴阻尼、转盘阻尼、转动阻尼、转盘初始转速对转盘运动状态的影响以及转盘振动特性、盘轴位移差的变化和盘轴运动轨迹。结果表明:转轴转速、盘轴弹性模量、盘轴间隙、转轴阻尼、转盘阻尼、转动阻尼、转盘初始转速对转盘运动状态有明显的影响;在某些转速下,拍振现象会出现在转轴的波形中,其原因可能是由盘轴碰摩或者盘轴碰撞所导致,在频谱图中会出现二倍频、三倍频等高次谐波成分,随盘轴转速差的增大,高倍频的频率也会增多;当转盘转速趋于平稳时,盘轴位移差也会趋于平稳;锯齿现象会出现在转轴转盘运动轨迹中,盘轴摩擦力方向的改变会造成锯齿方向不确定,且转盘的锯齿现象表现更加明显。研究成果对盘轴松动故障的动力学特性研究具有重要的参考价值。