基于多传感器融合的电梯导轨性能检测方法研究

为了高效地测量电梯导轨的直线度、垂直度、接头台阶偏差等多项参数,提出了一种基于多传感器信号分析的方法,并依据该方法设计了一套拖曳小车一体化智能检测装置,该装置由动力系统、测量小车、主控电脑3个部分组成。测量小车搭载加速度传感器和倾角传感器,在动力系统的牵引下沿电梯导轨上下运动。将传感器测得的数据传回主控电脑,根据加速度信号计算电梯导轨的接头台阶偏差,根据倾角信号计算直线度和垂直度,并实时显示在显示器上。试验结果表明,此方法比传统的吊线尺量方法效率更高,且精度符合要求。     

碳纤维增强复合材料层合板Lamb波衰减特性研究

为提取适用于碳纤维增强复合材料层合板声发射故障诊断的模态信号,利用三维弹性理论及传递矩阵法获得Lamb波的频散曲线。以碳纤维增强复合材料层合板为研究对象搭建实验平台,改变断铅激励位置从而获得不同声发射信号。对采集的声发射信号进行小波尺度谱分析,结合频散曲线分离出不同模式的Lamb波,分别研究其不同频率的幅度及能量衰减特性。实验结果表明,较其它信号,低频率S0波幅度信号衰减速度较低,对碳纤维增强复合材料层合板的声发射故障诊断研究具有较大优势。     

基于PSO算法的模糊PSVM及其在旋转机械故障诊断中的应用

研究了粒子群优化改进的模糊线性PSVM在旋转机械故障诊断的应用。常规的PSVM对噪声或野值敏感,模糊PSVM可以很好的解决这种问题;对于非平衡样本,PSVM分类面会偏重于数据点较多的一类,从而降低正确分类性能,通过为不同样本分别设计不同的惩罚因子,提高分类器性能;模糊线性PSVM分类器的惩罚因子采用经典粒子群优化算法进行优化,避免传统方法对初始点和样本的依赖。通过旋转机械故障分类应用实例进行了设计方法的验证,首先对振动信号进行滤波,然后以不同频率频谱的谱峰能量作为FLPSVM分类器的输入特征参数,用于区分旋转机械的5种典型故障,试验结果表明了方法的有效性。     

声发射检测技术用于滚动轴承故障诊断的研究综述

声发射是材料受力变形产生弹性波的现象,故障滚动轴承在运转过程中会产生声发射.从几个方面综合阐述了国内外轴承故障声发射检测技术的研究和发展现状,即轴承故障声发射信号的产生机理,故障声发射信号的传播衰减特性,声发射信号的参数分析法和波形分析法对故障特征的描述,轴承故障声发射源的定位问题,根据信号特征进行故障模式识别以及声发射检测和振动检测的比较问题.通过分析总结出滚动轴承声发射检测技术下一步的研究方向,并指出滚动轴承故障的声发射检测是振动检测的有力补充工具,特别是在轴承低转速和故障早期的检测中更能发挥作用.     

抽水蓄能机组的状态监测和故障诊断

针对抽水蓄能机组的特点,介绍抽水蓄能机组的状态故障诊断,就状态监测点的选择与布置,指出在监测模块中要实时显示监测参量的测量值及状态,当测点测量值超过预先设定的报警值时作出报警;并提出独特的信号分析功能。在故障诊断中,在适用可靠、准确可信的基础上设置了专家系统的知识库和推理机。     

带有边缘径向裂纹的固支圆板湿模态分析

基于Rayleigh-Ritz法,分析了置于无限大障板中、单面临水、带有边缘径向裂纹的固支圆板的固有频率和振型.引入角函数对裂纹的影响进行描述,采用薄板假设计算裂纹深度等于板半径的边缘径向裂纹圆板振动的最大动能和最大势能;在无旋、无粘、不可压和板微幅振动的假设条件下,采用速度势描述水体运动并获得了由位移基函数表达的附加动能,并通过Rayleigh-Ritz过程获得流固耦合振动系统的特征矩阵,进而求得湿模态对应的固有频率和振型.结果表明,固有频率降低率整体上随模态阶数的增大而减小,而干、湿模态振型的差别则整体上随模态阶数的增大而增大;水体对对称模态和反对称模态的影响有明显的区别.计算结果与ANSYS数值仿真的结果符合的较好.     

直裂纹和45°斜裂纹转子系统动力特性对比

对于转子系统,转轴上带有斜裂纹或直裂纹,系统的响应会有一些不同,这些不同是由于直斜裂纹对转轴刚度的不同影响引起的.分析了裂纹深度对直斜裂纹转子的刚度和稳态响应的影响;同时还讨论了速度的变化对直斜裂纹转子的稳态响应的影响.最后实验研究了随速度增长直斜裂纹转子系统的稳态响应.研究结果表明,实验测得的工频分量与二倍频分量的变化趋势与计算结果相符.     

发电机组状态巡检与故障诊断系统的研究与实现

针对传统故障诊断专家系统实用性弱等缺点，面向现场实际应用，提出了基于状态预警机制并且融自动诊断、状态巡检和常规专家系统诊断为一体的多层次故障诊断系统设计方案。该方案基于数理统计原理，通过正态性和平稳性检验实现状态预警机制；利用故障模型辨识和诊断规则的量化实现自动诊断；通过对诊断规则的总结形成诊断流程以实现故障普查。利用该设计方案，针对实际汽轮机组和水轮机组，开发了相应的实际应用系统，并取得了很好的应用效果。     

大型游乐设施多姿态假人下肢省力驱动设计研究

为解决大型游乐设施传统检测方法可靠性低,进口假人与测试场景不匹配的问题,基于我国人体特征设计了多姿态假人下肢模型,以准确评估危险运行区间。对不同驱动模型进行运动学和动力学分析,基于Lagrange方程和动态静力分析法建立了驱动力矩与腿部转动角度之间的关系,确定了下肢仿人1:1模型的低力矩驱动方案;利用传感器获取角度数据,分析了人体姿态调整规律,从而确定了下肢模型的运动参数,进一步通过微控制单元实时获取和调整模型姿态数据,实现了假人站姿和坐姿的转变。实验结果表明：间接驱动机构的驱动力矩约为直接驱动力矩的1/4,实现了低力矩电机驱动大力矩下肢模型;间接驱动模型主动构件运动非线性,通过轨迹规划结合PID控制实现了姿态调整过程的非线性驱动和平滑启停。     

滚动轴承试验台动载荷加载装置

旋转机械系统存在于各个领域,如航空发动机、燃气轮机、水轮机、风力发电机等,这些旋转机械都可以抽象为转子系统。转子系统主要由旋转部件和支承部件组成,就支承部件而言,包括滚动轴承、滑动轴承、磁浮轴承和气浮轴承等。由于滚动轴承具有摩擦阻力小、功率损耗少、启动力矩小、旋转精度高、润滑和拆装简便等特点[1-2],其在旋转机械中获得了大量的应用。如在矿山机械设备中,就应用了大量滚动轴承。虽然滚动轴承在各种机械系统中获得了广泛的应用,但是由于其复杂的摩擦、润滑、接触、碰撞等非线性特性,使得轴承成为机械故障多发的部件。统计研究表明,滚动轴承引起的故障大概占旋转机械故障的30%左右[3]。因此由于滚动轴承的损坏而发生的事故很多。例如,风力发电机的旋转部件由大量轴承组成,轴承的运行状态直接关系到风力发电机的平稳运行,尤其是行星架轴承,由于风速时变,因此行星架轴承承受了大量的变载荷的冲击,因此对于行星架轴承的动态加载信号的分析和检测非常必要。