各向异性支撑的单元盘转子系统的不平衡响应研究

转子各向同性的理论无法解释许多不平衡相关的振动现象,基于转子系统中刚度和阻尼各向异性的特点,建立了具有非线性刚度的转子系统动力学模型。分别研究了在忽略和考虑非线性刚度系数的情况下不平衡响应的变化规律。结果表明:对于线性模型,不同的不平衡量下其不平衡响应为一组同心椭圆,椭圆的初始相位角随偏心角度变化;对于非线性模型,不平衡响应椭圆的方位角和离心率随着不平衡量的变化而改变,表现出较强的非线性。该结论为全矢动平衡的应用提供了理论基础。     

支撑刚度对轴向柱塞泵固有频率及应力影响分析

通过轴向柱塞泵内部振动传递路径分析,得到振动的最终受体是壳体;针对壳体进行正常工作状态下的模态分析,并将壳体支撑简化为弹性支撑,分析支撑刚度对轴向柱塞泵固有频率的影响规律;利用响应谱分析方法,分析壳体在瞬间载荷作用下产生的最大位移与最大应力随支撑刚度的变化规律。结果表明:支撑刚度越高,泵固有频率越高;并且支撑刚度的提高会减小泵所受到的应力,但是当刚度接近固支刚度时,继续增加刚度,减振效果不再明显。     

电磁支撑阻尼对非线性刚度转子系统振幅突变性能的影响

为分析电磁支撑阻尼参数对非线性刚度转子系统振幅突变控制性能的影响规律,将具有非线性电磁支撑刚度和电磁支撑阻尼特性的电磁支撑引入转子系统,建立了电磁支撑-转子系统动力学模型。利用平均法导出了转子系统主共振频率响应方程。在此基础上,基于突变理论和奇点稳定性理论分别得到转子系统分叉集曲线和临界失稳曲线的数学表达式。借助数值算例讨论了电磁支撑阻尼对主共振振幅特性、分叉集突变区域以及振幅失稳区域的影响规律。结果表明:电磁支撑阻尼可以进一步优化非线性刚度转子系统振幅突变的控制效果,同时也可以作为一种振幅突变控制措施而单独使用。     

基于全矢谱 ARMA模型的机械振动强度预测研究

单通道预测方法由于获取振动信息不完善的缺陷,导致预测结果一致性差,从而不能实现故障的预测。针对单通道信息不完善的缺陷,将时序预测重要方法 ARMA模型结合基于同源信息融合技术的全矢谱技术,提出了全矢谱-ARMA模型预测方法。全矢谱是由互相垂直的两个通道获取的信息融合而成,在同一截面其频谱结构不会随着一对传感器安装的方位不同而变化。通过全矢谱获得的频谱结构具有唯一性,因此该方法能够实现预测并且结果一致性好,从而能够实现对故障的预测。实验表明:该方法预测结果好,并且比较实用。     

基于全矢谱技术的转子多截面信息融合及故障诊断研究

针对目前全矢谱技术存在的缺点,把全矢谱技术延伸到多个截面.利用全矢谱技术的快速算法,利用相位信息,从而形成全矢传递图谱.在处理稳态信号时,同时显示多个截面多个单频的空间形态,从而对故障进行精确判别;启停车过程中,用全矢传递瀑布图反映单频下随转速变化整个机组的状态变化,及时发现故障隐患.通过多个截面的信息融合,充分利用了信息,更有利于故障诊断与机组的监测.     

基于全矢谱和Hilbert包络解调的滚动轴承故障诊断

提出一种滚动轴承故障诊断新方法——全矢Hilbert包络解调谱分析。Hilbert变换对于滚动轴承故障信号有良好的调制解调效果,但单依赖传统的单通道信号会产生信息遗漏,对诊断的准确性造成影响,基于同源双通道信息融合的全矢谱技术,能够更加全面、准确地反映设备振动特性。将全矢谱技术与Hilbert解调相结合,并进行滚动轴承外圈故障的诊断实验,证实了全矢Hilbert包络解调谱分析的有效性和先进性。     

板宽对轧机刚度影响的实验研究

轧机的横向刚度和纵向刚度对于板带轧制而言非常重要,横向刚度直接决定着轧出的板形是否良好,纵向刚度对于板带纵向厚度控制具有重要意义。然而以往学者对于轧机刚度的研究大多停留在理论计算和数值模拟上,缺乏实验的支撑,因此本文主要通过实验的方法,在350 mm四辊可逆冷轧机上轧制不同宽度的工业纯铝板,研究了轧件宽度对轧机纵向刚度及轧机横向刚度的影响规律。并且在研究宽度的影响因素之前,首先研究了轧制速度对刚度的影响,并取得最优轧制速度,在最佳轧制速度下进行实验研究,实验结果显示板带轧制在速度较低并轧制和辊身相近宽度规格的板材时,所获得的厚度精度最高,板形最为良好。所得结论为得到良好的板形及厚度的精确控制具有基础性指导意义。     

不同支撑方式丝杠刚度的变化规律研究

滚珠丝杠螺母传动机构是机床的进给传动部件,其轴向刚度直接影响机床的定位精度.应用变形协调原理给出不同支撑方式滚珠丝杠螺母传动机构轴向刚度的计算方法.计算结果表明:两端固定支撑的丝杠的轴向刚度随长度按抛物线规律变化,其变形最大值在丝杠的中点;与一端固定的支撑方式相比,其轴向变形最大值小,轴向刚度大.     

斜盘支撑形式对变量柱塞泵动态性能的影响研究

建立柱塞泵斜盘的动态模型,采用仿真分析和试验的方法对两种斜盘支撑形式--柱塞支撑和弹簧支撑的支撑刚度进行研究.结果表明:柱塞支撑刚度比弹簧支撑刚度大,对斜盘的稳定性有利,从而可改善系统的动态性能.     

钢卷径向导热率和径向刚度的实验研究

本文对钢卷所呈现的各向异性的特性进行了理论分析 ,推导了钢卷的径向导热系数和径向刚度的关系式 ,并通过相应的实验确定了导热比和压缩比在不同情况下的变化曲线 ,为计算钢卷内部温度场及应力提供了必要的基础     

基于全矢最小二乘支持向量机的设备状态趋势预测

在支持向量机(SVM)基础上拓展出的最小二乘支持向量机(LS-SVM)非线性泛化能力更好,具有较高的拟合和预测精度,目前被广泛应用于设备状态趋势预测中。为进一步提高其预测精度,结合基于同源信息融合的全矢谱技术提出一种新的趋势预测方法——全矢LS-SVM。该方法采用全矢谱技术融合双通道信息,相比传统单通道信号提取方法,保障LS-SVM预测数据特征提取的完整性,提高预测精度。将该方法应用于某电厂1号汽轮机振动数据的预测,实验结果表明,全矢LS-SVM方法具有较高的预测精度。     

基于全矢局部均值分解的齿轮故障诊断方法研究

针对齿轮故障信号大多数是难分解的多分量的调幅-调频信号的问题,提出一种新的信号处理方法——全矢局部均值分解(FVLMD)方法。局部均值分解(LMD)可将多分量信号自适应地分解为多个单分量信号;全矢谱技术可以解决单通道信号不完整的问题。运用信息融合技术,将信号LMD分解得到的PF(Product Function)分量进行全矢谱融合分析,这样既可以将信号彻底分解,又可以保证其完整性。齿轮故障信号验证了该方法的有效可行性。     

基于全矢NA-MEMD的滚动轴承故障诊断方法

针对EMD分解多通道信号得到的IMF分量在数量和频率成分出现的不匹配现象和单通道分析方法存在信息利用不充分的问题,提出了一种基于噪声辅助多维经验模式分解(NA-MEMD)与全矢谱结合的滚动轴承故障诊断方法——全矢NA-MEMD。利用NA-MEMD对同源双通道信号和噪声辅助信号构成的多通道信息自适应分解成一系列IMF分量;根据相关系数从同源双通道中选取包含故障主要信息的IMF分量进行重构;将重构信号进行全矢信息融合来提取故障特征。通过仿真信号和实验信号分析验证该方法的有效性。     

全矢动平衡方法平衡精度的实验研究

在全矢谱理论基础上,参考转子动平衡的影响系数法,提出全矢动平衡方法;并提出基于主振矢的动平衡效率计算公式,以平衡效率作为平衡精度的度量值,通过转子实验台的单面和双面动平衡实验对分别以水平振动、垂直振动和全矢不平衡响应为测量项的动平衡方法的平衡效率进行横向比较。实验结果表明,全矢动平衡方法较传统动平衡方法具有较高的平衡精度。     

基于信息融合的时频分析方法及其在故障诊断中的应用研究

将全矢谱技术分别与短时傅立叶变换、Wigner分布、模糊函数相结合,提出了短时矢谱、全信息Wigner分布、全信息模糊函数的新概念,并分别阐述了它们的算法及特点.仿真算例与实验表明,基于信息融合的上述三种时频分析方法与单通道的信号分析相比,前者均能体现信息融合的优越性,大大提高旋转机械故障识别的准确率和可靠性.其中,全信息模糊函数在时频定位性、抑制交叉项、去噪方面又更优于短时矢谱和全信息Wigner分布,是一种行之有效的故障诊断的时频分析方法.     

冲击响应谱计算及其时域波形合成算法研究

冲击响应谱技术是在实验室环境下模拟复杂冲击环境的重要技术手段,所以研究冲击响应谱合成时域波形十分重要。构建冲击响应谱的相对位移模型,利用冲激响应不变法设计数字滤波器,完成冲击响应谱的计算;选取正弦窗基波作为合成基波的基本波形,给出了确定基波波形参数的表达式,并通过迭代对幅值进行修正。仿真结果表明:用上述方法计算得到的冲击响应谱在目标谱的容差范围内,能够满足试验规范要求。该方法可广泛应用于冲击试验,具有一定的推广价值。     

基于弹簧刚度法的螺栓分布研究

螺栓组载荷分布不均是齿轮齿条钻机产生振动甚至损坏的重要原因之一。工程中,螺栓连接点常常会受到复杂的时变低速重载,螺栓组容易因载荷分布不均而发生断裂,从而影响钻机的稳定性。为研究不同螺栓分布情况下螺栓组所受应力情况,通过建立多螺栓连接的力学模型对螺栓载荷分布情况进行分析,并在此基础上考虑结构复杂的连接件提出一种多螺栓连接载荷计算方法。设计并进行了试验研究和有限元分析,通过对比其结果,验证了计算方法的准确性。基于提出的理论计算方法,给出载荷作用下螺栓剪切应力的分布规律,对比了螺栓均匀分布模型和非均匀分布模型的剪切应力分布特点,结果发现非均匀螺栓分布的承载分布均匀性要优于均匀分布的螺栓。