发动机单缸熄火时振动信号特征的时频分析

当发动机一缸熄火时,利用时频分析中的重分配平滑伪Wigner-Ville分布,对机身垂直方向的振动信号进行了时频分析。当发动机从0 r/min 加速到1 200 r/min 时,发动机正常工作和一缸熄火所获得的振动信号具有不同的特征。利用重分配平滑伪Wigner-Ville分布,分析了两种情况下振动信号的频率随时间的变化趋势,从而为发动机一缸熄火的故障诊断提供一种有效的理论方法。     

基于支持向量机的汽车发动机故障诊断研究

研究在汽车发动机不解体的情况下获取发动机缸盖表面的振动信号和上止点信号,按曲轴转角的周期对振动信号的时域能量进行合理分段;提取各段信号的时域能量作为发动机各缸状态的特征值。建立发动机各缸不同故障状态的训练集,用支持向量机的方法实现发动机故障模式的诊断与识别。研究结果表明,该方法对汽车发动机故障类型、故障位置的诊断识别具有重要工程意义。     

基于SDP法诊断发动机的异响

针对发动机异响特征与声信号的复杂性,提出了基于SDP（Symmetrized Dot Pattern）的发动机异响诊断方法。通过将测得的发动机各个局部位置的声信号将其时域波形转换为极坐标图形,利用正常发动机与产生异响发动机SDP图形之间的相关系数来判断所测发动机是否存在异响,与传统诊断方法即对时域与频域信号幅值不同进行对比分析相比具有分析时间短、辨别直观等优点。试验结果证明,SDP法能快速准确地分辨出正常发动机与异响发动机的差别,达到了对发动机异响诊断的目的。     

基于子带能量法的发动机振动信号分析研究

以DA462型发动机缸壁及缸盖外表面的振动信号为研究对象,对发动机振动诊断机理进行研究,在实验的基础上对实验测得的信号用子带能量法进行深入的计算和分析,验证将子带能量法应用到发动机的振动信号分析中,能够对发动机的故障进行较准确的诊断。     

基于瞬时基频的发动机表面振动信号时域定位

发动机表面振动信号分析是发动机状态监测和故障诊断的有效方法,但是由于时域信号中耦合了多种激励源的响应,而对信号进行准确的特征定位比较困难。本文从发动机平均基频概念出发,提出基于瞬时基频的发动机表面振动信号时域定位方法,推导出曲轴转动时间与转角之间的对应关系,并将其应用于DA462型发动机表面振动信号分析中。应用BSWAVS302 USB便携式双通道声学振动分析仪,同步采集DA462型发动机曲轴相位信号和缸盖表面振动信号,以一、四缸上止点位置脉冲为初始时刻,根据配气相位计算各缸燃烧激励响应信号和气门响应信号,成功实现了对振动信号的时域定位,为发动机振动信号分析提供参考。     

小波分析在汽车空调启动异响诊断中的应用

当按下汽车空调启动键(AC ON)后,空调系统工作,车内产生异响。针对车内空调启动异响,探究其产生原因和影响因素以解决该问题。使用BK信号采集系统对车内噪声信号与压缩机、膨胀阀的加速度信号进行采集。选取适当的小波基和小波参数,对信号进行小波能量谱分析。发现空调启动异响是由压缩机吸合时衔铁的冲击振动引起,并与膨胀阀上的振动相关。对压缩机、空调管路采取隔振减振措施后,压缩机吸合冲击及膨胀阀振动大大衰减,车内的空调启动异响明显减弱。     

基于有限元与多体动力学仿真的发动机失火故障特征提取研究

提出基于多体动力学和有限元计算的故障仿真方法,通过分析比较振动信号变化来提取故障特征。利用AVL EXCITE平台,建立一个高质量带悬置的四缸发动机动力总成有限元多体动力学仿真模型,以发动机失火故障为例,设置相关参数模拟失火状态运行,求解发动机稳态转速和加速工况的缸体和缸盖位置振动加速度响应信号,经频谱、阶次和小波等分析,对比正常状态和故障状态的差异,提取故障特征。通过实车失火故障试验进行对比,发现仿真结果与试验结果有较好的一致性。利用多体动力学有限元模型进行故障仿真分析的结果,可用于指导实际发动机故障诊断。     

双筒式减振器异响试验分析

减振器在工作过程中产生的异响是其内部质量的外在体现,是影响车辆声学舒适性的一个重要因素.为了更好地分析减振器异响问题,模仿实车中的减振器安装方式,在电液伺服减振器道路模拟系统上对其进行台架试验,分别采用时域分析和频域分析的方法来研究减振器异响的产生机理.在减振器行程换向时,正常件的活塞杆加速度峰值小于异响件的活塞杆加速度峰值.正常减振器和异响减振器活塞杆加速度功率谱均方根值在500~1 000 Hz带宽内存在较大差异,并且这种差异随着试验频率的增大而愈加明显,正常减振器在此带宽内的活塞杆振动能量小于异响减振器的活塞杆振动能量.通过对双筒式减振器进行异响试验分析,可为工程应用中减振器异响的分析及评价研究提供参考.     

工况传递路径分析在方向盘振源识别中的应用

针对某三缸发动机车辆怠速工况下方向盘抖动的问题,利用工况传递路径分析方法找出方向盘抖动的原因。首先采集怠速工况的动力总成悬置点和方向盘的振动加速度信号,使用奇异值分解建立从动力总成悬置被动端到方向盘的振动传递矩阵。然后对比传递矩阵合成的振动信号与拾振点的实测信号,验证了传递矩阵的正确性。最后计算各条路径对方向盘的振动能量贡献量,结合模态分析和信号的频谱分析,发现导致方向盘抖动的主要原因是副车架的共振,为解决方向盘抖动问题提供了依据。     

工况传递路径分析在方向盘振源识别中的应用

摘 要：针对某三缸发动机车辆怠速工况下方向盘抖动的问题,利用工况传递路径分析方法找出方向盘抖动的原因。首先采集怠速工况的动力总成悬置点和方向盘的振动加速度信号,使用奇异值分解建立了从动力总成悬置被动端到方向盘的振动传递矩阵。然后对比传递矩阵合成的振动信号与拾振点的实测信号,验证了传递矩阵的正确性。最后计算各条路径对方向盘的振动能量贡献量,结合模态分析和信号的频谱分析,发现导致方向盘抖动的主要原因是副车架的共振,为解决方向盘抖动问题提供了依据。     

信号分析在柴油机气缸压力识别中的应用

论述了采用小波包算法对柴油机缸盖振动信号进行时频特性分析和信噪分离的方法，比较了不同的建模方法的特点并利用时间序列分析方法对缸盖振动信号和气缸压力信号分别建立时序模型，求取了缸盖系统的传递函数，达到了利用缸盖表面振动信号识别气缸压力的目的。     

柴油机缸盖振动信号分形特征研究

针对柴油机振动信号的非线性特征,将小波变换与分形理论结合;由此进行缸盖振动信号的分析及故障特征的提取,进而对柴油机气阀间隙异常故障进行诊断。随后计算信号小波包频带盒维数、小波变换模极大及信号的多重分形谱。结果表明,这种将分形维数和多重分形谱的结构作为系统的衡量指标和故障的表征参数,使诊断结果简单、现实可行。     

内燃机振动信号的混沌分形特性研究

运用分形及混沌理论对实测的内燃机各种振动信号进行了分析,计算了信号的Lyapnov指数及关维数。结果表明,缺盖振动混沌与确定性共存,而缸套,机身振动则为混沌振动,信号的关联维数可作为气阀机构诊断的一个诊断特征量。     

汽油机爆震强度的分析

分析了汽油机缸内气体爆震燃烧压力的频率特性并推导了爆震压力共振频率计算公式。研究表明：在爆震工况下，缸内压力在高频域中有几个共振峰，峰的大小表明了汽油机爆震强度。汽油机的表面振动在这些共振频率峰处也出现相应振动峰。表面振动峰与缸力压内峰值近似成正比。汽油机表面振动峰值可作为爆震强度的评价指标，该结论在ＣＡ１１０２汽油机上得到了证实。     

基于VMD和SVD的柴油机气门间隙异常特征提取研究

为有效地从柴油机缸盖表面振动信号中提取气门间隙故障特征,提出一种基于变分模态分解(VMD)和奇异值分解(SVD)的特征提取新方法。采用VMD算法对缸盖振动信号进行分解,利用所得的模态分量构建特征矩阵;接着应用SVD理论将特征矩阵转变为表征频率特性的奇异值序列,探讨了稳定工况下的奇异值序列与不同气门间隙状态之间的关系;由于转速、负荷等工况的改变对信号特征层的影响与故障所引起的信号特征的改变可能非常相似,因此将奇异值序列作为特征参数,输入到随机森林分类器中,构建分类模型,对柴油机变工况下的气门间隙故障进行诊断。实验结果表明:该方法能有效识别气门间隙故障,突出故障敏感特征;与传统基于Hankel矩阵和小波包系数矩阵的SVD特征提取方法相比,该方法所提特征参数在柴油机变工况条件下具有更高的识别率。     

根据瞬时转速与冲击信号诊断柴油机故障的方法

建立多缸柴油机传动机构三维实体模型,理论上模拟柴油机正常以及异常发火情况下的瞬时转速波形图,分析其故障特征。以WP10.340E32型柴油机为研究对象,搭建柴油机故障模拟实验台以及柴油机运行在线监测系统,模拟、捕捉柴油机单缸不点火故障。从得到瞬时转速、特定相位缸体振动信号入手,对比正常情况下信号特征,分析失火故障与特征信号的内在联系。通过仿真和实测数据证明瞬时转速结合振动冲击相位信号可有效识别柴油机失火故障并且能准确定位故障缸所在位置,从而实现诊断过程的简化。     

柴油机振动信号的四阶盲识别分析研究

针对柴油机振动信号特征参数的识别提取比较困难,本文运用四阶盲识别的方法分析研究柴油机的振动信号。把基于FOBI(四阶盲识别)算法的盲源分离方法引入到柴油机振动信号的处理中,建立仿真模型对该算法进行验证,并对一组采用北京东方所振动测试仪器在柴油机上实测的振动信号进行分离实验,分离结果表明不同特征的振动信号可以被分离,且最大限度地保留了源振动信号的信息,该算法可以作为柴油机振动信号的预处理方法。     

基于气动信号小波分解的风机叶片裂纹扩展特征分析

叶片裂纹和断裂是风机中普遍存在的一种严重安全隐患,尽早检测出裂纹对于风机安全运行具有重要意义。对采集的无裂纹和具有不同长度裂纹叶片的气动信号分别进行小波分解,并对分解系数进行重构,获取各频带归一化能量作为特征向量进行分析。结果证明:随着叶片裂纹的扩展,气动信号频率向低频和高频拓展。这为叶片裂纹故障的识别提供依据。     

机油泵齿轮异响检测方法

针对小型内燃机机油泵齿轮异响,对右盖异响声信号进行频谱分析和包络分析,识别异响频率,然后通过声学互动滤波技术对不易区分的异响频率进行再次识别,结果显示:机油泵异响频率并没有体现在齿轮啮合频率上,而是存在于多个高频段,随着转速的增加,异响频率不变,能量逐渐增大.然后运用声强法结合内燃机顶面和右侧面声强分布图,对内燃机声信...