相关分析结果的修正及应用研究

针对LabVIEW提供的相关分析数字算法计算结果与相关分析的理论结果存在较大不一致的问题,在对相关数字算法进行讨论和对相关数字算法结果进行分析的基础上,提出一种基于循环相关的相关计算结果修正方法,同时讨论了相关数字算法中尾段数据的失真问题并制定了截取方案.该方法可保证计算结果与理论结果一致.仿真实验表明了有效性.     

某雷达阵面倒竖机构力学计算与优化

对某雷达倒竖机构进行力学理论计算和仿真计算,通过对比分析认为仿真计算结果可以作为结构设计依据.以仿真计算为分析手段,在Pro/E机构模块下对倒竖机构进行了优化分析,得到了理想的结构布局参数,提高了系统的机械效率.     

大型双层异线性振动筛模态计算与试验分析

通过建立有限元计算模型,在设计阶段对一种新型32 m2异线性双层振动筛进行了模态计算.计算结果与样机模态试验结果进行了比较,二者吻合较好,说明有限元模型的建立及参数的选择是合理的.模态计算结果为大型双层异线性振动筛制造前的性能预估提供了可靠依据.将试验测试所得到的数据进行传递函数分析,通过分析传递函数集总显示图,结合模态计算数据,提出了振动筛工作频率的合理选取范围.     

基于非线性的发动机气缸垫密封性能研究

以某汽油发动机金属气缸垫片为例,研究在受到螺栓预紧力时考虑非线性因素下金属垫片的密封性能,并通过有限元分析软件对气缸垫片进行仿真分析,最后将分析结果与面压实验进行对比.结果 表明,在仿真分析过程中考虑非线性因素更能体现气缸垫接触面的真实应力.观察面压实验结果与仿真分析结果,提出了一种简化气缸垫片的分析方法并对其结果的准确性进行了验证.本次研究既考虑非线性对气缸垫片接触压力的影响,也提出了一种新的气缸垫片仿真分析方法,同时此方法可以被其它密封产品的仿真分析所借鉴.使用这种分析方法可以在保证计算精度的同时极大的缩短计算时间,降低计算成本与研发周期.对气缸垫片密封性能的研究具有重要的意义.     

混凝土泵车操纵性特性研究

基于微积分、理论力学以及机械原理等基础理论,对混凝土泵车臂架末端速度进行了理论推导,并且在推导的同时,建立了混凝土泵车的动力学分析模型.分别对相同的泵车臂架模型进行了理论计算和数值计算,并且对计算结果进行了对比分析,二者结果吻合非常良好.     

基于ANSYS的滚动轴承径向游隙分析

介绍了滚动轴承游隙的理论计算方法,运用ANSYS软件对装配和工作时的游隙变化量进行了有限元仿真分析.理论计算结果和仿真分析结果的对比表明两者之间存在差异.进一步的分析证明理论计算时,发现按照线性关系合成变形量的方法存在误差,从而验证了ANSYS软件计算轴承游隙的可行性.     

基于有限元法的过盈配合应力分析

针对传统理论计算分析方法仅适用于外廓简单配合零件的局限,利用有限元法模拟了轴毂过盈配合分析过程,分析结果与传统理论分析结果具有较好的一致性.在此基础上,对某机构复杂轴毂配合情况进行了有限元法计算,该方法为复杂外廓零件的过盈配合计算提供了有力的依据.研究成果为校核连接零件强度、计算传动能力提供了依据,从而能更好地利用过盈配合的结构形式为机械设计服务.     

某军用通信车舱体骨架的模态分析

采用有限元软件 ANSYS 对某军用通信车舱体骨架进行建模、划分网格及模态分析,计算了舱体骨架的前6阶模态,其计算结果与生产试验情况相一致.同时对计算结果进行了模态分析,为舱体骨架设计提供了充分的理论依据.     

离心多级泵转子临界转速的计算

对锅炉给水泵(离心式多级泵)转子的干临界和湿临界转速进行了计算.计算中考虑了两端滑动轴承及诸密封环动力特性的影响.在对密封环动力特性计算分析的基础上给出了改进设计后的临界转速计算结果.     

某骨架式方舱的计算与测试分析

以某雷达方舱骨架结构为研究对象.在设计阶段,对骨架模型用有限元方法进行了强度分析,根据分析的结果,对骨架的设计进行了改进;最后,骨架用高强度钢焊接而成.为验证计算的准确性,对骨架实物进行了应力测试,通过对计算和测试结果的分析,设计得骨架符合要求,同时为骨架的优化设计提供了有利的数据.     

旋转机械故障窄带信号的循环平稳特征分析

阐述了窄带叠加正弦调幅信号的循环平稳特征,指出了窄带叠加正弦调幅信号与其对应的确定性正弦调幅信号循环矩相比,循环频率不变,仅将确定性幅值变成了随机幅值,幅值的大小和相位发生了变化;并以旋转机械中使用最为广泛的轴承故障的诊断为例,对机械故障的窄带信号循环平稳特征进行了分析;使用傅氏级数及相关分析理论,给出了周期冲击信号循环自相关函数数学表达式,得到了故障存在于内外环和滚动体上的二阶循环频率大小;最后通过实例分析证明了理论的正确性。     

基于残差信息的汽车液压主动悬架故障诊断与隔离研究

为提高汽车液压主动悬架控制性能,提出一种针对液压作动器、车身垂向加速度传感器的故障诊断与隔离方法。建立四自由度汽车液压主动悬架动力学模型,并考虑液压作动器和传感器常见故障,建立悬架故障模型。采用极点配置方法设计故障检测滤波器,利用输出残差信息对作动器卡死和增益故障、传感器增益故障进行诊断。在此基础上,为准确诊断故障发生部位,利用相关系数和故障向量径长值对故障进行隔离。在MATLAB/Simulink环境下对故障悬架进行大量仿真计算,结果表明:残差波动超过一定阈值时可敏感地诊断出作动器或传感器故障;汽车液压主动悬架作动器故障采用最大相关系数准确隔离,车身垂向加速度传感器故障采用最大相关系数和最小故障向量径长值准确隔离。     

分形维数在内燃机振动诊断中的应用

将分形理论引入内燃机的振动诊断中,根据内燃机的配气定时,着重研究了缸盖振动信号中对应燃烧段的数据,计算其关联维数,将关联维数用于刻划内燃机缸盖在气门不同状态时表现的非线性行为,从而进行故障诊断与分类。结果表明,当气门在不同状态时,缺盖振动信号中对应燃烧段数据的关联维数是不同的,可以将其作为判断气门漏气的一个诊断特征量。     

共振解调及关联维数在轴承故障诊断中的应用

通过共振解调法对故障敏感频段进行分频段解调 ,不但提高了信号的信噪比 ,而且根据包络谱可以确定轴承具体故障形式 ;利用关联维数定量刻划分频段内轴承故障的非线性行为。试验结果表明 ,随着故障劣化程度加深 ,关联维数在轴承故障敏感频段内均呈增大趋势 ,可以把关联维数作为判断轴承故障劣化程度的特征量。该方法不仅可以诊断轴承具体故障 ,还能够有效监测故障劣化情况。     

A data-driven ground fault detection and isolation method for main circuit in railway electrical traction system

Due to the complex and harsh operation conditions, like corrosion, aging cable and static electricity, of electrical traction drive system, ground fault will generate large short circuit current to harm the key components. Effective fault diagnosis is important, but also challenging. The conventional method used for ground fault detection only takes advantage of voltage measurements of DC-link. Other measurements onboard are also available, which are correlated with the voltage measurements. Taking the correlation into account will improve the detection performance. To this end, this paper presents a data-driven solution, which makes full use of the correlation between the voltage measurements with other measurements onboard. The proposed method consists of two components: (1) a canonical correlation analysis-based fault detection method, which takes into account the correlation within measurements; (2) a fault isolation method by means of the fault direction, which can be obtained with the available faulty data stored in the long-term operation. The developed method is applied to a traction drive system. It is shown that the proposed approach is able to improve the fault detection and isolation performance significantly with respect to three performance indicators, namely fault detection rate, detection delay and correct isolation rate, in comparison with the conventional method, which only uses the voltage measurements of DC-link.     

相对关联距离熵在转子系统故障诊断中的应用

将相对关联距离熵应用于航空发动机转子-机匣系统状态识别和故障诊断。在相空间重构的基础上，基于实测的航空发动机机匣振动时间序列求解了转子-机匣系统不同工作状态和故障状态的相对关联距离熵，并基于相对关联距离熵，对航空发动机转子-机匣系统进行了状态识别和故障诊断。     

基于基座多振动信号融合的转子故障诊断

针对目前常用的旋转机械转子故障诊断中直接对转子部件诊断安装传感器困难、通用性差等问题,利用转子-轴承-基座系统的振动传递性,提出了一种基于基座的多传感器信息融合故障诊断方法。采用相关函数法来确定基座上传感器的最佳布置方案,通过自适应的信号融合方法,克服基座上故障信号特征较弱,包含更多干扰信号的特点,对转子部件故障进行有效诊断。最后在综合故障试验台中进行试验验证,证明了该方法的可行性。     

基于KPCA残差方向梯度的故障检测方法及应用

针对核主元分析(KPCA)在应用过程中非线性映射不存在原像、故障变量无法辨识、工程应用困难等问题,提出了一种改进的KPCA残差方向梯度故障检测方法。利用主元统计量和残差统计量的偏微分之间存在着相关性这一性质,对与主元统计量相关的格拉姆矩阵偏微分中间计算过程进行优化,提出一种新的KPCA残差方向梯度算法,在此基础上结合统计量形成系统故障检测的新方法。非线性系统仿真表明,改进的KPCA残差方向梯度法不仅具有较优的故障变量辨识能力,还极大地减小了计算量,缩短了计算时间。大型热力系统的应用进一步表明,无论对于单故障和多故障的情况,方法均具有较好的故障检测能力,并且不存在残差污染,易于工程实现。     

基于小波相关排列熵的轴承早期故障诊断技术

针对机械系统早期故障诊断困难的问题,引入滤波效果良好的小波相关滤波法(Wavelet transform correlation filter,WTCF)和对信号微弱变化特征敏感的排列熵算法,定义一种新的小波相关排列熵(Wavelet correlation permutation entropy,WCPE)的概念,并提出基于WCPE的特征提取方法。对采集到的设备振动信号进行WTCF处理,得到信噪比较高的各层小波系数,在此基础上计算小波系数的排列熵复杂度,构造信号沿各小波分解层分布的WCPE特征矢量,并据此分析振动信号的微弱变化。通过对滚动轴承全寿命振动数据的分析,证明基于WCPE提取的信号特征不但能够准确表征轴承由正常状态到故障状态的详细变化过程,还能及时检测出轴承的早期故障。对比小波熵及小波相关特征尺度熵等其他早期故障诊断方法,该方法可显著提前滚动轴承早期故障的检出时间。     

一维深度子领域适配的不同转速下旋转机械 复合故障诊断

旋转机械复合故障与单一故障样本间相关性高易造成错分类,且旋转机械转速往往不同,进一步加剧了旋转机械复合故障诊断的难度。针对上述问题,提出一维深度子领域适配的不同转速下旋转机械复合故障诊断方法。首先,以旋转机械复合故障的频域信号作为网络的输入,最大程度保留信号特征;其次,搭建领域共享的一维卷积神经网络,对不同转速下旋转机械复合故障的频域信号特征进行学习;然后,添加局部最大均值差异形成子领域适配层,对齐每对子领域分布以避免单一故障和复合故障的特征混合,并通过最小化局部最大均值差异值缩小两域子领域特征分布差异,以减少不同转速所带来的干扰;最后,在子领域适配层后添加softmax分类层,实现对目标数据的故障状态识别。通过不同转速旋转机械复合故障诊断实验证明了所提方法的有效性。