旋转机械转轴裂纹损伤故障研究进展

综述了近年来旋转机械转轴裂纹损伤故障诊断研究的主要成果和发展前景。首先,对旋转机械转子系统转轴裂纹损伤非线性特性的研究方法、裂纹刚度模型和非线性动力学特性问题的国内外研究现状进行了概述。在此基础上,指出了目前旋转机械转轴裂纹损伤故障问题研究尚待解决的问题,并对今后的发展趋势进行了展望。     

转子系统非线性振动研究进展

由于机械运转速度的不断提高和新型材料、新型结构的推广应用,旋转机械的非线性动力学行为日显突出和重要基于线性系统原理的转子动力学理论与方法难以对实践中出现的丰富的非线性动力学现象作出准确的描述、阐释和预测近年 来,随着非线性科学研 究的深入和渗透,转 子系统非线性振动已成为应用力学和机械工程领域的研究热点之一从有利于建立旋转机械振动状态集与故障集之间的映射关系出发,综述了近年来转子系统非线性振动研究的主要进展,总结了转子系统中出现的典型非线性动力现象及其产生机理,目的在于丰富旋转机械故障诊断知识库参５５     

旋转机械基础松动故障研究进展和展望

基础松动故障是目前为止旋转机械故障中识别率较低的故障之一。对近年来旋转机械转子系统基础松动故障的研究现状、进展进行综述,包括基础松动故障非线性特性分析方法及复杂动力学特性、含有基础松动的耦合故障问题、基础松动故障诊断及故障试验等方面国内外的一些研究成果。在此基础上,对目前旋转机械基础松动故障问题研究尚待解决的问题提出了一些看法,并对今后的发展趋势进行了展望。     

一类Jeffcott转子系统非线性动力学行为研究

由于转子动力学是一门研究旋转机械动力学问题的新兴学科,因此具有很好的实际应用价值。本文主要是对一类Jeffcott转子系统进行分析计算,根据Jeffcott转子系统的非线性动力学方程,应用Newmark方法通过数值仿真计算其响应,对其非线性动力学行为进行了分析,得出结论。研究结果为转子系统的故障诊断、振动控制及安全运行提供了理论参考。     

非线性转子系统振动的一种数学建模方法

当转子系统中的非线性较为显著时，按通常辨识建模方法获得的线性化振动微分方程模型将难以定量和定性描述转子系统的真实振动行为，从而不利于旋转机械的动力学分析、设计和故障诊断。本文提出一种转子系统非线性振动的辨识建模方法，数学处理简便规范，便于工程实施。实验结果表明．使用该方法建立的数学模型具有较高的精度．图2，表2，参12。     

高速大功率车用永磁同步电机电磁诱发转子横向振动特性

高速大功率车用永磁同步电机的转子轴系是一个涉及电磁、机械高度耦合的非线性系统,因此转子动力学性能是高速车用永磁同步电机设计必须关注的问题.建立了电机中由于转子偏心引起的电磁激励解析模型,以转子动力学和非线性动力学为基础,建立永磁电动机转子系统的非线性模型,用解析法计算得到转子横向振动的幅频特性,结果表明转子横向振动具有负刚度和失稳幅值跳跃现象.最后通过数值计算对等效解析计算的结果进行了验证.     

裂纹转子振动的非线性特性分析

在裂纹转子的非线性特性分析中考虑了裂纹产生对转子两个方向刚度的影响，此为基础在旋转坐标下建立了裂纹转子的非线性动力学模型，裂纹的“开闭”取决于转子振动，不平衡与重力的综合作用，利用数值方法对裂纹转子的拓动响响进行了计算，并根据数值计算的结果分析转子系统振动随不平衡，转速等参数变化的分叉混沌特性，同时，对系统响应描率谱进行计算得出，亚谐波与高次谐波分量可作为识别裂纹的重要特征。     

振动磨机粉磨动力学研究进展

综述了国内外振动磨机理论研究进展状况,分析比较了振动磨机两自由度线性振动模型、非线性碰撞振动模型以及离散磨介群动力学模型。在此基础上,指出了振动磨机在粉磨动力学研究方面存在的问题,进而对振动磨机粉磨理论研究的方向进行了探讨,对振动磨机的分析和设计开发具有一定的指导意义。     

轮盘搭接干摩擦接触结构转子减振特性研究

轮盘搭接干摩擦接触结构转子广泛应用于航空发动机、燃气轮机等机械中，搭接结构在旋转时系统的振动响应发生变化，会影响设备的正常运转，因此有必要对搭接摩擦结构转子的振动特性进行研究。考虑到搭接结构的接触面的干摩擦特性，采用带有迟滞特性的宏观滑移模型模拟搭接结构的接触面摩擦，将转子工作时搭接结构接触面的非线性摩擦力转化为等效刚度和等效阻尼的影响。搭建搭接转子试验台，并与非搭接结构转子和螺栓连接结构转子进行对比，试验结果表明：当轮盘搭接结构转子旋转时，搭接接触面出现相对滑移，通过摩擦耗散振动能量，从而达到减振效果；螺栓连接结构和搭接结构均可降低转子振动加速度的最大值，且轮盘搭接结构转子的减振效果优于螺栓连接结构转子；增加搭接间隙会导致振动位移增大。     

故障转子振幅突变机理及其预测

转子故障激励振动状态突变是一种典型的非线性动力学行为，可能导致机械突发性故障。基于线性振动理论的机械故障诊断方法对此不能作出定性或定量的描述、诊断和预测。本文基于非线性振动理论，用尖点突变模型描述这一故障现象，导出了转子在故障激励下振动幅值出现突变的条件，并在此基础上提出一种定量预测的技术方案。图２，参７。     

旋转机械振动信号处理中的滤波及特征提取技术

在广泛调研国内外旋转机械振动信号处理技术研究的基础上,针对振动信号处理中的滤波和特征提取技术进行了较为详细的回顾和总结,分析了各种滤波和特征提取方法的优缺点．文中调研和总结的研究方法和技术,可为大型旋转机械振动检测与故障诊断研究提供参考．     

旋转机械常见故障的振动三维谱特征及其识别

变速过程中振动特征的提取及其识别对于旋转机械故障诊断是极其重要的，本文通过对发电设备旋转机械中常见的不对中、轴裂纹、动静件碰摩、基础部件松动故障的运动微分方程及三维谱图的分析，讨论了变速过程中系统振动所包含的故障信息。分析表明这几类带有故障的转子系统都是非线性振动系统，振动三维谱图中含有丰富的高次谐波分量，可以用对三维谱图进行扫描的方法来发现故障信息。三维谱图可以丰富旋转机械故障诊断系统知识库中的振动特征信息，对于更准确地诊断发电设备中的故障具有重要的意义     

转子系统动静件径向摩擦的振动特征

动静件碰摩是旋转机械中较常见且难以确诊的一类故障．本文分析了具有线性支承和非线性刚度转轴的Ｊｅｆｃｏｔ转子系统发生动静件径向接触摩擦时的振动特征,揭示了其多吸引子共存、拟周期振动、次谐波振动以及分叉等非线性动力行为,得出的结论有助于旋转机械摩擦类故障的准确诊断．图６、参９．     

Application of Kernel GDA to Performance Monitoring and Fault Diagnosis for Rotating Machinery

Faults in rotating machine are difficult to detect and identify,especially when the system is complex and nonlinear.In order to solve this problem,a novel performance monitoring and fault diagnosis method based on kernel generalized discriminant analysis(kernel GDA,KGDA) was proposed.Through KGDA,the data were mapped from the original space to the high-dimensional feature space.Then the statistic distance between normal data and test data was constructed to detect whether a fault was occurring.If a fault had occurred,similar analysis was used to identify the type of faults.The effectiveness of the proposed method was evaluated by simulation results of vibration signal fault dataset in the rotating machinery,which was scalable to different rotating machinery.     

叶尖定时及叶尖间隙测量技术研究综述

涡轮叶片在高速旋转时会因振动产生疲劳断裂失效,造成旋转机械的损坏。叶尖定时测量技术是目前最有前途的非接触式叶片振动实时监测方法,叶尖间隙变化与叶片的振动状态密切相关。因此,实时监测叶片的振动状态和叶尖间隙是保证旋转机械安全、稳定、可靠运行的关键。系统综述了叶尖定时及叶尖间隙测量技术的原理和国内外研究成果,认为目前研究仍处于仿真模拟和实验测量的不完全成熟阶段,今后可在以下方面展开研究:1)将叶尖定时和叶尖间隙测量技术相结合,实现叶片的振动测量;2)进行无键相法的叶片异步振动测量,并投入到工程应用中;3)制定有效的动态标定方案,测量叶片在旋转状态时输出电压与叶尖间隙之间的关系;4)研制能够在恶劣环境下进行高精度、长周期测量的传感器。     

旋转机械振动的频域多维时序预报

旋转机械是化工、发电大型企业的关键设备，为减少因定期维修和突发故障造成的经济损失，需在实时状态监测的条件下进行状态预报．目前一般通过对机组振动的时域信号预报机组的运行状态，但时域信号与机组运行状态之间的本质特征关系并不直观和确切，同时在旋转机械的转动速度有波动时该方法并不有效．本文在考虑机组转速有波动的前提下，对振动频谱进行规范化处理，并根据相应的的数学力学分析。把振动频谱作为多维时间序列进行机械状态预报．     

通风机振动故障实例诊断

通过运用旋转机械频谱诊断理论 ,分析工程实际中常见故障中振动烈度、振动波形表现出来的特征 运用频谱分析与相位分析相结合的方法 ,处理通风机开机过程中所采集的信号 ,并诊断通风机滑动轴承故障、转子不平衡、不对中等故障的原因 提出处理故障的对应方案