旋转轴系弯曲振动与扭转振动耦合的分析

为进一步提高旋转轴系的安全性 ,研究了旋转轴系弯曲振动与扭转振动耦合问题。通过对推导出的轴系振动微分方程进行分析 ,得到以下结论 :当轴系存在不平衡时 ,弯曲振动与扭转振动之间存在耦合关系 ,而且随着不平衡量的增加 ,耦合作用加强。当转动频率接近于扭转振动固有频率与弯曲振动固有频率之和或之差时 ,可能会发生弯扭耦合共振。弯曲振动引起的扭转振动及扭转振动引起的弯曲振动一般都比较弱 ,对旋转轴系的安全性构成威胁的可能性很小     

轴系弯扭耦合振动的数学模型

从弯扭耦合的角度来研究旋转轴系的振动,将能更准确地把握轴系的动力学特性,从而为轴系的安全运行提供更有效的保障。本文建立了一个基于分段连续质量模型的轴系弯扭耦合振动数学模型,该模型考虑了不平衡、陀螺力矩、转动惯量、剪切变形及阻尼的影响,因而是一个比较精确的模型。从所得到的微分方程可以得出：当轴系存在不平衡时,扭转振动与弯曲振动之间存在着很明显的相互耦合关系,而且是高度非线性的。而当轴系没有不平衡时,扭转振动会对弯曲振动产生微弱的影响,而弯曲振动对扭转振动没有影响。     

基于希尔伯特变换的光纤分布式声波测量技术

提出了一种基于希尔伯特变换的相位解调算法，并以此构建了新型光纤分布式声波测量系统，在不劣化解调结果的前提下，极大地简化了相位解调光时域反射系统中的光路结构。通过理论与实验，证明了新算法可以正确、稳定地解调外加正弦信号的幅值、频率及位置信息，实现分布式振动信号的准确测量。     

电动轮自卸车发动机扭转振动分析与试验研究

针对电动轮自卸车发动机和发电机系统轴系扭转振动问题进行分析,并通过试验进行验证,提出分析此类轴系扭转振动的研究方法。根据电动轮自卸车的动力传递系统由发动机和发电机直接刚性连接而成的特点,对系统轴系进行固有振动特性和强迫振动特性分析时,建立轴系扭转振动分析的集总质量参数模型,利用系统矩阵法和能量法获得轴系的固有频率和振型。在试验验证阶段,采用非接触式扭转振动测量法进行试验验证,对比分析计算结果和试验验证结果。研究结果表明:分析计算和试验验证基本吻合,证明了针对此类轴系扭转振动分析计算方法的可靠性,并获得轴系扭转振动发生共振的主谐次和强谐次,为进一步进行扭转振动减振分析及部件设计提供了依据。     

瞬时频率波动分析与齿轮故障诊断

本文研究了齿轮振动信号调制与解调的过程与机理。并根据希尔伯特变换理论,提出了一种早期诊断齿轮故障的新方法—瞬时频率波动(TFF—Transient FrequencyFluctuation)分析法,实现了频率调制信号的解调,较好地提取了齿轮的局部损伤信息。在大量试验与分析的基础上对该方法进行了验证。     

齿轮局部故障振动信号分析及提取方法研究

以齿轮局部故障为研究对象,建立了齿轮故障的振动模型,导出了齿轮局部故障的振动机理,分析了齿轮无故障振动信号和齿轮局部故障振动信号成分的异同点。在MATLAB环境下,采用小波变换算法对故障信号进行降噪处理,用希尔伯特变换对故障振动信号进行解调处理。结果表明,小波变换对强噪声干扰的机械振动信号能够进行有效的降噪处理,希尔伯特变换能从降噪后的故障振动信号中提取齿轮局部故障的特征信息。该结果在机械故障诊断中具有良好的实用价值。     

车用柴油机台架轴系扭转振动及其减震器效应

本文在对车用柴油机硅油减震器轴系的扭转振动分析的基础上,给出了该柴油机危险谐次转速下的扭转振动特性图谱,根据这些图谱可以预测轴系有关参量改变时的扭转振动状况和曲轴自由端的最大振幅变化。文中分析了车用柴油机台架试验时扭转振动的自由端振幅超过允许限的原因。提出了轴系的最佳匹配方案。     

基于局部均值分解和共振解调的滚动轴承故障诊断

针对滚动轴承原始振动信号信噪比小,以及传统共振解调中带通滤波器参数选择难以确定,且依赖于人的主观经验的问题,提出一种基于局部均值分解和共振解调相结合的方法;该方法首先利用局部均值分解算法将振动信号分解成多个分量,再通过希尔伯特(Hilbert)变换获得各个分量的时频图,然后利用快速谱峭图算法自动确定带通滤波器的中心频率和带宽,最后对信号进行带通滤波和包络解调分析完成故障诊断。数字仿真信号和滚动轴承实验证明了该方法的有效性。     

循环自相关函数的解调性能分析

介绍包络解调技术在幅值调制信号分析中的工作原理，同时讨论了循环自相关九的解调性能，通过理论分析，证明希尔伯特变换和循环自相关函数具有相同的解调性能，并通过实测滚动轴承振动信号加以验证。     

基于有限元的多转子串联轴系扭转振动特性分析

以石化行业中典型三机组为对象,采用有限元方法分析了多转子串联轴系扭转振动特性.应用Dyrobes软件,采用积木式建模思想,构建了典型三机组扭转振动有限元实体模型,并分析了轴系扭转振动的Campbell图以及临界转速与振型等特性,结果表明多转子串联轴系的扭转共振临界转速点有效地避开了工作转速的±10%,以及二倍频与各阶临界转速的交点均不在工作转速安全裕值范围内,符合API工程标准.该方法建模简单、直观,可为多转子串联轴系转子的设计及机组安全运行提供理论及技术支持.     

Hilbert能量谱及其在齿轮故障诊断中的应用

将Hilbert—Huang变换引入齿轮故障诊断，提出了局部Hilbert能量谱的概念，同时建立了一种基于Hilbert—Huang变换的齿轮故障诊断方法：Hilbert能量谱方法。该方法首先采用EMD方法将齿轮故障振动信号分解为若干个固有模态函数(Intrinsic Mode Function，简称IMF)之和，然后选择包含故障信息的IMF分量进行Hilbeft变换得到局部Hilbert能量谱。在局部瞬时能量图中可以发现，齿轮故障振动信号具有明显的冲击特征，从而可进一步对齿轮故障进行诊断。     

希尔伯特变换在故障诊断中的应用

许多机械故障信息以调制形式存在于振动噪声之中,希尔伯特变换是提取调制信息的一种有力工具。本文首先介绍希尔伯特变换在数字信号处理中提取幅值和相位调制方法,它利用调制信号和它的希尔伯特变换形式构成的解析信号,进行取模和反正切变换,即可获得包络和相位信号。这方法简单,适合于微机实时处理。由于现场实测信号存在各种噪声和干扰,对于被处理的信号需作预处理,因此本文引入时间同步平均,自适应消噪技术用于信号预处理,这有利于提高信号处理结果的信噪比以及诊断的可靠性。最后本文对三个典型机械零件故障的实际诊断作扼要介绍,实测说明希尔伯特变换和它相关的预处理技术结合应用于故障诊断是非常成功的,它为机械故障的早期诊断,和提高诊断灵敏度开辟了新的途径。     

基于Hilbert-Huang变换方法的结构损伤诊断

在Hilbert—Huang变换理论和Hilbert阻尼谱的基础上，通过对深圳罗湖商务大厦模型振动台试验数据的处理分析，探讨Hilbert-Huang变换方法在结构损伤诊断中的应用．结果表明，Hilbert—Huang变换方法能够准确地确定模型结构在各级烈度地震后自振频率的变化，Hilbert阻尼谱能够定性地显示阻尼损失系数在地震加速度作用时间内的变化，而且阻尼损失系数对结构的破坏更加敏感，随着结构裂缝的出现与复合，Hilbert阻尼谱出现突变。     

基于希尔伯特-黄变换周期平稳类微弱故障信号检测

在希尔伯特黄变换可以将振动信号分解为有限的模式函数的基础上,针对周期平稳类微弱故障信号难以检测到的问题,对信号进行经验模式分解,然后对本征模式函数进行希尔伯特变换;接着通过希尔伯特谱对多频信号中的弱信号和仿真齿轮裂纹弱故障信号分析,得出多频信号中弱信号成分和其时间分布以及调相频率;最后分析滚动轴承损伤弱故障,从希尔伯特谱中可以分析时频和振动量的分布情况,进而提取故障特征,分析出故障;表明希尔伯特谱对周期平稳类微弱故障信号具有一定的分析能力.     

Hilbert-Huang 变换在爆破震动信号分析中的应用

介绍了Hilbert-Huang变换(HHT)法的原理、内容和优越性, 并用仿真信号进行实例分析, 以验证其关键技术经验模态分解(EMD)的高效性、自适应性, 以及其时频图能定量地描述时间与瞬时频率的关系. 用HHT法对爆破震动信号进行分析与处理. 研究结果表明: EMD能很好地按不同的时间尺度对信号进行分解, 分解后的固有模态函数能反映信号本身所固有的特性;能将Hilbert能量谱中的信号能量清晰地表示在时间-频率-能量的分布图上;HHT法能有效地提取爆破震动信号的时频特征;HHT法比小波分析更具适应性, 为爆破震动信号的分析与处理提供了新的研究思路与方向.     

Hilbert变换处理实窄带信号的问题研究

介绍了Hilbert变换的定义,论述了如何通过Hilbert变换实现实窄带信号解析表示,分析了用Hilbert变换正确求取瞬时参数时对信号的要求。     

滚动轴承早期故障振动信号的分离与诊断

利用希尔伯特变换技术，将含故障的轴承振动信号转化为窄带振动包络信号，然后用包络信号的功率谱和活尔什列谱对轴承故障进行诊断，对５套３０７轴承的诊断结果表明，这种方法诊断结果准确可靠，方法简便实用，速度快，特别适用于滚动轴承故障的在线监测与诊断。     

基于地层切片的高精度边缘检测方法研究*

为了克服常规边缘检测方法的精度低、计算效率低,且只能处理二维水平时间(或沿层)切片的缺陷,在常规的基于希尔伯特变换方法的基础上提出了一种新的基于地层切片的高精度边缘检测方法.该方法针对地层切片进行计算,扩展了沿层切片的应用范围,更符合地下实际的地质情况;并且采用时间域的希尔伯特变换进行计算,计算优于常规基于频率域的希尔伯特变换的方法.此外,在计算流程上针对地层切片数组的纵向和横向等2个方向同时进行处理:先采用二维保边去噪进行预处理,然后采用时间域希尔伯特变换进行边缘检测,不仅可以有效地压制噪声,而且可以进一步提高了计算精度.塔中某区的实际地震资料的应用效果表明,新方法的裂缝检测符合率高于常规的裂缝检测方法(如希尔伯特变换方法、相干方法、基于张量的方法等).     

包络分析方法及其在齿轮故障振动诊断中的应用

通过理论分析和实际工程应用分别讨论了两种常用的齿轮振动包络分析方法，将细化技术融于希尔伯特交换解调及窄带解调之中，以提高解调频谱的频率分辨力。     

基于试验模态的阻尼涂层整体叶盘振动局部化定量测量

用阻尼涂层对整体叶盘进行减振是一种全新的振动控制方法，为了有效实施这项技术需要对不同涂层方案下整体叶盘振动局部化程度进行有效的测量.提出一种基于试验模态数据来定量化测量整体叶盘振动局部化的方法.首先，提出振动局部化定量测量原理，并验证了其合理性;接着，提出了测量涂层整体叶盘振动局部化的流程;最后，对3种涂层方案下整体叶盘振动局部化程度进行了测量.结果表明，用本文研发的方法可以对各涂层方案对应的整体叶盘振动局部化进行有效测量，且随着涂层面积的增加，整体叶盘振动局部化程度变大且波动也较大.