双谱分析及其在机械故障诊断中的应用

许多机械系统存在着明显的非线性特征，特别是当系统发生故障时，其非线性更加 突出。双谱分析是对非线性系统进行识别的有效方法。然而根据定义计算双谱，首先 要计算三阶相关函数．然后进行二维Ｆｏｕｒｉｅｒ变换．这需要大量的计算机机时。本 文在阐明双谱的概念的基础上，推导出利用ＦＦＴ快速算法估算双谱的公式，编制出计 算软件。最后利用双谱为析对２１００型柴油机连杆轴承出现的间隙非线性进行了分 析，正确地诊断出柴油机发生的故障。     

11／2维谱分析在滚动轴承故障诊断中的应用

采用１１／２维谱分析方法,提取滚动轴承振动信号中由于二次相位耦合产生的非线性特征,定量描述轴承故障,实验结果表明,这种方法可以有效地诊断滚动轴承故障,且对初期故障很敏感。     

功率谱分析方法在周期分析中的应用

以谱估计理论为基础,对周期图谱分析方法和最大熵谱分析方法进行了简要阐述。通过模拟信号验证了它们分析周期的可行性,并把这两种方法应用到提取太阳黑子数1750年至2008年的平滑月均值的周期分析中,获得被分析资料中隐含的平均周期分别是10.1年、11.1年、11.9年、105.3年,这个结论和实际观测非常一致。并对这两种周期分析方法进行了比较。     

频率均匀随机波动信号采样方式对谱分析的影响

采用等时隙和等位置(相位)两种采样方法,对具有频率均匀随机波动的简单正弦信号进行了谱分析仿真对比.研究结果发现:采用等位置采样方法整周期采样,频率随机波动的大小不会产生谱分析误差;采用等时隙采样方法,频率随机波动的大小则会严重影响谱分析的结果.当频率随机波动水平较小时,会导致谱峰值的降低,当频率随机波动水平较大时,不仅会导致谱峰值的显著降低,而且会引起谱线漂移和许多虚假的谱线;通过提高等时隙采样方法的采样率,可以减小谱分析的误差.     

频率均匀随机波动信号采样方式对谱分析的影响

采用等时隙和等位置(相位)两种采样方法,对具有频率均匀随机波动的简单正弦信号进行了谱分析仿真对比．研究结果发现：采用等位置采样方法整周期采样,频率随机波动的大小不会产生谱分析误差;采用等时隙采样方法,频率随机波动的大小则会严重影响谱分析的结果．当频率随机波动水平较小时,会导致谱峰值的降低,当频率随机波动水平较大时,不仅会导致谱峰值的显著降低,而且会引起谱线漂移和许多虚假的谱线;通过提高等时隙采样方法的采样率,可以减小谱分析的误差．     

频率均匀随机波动信号采样方式对谱分析的影响

采用等时隙和等位置(相位)两种采样方法,对具有频率均匀随机波动的简单正弦信号进行了谱分析仿真对比.研究结果发现:采用等位置采样方法整周期采样,频率随机波动的大小不会产生谱分析误差;采用等时隙采样方法,频率随机波动的大小则会严重影响谱分析的结果.当频率随机波动水平较小时,会导致谱峰值的降低,当频率随机波动水平较大时,不仅会导致谱峰值的显著降低,而且会引起谱线漂移和许多虚假的谱线;通过提高等时隙采样方法的采样率,可以减小谱分析的误差.     

HHT方法在轴承故障诊断中的应用

为研究滚动轴承故障问题,将HHT(Hilbert-Huang transform)分析方法应用于轴承信号故障的提取。用HHT对复合信号进行了仿真分析,表明此方法分析信号的有效性。将HHT方法应用于轴承内外圈的故障诊断,结果表明,所求出的轴承故障的信息特征与理论计算吻合,表明了HHT方法能够有效的提取轴承故障的特征信息,提高轴承故障诊断率。这为类似机械零部件的故障诊断提供了参考。     

改进型双稳随机共振系统及其在轴承故障诊断的应用

针对经典双稳随机共振系统(CBSR)的输出饱和现象降低系统输出信噪比的问题,提出一种改进型双稳随机共振系统。将CBSR中限制粒子运动的四次型势函数改进为分段二次型双稳势函数,并代入到由势函数、噪声以及微弱周期信号驱动的朗之万方程中,得到非饱和分段双稳随机共振系统。该系统结构简单,可通过调节系统参数实现最佳随机共振。进一步,通过绝热近似理论,得到表征系统性能的输出信噪比表达式,当输出信噪比随系统参数以及噪声参数增加呈现非单调变化时,系统发生随机共振。将改进系统应用于轴承故障诊断,结果表明,在相同参数下,改进系统的输出信噪比共振曲线整体高于CBSR及分段非线性双稳随机共振系统(PNBSR),系统能够有效检测出故障信号频率,在内外圈故障诊断中,输出信噪比较PNBSR系统分别提高了2.4 dB与1.8 dB,证明改进系统可有效增强系统输出信噪比。     

高斯小波-最大熵谱分析法及其在机械故障诊断中的应用

充分利用小波和现代谱分析的优点,提出一种新的谱分析方法——高斯小波－最大熵谱分析方法。介绍了该方法的分析步骤,并应用于减速机的故障诊断。该方法实现了在机械设备故障诊断中不同频带范围内零部件故障信息的分离和提取。     

灰关联分析在铁谱分析技术中的应用

介绍一种灰色诊断法 在铁谱分析技术中 ,运用灰关联分析进行故障诊断的模式识别 ,并在油样分析故障诊断实验研究中得到了验证 结果表明 ,灰关联分析法是铁谱分析技术中进行状态识别与故障诊断的一个有效工具     

谱诊断方法及其在重型减速机故障诊断中的应用

在基于FFT的谱分析方法基础上研究了减速机故障的频谱特征,分析了几种典型的故障,并应用谱分析方法对福建水口电站2×250t桥式起重机主减速机故障进行了分析,确定了故障原因,有效地消除了故障。     

FFT-FS频谱细化技术及其在机械故障诊断中的应用

介绍了ＦＦＴ－ＦＳ频谱细化方法。这种方法在不增加采样点数的前提下,对感兴趣的频带进行细化,能够得到比较准确的频率值。并以某厂Ｒ１轧机主传动系统的减速机为例,说明该方法是准确确定故障频率并进行诊断的有效方法。     

一种包络谱细化的新方法及其在故障诊断中的应用

把带通滤波、Hilbert变换和细化(ZOOM)技术巧妙地融于一体,避免了时域中的数字滤波和Hilbert变换运算,从而为在微型计算机上实时计算包络谱的细化提供了一种快速算法.文中还将该方法应用于齿轮箱故障诊断.     

故障树分析法在挖泥船故障诊断中的应用

将故障树分析法(FTA)用于研制、开发具有首冲功能的300m^3自航耙吸挖泥船及配套的机械设备远程油液分析与诊断系统过程中，并对柴油机因温度过高而导致功率下降和柴油机不能启动两个故障进行建树、分析，以便在管理和维修中进行事故分析和系统故障分析，在指定故障诊断和检修流程中，寻找故障检测最佳部位和分析故障原因，制定维修决策，切实预防故障发生。     

应用倒频谱分析法对风力发电机组齿轮箱故障诊断

针对风力发电机组齿轮箱运行环境恶劣,故障信号中调制边频带复杂这一特点,采用基于倒频谱方法对故障特征进行了分析,提高了故障诊断的准确性,并给出了应用实例,为风力发电机组设备管理与诊断提供了一种有效的途径。     

最大熵谱分析法在注水泵故障诊断中的应用

应用最大熵信息的有关理论 ,建立了泵回转轴最大熵谱估计数学模型 ,并得出了最大熵谱信息理论谱线图 .据此可诊断出注水泵的机械故障 .设计了离心式注水泵信息监测系统 ,并开发了与该方法相应的软件 .用这种最大熵谱分析方法可以消除传统熵谱分析中的能量泄漏、窗函数、栅栏效应等对诊断结果带来的影响 .该方法的现场测试结果与实际运行状况相符     

滚动轴承故障的倒频谱分析

介绍了倒频谱及其特点 ,列举了其在滚动轴承分析中的应用实例。分析表明倒频谱在识别边频及测试系统传递函数的影响方面具有显著的特点。基于具有不同故障缺陷的滚动轴承实测振动信号及功率谱图的特点 ,借助倒频谱分析 ,可以在复杂的干扰信号中 ,准确地确定轴承的故障部分     

小波分析在故障诊断中的应用

简述小波分析的数学原理和小波分析在故障诊断中的应用机理，并以钻井泥浆泵为例，分析了小波分析在故障诊断中的应用。结果表明，用小波降噪的方法先对泵阀信号进行处理后再进行特征提取和故障诊断变得容易；用小波进行泵阀信号的消噪可很好地保存瞬态冲击信号中的尖锋和突变部分。