裂纹转子振动特性的研究

基于所建立的开闭裂纹转子系统的非线性动力学模型 ,对裂纹转子在不同裂纹深度下的振动特性进行了研究 ,在同时考虑转轴在平行裂纹方向与垂直裂纹方向的刚度随裂纹深度的变化的情况下 ,用数值方法计算了开闭裂纹转子系统在不同裂纹深度时的频谱和幅频图。结果表明 ,随裂纹深度的加深 ,转子的振动特性出现了较大的变化 ,由于裂纹的存在使其显示出特殊的动力学特性 ,为工程上转子裂纹的诊断提供了依据     

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。     

具有横向裂纹转轴弯曲刚度计算的边界元法

转轴上产生横向裂纹后,局部刚度削弱,柔度增加.旋转时,裂纹截面所受合力与开口方向之间的夹角不断变化,引起裂纹的开闭效应,裂纹附近局部柔度也随之发生变化.本文采用边界元法计算不同裂纹开口方向的柔度,并得到转轴弯曲刚度增量△k 随裂纹开口方向变化的曲线及其前五次简谐分量的系数.它是裂纹转子轴承系统动力特性理论研究的基础。     

旋转机械转轴裂纹诊断方法和专家系统的研究

本文阐述具有横向裂纹转轴的振动特性，列举旋转机构中４种常见故障产生的振动信号与裂纹的区别，以此作为判断裂纹是否存在的依据。简述了利用模糊数学中模式识别的直接法来判断裂纹的方法，给出了实验室诊断裂纹的例子，最后介绍了裂纹诊断专家系统的计算机软件框图。     

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．     

盘鼓混合式转子建模与动力学特性

首先, 针对大型旋转机械中混合式转子的转盘、 鼓筒组合旋转构件抗弯曲的高刚性特点, 将盘鼓混合旋转构件近似为刚性圆柱体, 并建立厚转盘转子系统动力学模型； 其次, 考虑转轴弯曲特性和所储弹性势能, 以曲线拟合结合Hermite插值法计算转轴弯曲刚度. 对比传统Jeffcott转子系统进行数值算例的分析结果表明, 转盘厚度是影响转子系统动力学固有特性的主要因素之一.     

斜裂纹转子刚度特性分析

在材料力学和断裂力学的基础上,运用应变能释放率的方法,得出斜裂纹的刚度矩阵.讨论在裂纹全开的状态时,裂纹倾角、轴细长比和裂纹深度对转轴刚度的影响,并对裂纹处于旋转时的开闭情况及相应轴的刚度变化规律进行研究.结果表明:当裂纹处于全开状态时,随着裂纹倾角的增大,裂纹的刚度随之减小,轴刚度的变化随着裂纹深度的增大更加显著;当裂纹处于开闭状态时,随着裂纹深度的增加,轴的刚度不再一直减小,而是有一定规律的波动,即时变特性,此时,轴的耦合振动随之增强,转子的动力特性变得愈加复杂.     

非线性转子动力学问题研究综述

针对转子动力学中的非线性振动问题，综述了近年来国内外在该领域的主要研究成果和发展前景，首先，对转子动力学中非线性振动的类型及旋转机械设计方法的现状进行了分析，阐述了进行旋转机械非线性转子动力学研究的必要性，其次，综述了现代非线性动力学的理论分析方法及其在大型旋转机械应用方面、尤其是在转子－轴承系统非线性振动方面近期国内外研究工作的主要成果和进展，最后，对今后非线性转子动力学研究的趋势进行了说明和展望。     

内结合圆角处含有裂纹的曲轴动力学模型

建立裂纹曲轴的动力学模型,对裂纹曲轴的非线性动力学进行仿真与分析.针对内结合圆角处出现常见裂纹的曲轴,采用Timoshenko梁单元与裂纹梁单元相结合的方法建立其有限元模型;根据裂纹曲轴运动的特点及工作过程中裂纹开闭的实际情况,提出在旋转坐标系下建立其非线性振动模型.以一四缸发动机的曲轴为例,对含不同深度裂纹曲轴的振动响应进行了仿真计算,对其扭振、纵振及弯曲振动的频谱特性进行分析,提取并总结了裂纹曲轴动力学的一些特征.研究表明,所提出的裂纹曲轴动力学模型简洁且容易实现,裂纹曲轴的动力学特性分析为曲轴裂纹故障诊断奠定了理论基础.     

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。     

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     

Fault Identification of Rotor Machine Based on Optimized Method

The size and complexity of modern equipment require more advanced fault diagnosis techniques Different from signal analysis based methods, a dynamic model based diagnosis technique can further diagnose the location and severity of the fault, and detect multiple faults at one time. A model based fault diagnosis method was developed to identify typical faults of rotating machinery. This method can identify mass unbalances, crack locations and sizes, and oil film parameters in rotating machinery by optimization methods and dynamics simulation technique. Numerical and experimental results demonstrate that the method is useful for detecting faults of rotating systems.     

基于信息熵贴近度的旋转机械故障诊断

基于信息融合的思想,研究了反映振动能量的旋转机械故障状态的各种信息熵特征,如奇异谱熵、功率谱熵、小波空间状态特征谱熵和小波能谱熵．通过转子试验,给出了旋转机械的不平衡、不对中、支座松动、轴裂纹典型故障下的各信息熵的变化范围．根据越相似的模式间距离越短原理,提出采用贴近度来进行模式识别的方法．首先利用贴近度原理和熵带构建了信息熵贴近度模型,其次计算出待识别状态与各典型故障之间的信息熵贴近度值,则对应于待识别状态之间的信息熵贴近度最大的即为待识别状态的故障模式,最后通过实例描述了基于信息熵贴近度的旋转机械故障诊断方法的可行性．     

谐波小波在旋转机械故障诊断中的应用

为了对具有非平稳信号的旋转机械的轴心轨迹形状进行识别,提出一种基于谐波小波滤波提纯的方法.谐波小波具有明确的函数表达式,算法实现简单,具有良好的"盒形"频谱特性,能将信号不交叠且不遗漏地分解到相互独立的空间,便于信号特征的提取.采用谐波小波进行滤波提纯,可以将故障信息从原始轴心轨迹信号中分离出来,从而获得轴心轨迹的形状,为旋转机械的故障诊断提供了依据.大量仿真试验表明,该滤波提纯方法简单,具有较强的实用价值.     

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.     

基于Web Service旋转机械故障诊断集成系统的开发与应用

本文对Web Service技术和旋转机械的故障特征作了详细地研究,在此基础上利用Delphi7软件工具开发了一套针对旋转机械故障的系统,并运行给出分析结果。     

BP神经网络在旋转机械故障诊断中的应用

人工神经网络模型是在现代生物神经系统研究基础上建立的一种网状结构，是对人脑某些基本特性的一种简单的数学模拟。神经网络以其信息的并行分布式处理、联想记忆、自组织及自学习能力，在机械故障诊断领域显示了极大的应用潜力。本文就神经网络对给定知识的表达、联想、记忆能力及网络结构进行了研究，利用反向误差传播网络对旋转机械中四种典型故障进行了实例分析诊断，取得了令人满意的效果。     

基于状态指标的直升机减速器行星轮故障诊断

直升机传动系统是一套复杂的旋转机械装置,承担直升机功率传动的功能,对直升机的安全性至关重要。开展传动部件故障诊断研究,可提高直升机安全性,具有重要价值。本文中描述了直升机主减速器行星齿轮的故障诊断研究。首先分析了行星齿轮的主要故障模式,针对行星齿轮的裂纹故障和剥蚀故障,确定了齿轮故障诊断的状态指标;研制了行星齿轮的裂纹故障试验件和剥蚀故障试验件,并在直升机传动系统故障植入试验验台开展了相关验证实验。通过对采集的数据进行分析,结果表明：利用行星齿轮故障试验件的振动数据计算的状态指标值和健康状态阈值能够明显区分,可以有效诊断行星齿轮的裂纹故障和剥蚀故障。可见采用状态指标对行星齿轮的故障进行诊断是有效的。