基于显式动力学的滚动轴承接触应力有限元分析

用solid edge软件建立滚动轴承的实体模型,在ANSYS/LS-DYNA中生成有限元模型,实现了对滚动轴承的运动过程进行数值模拟,并着重讨论了滚动体接触应力的变化规律.将计算结果与赫兹解进行比较,说明了本次仿真是可行的.     

滚动轴承故障的显式动力学仿真与分析

对机车滚动轴承的故障分类及成因进行了分析和介绍.在实现了基于显式动力学的滚动轴承运动过程的有限元仿真基础上,建立了滚动体故障和麻点故障的轴承故障状态模型,并在仿真软件ANSYS/LS-DYNA下,实现了仿真.同时,对比了有、无故障轴承的不同特性.结果表明,仿真与分析是进一步研究轴承故障机理与特征提取的有效方法之一.     

基于逻辑回归的滚动轴承性能退化评估

设备运行状态从正常运行到发生故障通常要经过一系列不同程度的,可以量化的性能退化状态,如果能对这些状态进行实时监测评估,可以帮助实现设备的智能维修。本文以滚动轴承为研究对象,提出基于逻辑回归的性能退化评估模型,并用美国凯斯西储大学轴承中心数据进行了验证,结果表明,该方法取得了良好的评估效果。     

包络谱熵在滚动轴承性能退化评估中的应用

针对性能退化评估框架下的特征群匮乏问题,根据信息熵能够对信号复杂程度进行整体度量的特征,以滚动轴承为研究对象,基于包络谱分析能够有效提取其异常信息,提出了一种适用于滚动轴承性能退化评估的特征提取新方法——包络谱熵.通过对其在滚动轴承全寿命周期应用结果的分析和比较,表明了包络谱熵作为滚动轴承性能退化评估特征新指标的有效性.     

基于小波包相关频带谱能量熵的滚动轴承性能退化评估方法

滚动轴承在使用过程中会经历不同的性能退化状态。提出小波包相关频带谱能量熵以评估滚动轴承初始性能退化程度。以滚动轴承全寿命周期数据为支撑,对数据进行小波包分解,并利用相关系数法提取包含主要故障信息的时频分量,然后沿时间轴计算各频带幅值谱,再计算谱能量熵。通过实验与时域典型指标均方根值（RMS）,以及小波包频带幅值谱熵和小波包频带谱能量熵评估指标进行对比,验证了所提方法在滚动轴承性能退化评估中,对初始故障的评估具有一定的优越性。     

基于性能退化的刀具可靠性评估

针对长寿命少失效样本条件下的可靠性评估问题,从性能退化角度分析了退化指标分布已知与未知条件下的性能退化路径的可靠度评估方法.以刀具为例,将其加工过程的刀具磨损量作为退化指标,建立了3种不同的退化路径模型,结合失效阈值,准确地估计出了刀具的伪失效寿命,并通过伪失效寿命数据分布模型进行了刀具的可靠性评估,对比分析了3种分布模型的可靠性指标差异,验证了该方法的有效性,为长寿命少失效样本条件下的设备可靠性评估提供了新的方法和思路.     

基于Wiener过程的性能退化产品可靠性评估

针对产品性能退化分布具有随机性的特点,讨论基于Wiener过程性能退化可靠性模型,并给出其参数估计方法及可靠性寿命表达式,最后举例说明该方法的适用性.     

Rosenau方程的显式行波解及动力学行为

找到Rosenau方程的显式精确解十分困难,研究方法常采用数值离散求解技术.首先,采用李群分析法给出了Rosenau方程的对称群、约化常微分方程和群不变解;其次,构造了一种精确求解非线性偏微分方程的exp(-φ(ξ))展式法,利用此方法找到了Rosenau方程的显式行波解,分析了解的动力学行为;最后,所获得的显式行波解既证明了Rosenau方程显式精确解的存在性,又可用于验证数值解的精度、检验数值离散方案的优劣,为工程领域的实际应用提供理论依据和参考.     

轧制过程的显式动力学有限元模拟

分析了显式动力学弹塑性有限元方法的计算过程,并用其对平板轧制问题进行了模拟计算·模拟时轧辊采用刚性材料模型,轧件采用双线性强化材料模型,轧件具有一定的初始速度并向辊缝运动,咬入后靠摩擦完成轧制过程·通过模拟计算,得出咬入、稳定轧制和抛钢阶段整个轧制过程的应力应变场·将板宽对称中心线轧制压力分布的计算结果与实验值进行对比,表明计算结果准确·另外通过对计算结果进行分析还可以得出,在稳定轧制阶段存在弹性预变形区、塑性变形区和弹性恢复区;轧制压力沿接触面的分布在入口和出口的变化梯度较大,中间区域的变化梯度较小·     

随机矩阵理论和主成分分析融合的滚动轴承性能退化评估方法

为解决传统特征提取方法处理轴承高维监测数据时会造成部分有用信息损失及现有轴承性能退化状态指标难以精确表征实际运行状态的问题,提出了一种随机矩阵理论(RMT)和主成分分析(PCA)相融合的滚动轴承性能退化评估方法(RMT-PCA)。首先,通过平移时间窗对滚动轴承监测数据进行信息锁定,并构造出随机矩阵模型;其次,利用随机矩阵理论中的单环定理及M-P定律进行矩阵特征分解与提取,构造出14个特征指标;最后,基于PCA算法对多个特征指标进行融合,提取贡献率较大的主成分构造出融合特征指标用于轴承性能退化评估。采用美国IMS轴承全寿命数据进行实验研究,结果表明:与基于最大最小特征值之比指标的异常检测算法相比,RMTPCA方法可提前12.5h检测出轴承的早期异常;与分层狄利克雷过程-连续隐马尔可夫模型相比,RMT-PCA方法在对早期异常点和严重故障点的检测结果与前者基本相同,但其融合指标能够更清晰地反映出轴承在中期和严重退化阶段"愈合现象"的发生。     

轴承滚子加工精度对高速电主轴动力学性能的影响

以高速电主轴为研究对象,建立了能够在考虑滚子加工精度的情况下计算电主轴支承轴承每一个滚子受力和轴承刚度的计算模型和转子的动力学模型。结合具体算例研究了滚子加工精度对轴承轴心轨迹、转子临界转速、前三阶振型及不平衡响应的影响,同时研究了径向载荷对高速电主轴不平衡响应的影响。数值计算结果表明,当滚子的加工精度在理想状态时,轴承轴心运动轨迹为一个椭圆,随着滚子加工精度的降低,轴承轴心运动轨迹不再是一个椭圆。当滚动体加工精度和轴向载荷不变时,径向载荷越大,轴端的不平衡响应振幅越大。随着滚动体加工精度的降低,转子的临界转速减小,前三阶振型基本不变。当转子角速度相同时,加工精度越低,转子不平衡响应振幅越大;当加工精度不变时,随着转子角速度的增大,转子不平衡响应振幅越大。     

基于GLNPE-SVDD的滚动轴承性能退化评估方法

针对滚动轴承退化指标提取方法中存在退化指标提取不全面的问题,提出一种考虑全局和局部的领域保持嵌入式(GLNPE)与支持向量机描述(SVDD)相结合的退化指标提取方法.通过在局部保持领域保持嵌入(NPE)方法中引入保持最大方差的全局结构目标函数,建立最大方差保持和最小领域保持的全局-局部最大目标函数,实现振动信号原始性能...     

用显式动力学有限元法分析板带轧制压力分布

介绍了显式动力学有限元法的特点，阐述了其基本原理。采用商用显式动力学有限元软件Ansys/LS—DYNA模拟了三维弹塑性板带轧制过程，所计算的变形区轧制压力分布较好地符合了相关实验结果。     

滚动轴承性能退化过程振动特性研究

基于6205轴承开展滚动轴承性能退化规律研究。首先设计数据采集系统记录振动加速度信号,采用疲劳加速度寿命试验方案,经592小时试验获得6套轴承性能退化过程数据。然后分析振动信号常用时域参数特征,结果表明时域参量在性能退化过程具有相同的规律趋势,并将故障过程定义为早期故障、中度故障、严重故障、预警和性能失效五个阶段。最后,基于振动加速度信号特征分析了性能退化过程的故障发展规律及其特性。研究结果能用于滚动轴承性能退化评价,也能为设备主动维护提供决策依据。     

2×2线性退化系统初边值问题的显式解

给出了一类2×2线性退化拟线性双曲系统初边值问题解的显式公式,并证明初边值问题古典解的存在性和惟一性.     

基于显式动力学的某变速器振动噪声分析

基于显式动力学方法,利用LS_DYNA对某变速器各轴系的振动进行了动力学分析.建立各轴系动力学有限元模型,获取了各轴系轴承部位的动态激励.在此基础上,利用边界元法对轴承激励下的变速器壳体边界元模型的振动噪声进行分析,获取了壳体表面的噪声分布,为变速器的噪声分析提供了一种新方法.计算结果表明,主要的辐射噪声集中在主减速器和变速器支承轴端区域,应在壳体侧面增设加强筋,或者增加现有加强筋厚度来降低壳体的噪声水平.     

采用时间序列突变点检测的滚动轴承性能退化评价方法

以滚动轴承为研究对象,根据性能退化曲线的现实意义定义了对性能退化特征提取具有指导意义的评价方法,该方法由初始退化点、初始敏感性、失效突变性和趋势一致性4个指标构成,并根据性能退化曲线的物理特性设计了性能退化特征评价的定量化指标;利用时间序列线性化突变点检测的方法给出了评价指标的计算过程,为性能退化特征的选取提供了更为直观的依据。使用国际通用的Swiss数据集进行验证,实验结果表明该评价方法可以全面评价各个性能退化特征对性能退化过程的表征效果。为了更好地保持原始高维数据的空间位置关系,提出了基于邻域参数自适应选取的局部线性嵌入(LLE)算法,通过自适应局部权值向量来保存高维空间数据的局部线性结构,将多个局部线性进行叠加来不断地逼近全局的非线性,有效提高直接使用高维数据反映原始状态性能的可靠性和稳定性。使用滚动轴承加速寿命试验数据,对比邻域参数自适应LLE算法和常规LLE算法所提取的性能退化特征,验证了邻域参数自适应LLE算法可以保留更多原始高维数据的信息。     

考虑性能退化及变工况的多状态系统可靠性分析方法

工作状况频繁变化(变工况)的复杂系统,由于其组成单元在复杂的工作环境下呈现出不同的性能退化规律,使得多状态系统的可靠性评估十分困难。考虑性能退化的多状态可靠性分析基本理论,定义了退化单元及复杂系统的多状态可靠性函数;给出了相应的计算方法。结合船舶复杂动力系统的应用实例,得到了其性能退化规律及变工况工作时的可靠度变化规律,所提出的考虑性能退化及变工况的多状态系统可靠性分析方法对复杂系统的可靠性评估有一定借鉴价值。     

基于时域分析法的牵引电机风机轴承性能评估

为防止动车组牵引电机过热损坏,需配备通风机为牵引电机提供冷却风源,而风机上的滚动轴承是导致冷却风机损坏的主要部件,因此需要研究牵引电机风机轴承的退化性能评估问题。利用时域分析法去评估动车组五级修更换下来的风机轴承的性能,并提出一种将加速度有效值、峭度值两个时域指标结合在一起联合判断风机轴承运行状态的方法,该方法创新之处在于将风机轴承整个寿命周期划分为正常期、衰退期、失效期三个阶段,研究出滚动轴承在不同阶段的性能评估适用于不同的时域参数指标。     

精确运动弹性动力学分析方法的显式表达

该文从柔性体的虚位移原理出发，建立精确运动弹性动力分析方法(kineto-Elastodylnamic Analysis)的一种新表达，其运动方程计入刚体大运动与弹性变形的非线性耦合项，整体坐标系下的单元运动方程采用显式表达，避免了在方程中采用旋转变换矩阵的导数，且方程形式及系统方程的组装方式都与基于瞬时结构假设的一般运动弹性动力分析方法保持相同，只需在一般运动弹性动力分析方程中添加几项便可得到该文方程。最后，给出平面连杆机构系统的详细表达，并举例说明。