基于关联维数的双跨转子轴承系统故障诊断

以双跨转子轴承系统为研究对象,针对其状态监测与故障诊断中存在的问题,利用虚拟仪器软件平台开发了一套基于关联维数的故障诊断系统。通过提取实验台振动信号并计算其关联维数实现对系统的故障诊断。结果表明,不同工作状态下系统的关联维数各不相同,正常运转时关联维数最小,发生故障时关联维数增加,且关联维数随着嵌入维数的增加成增长的趋势,并趋于稳定。该系统以关联维数作为特征兆量,能够快速准确地对双跨转子轴承系统进行状态监测与故障诊断,具有一定的应用价值。     

基于关联维数的不同压力下液压管路振动信号的非线性分析

关联维数可定量分析不同压力状况下液压管路的工作状态.详细讨论了不同压力下液压管路系统的振动信号中关联维数的计算方法,并通过实验进行了分析.实验结果表明,通过偏相关积分算法计算得到的指数维数(关联维数近似值),能表征不同压力变化下的液压管路振动信号的变化,当压力变大时维数逐渐增大.     

基于小波分形理论的工程车辆时域载荷信号降噪方法

分析了工程车辆传动系零部件的时域载荷信号的噪声特点,提出了一种基于小波和分形理论的信号降噪方法。采用小波方法对实测的时域载荷信号进行了三尺度分解,计算了分解后的各层信号的关联维数,依据关联维数的变化规律判断是否存在噪声。以轮式装载机传动法兰的实测载荷信号为例进行了降噪应用研究。结果表明,提出的小波分形联合降噪方法可以根据信号不同频率段内含有的噪声特点进行降噪处理,解决了在小波阈值降噪中如何有效选择阈值的问题。     

关联维数在尾水管压力脉动分析中的应用

以黄壁庄机组尾水管压力脉动试验的实测信号为例,对时域信号进行了频谱分析,并对在不同的工况下尾水管压力脉动信号进行嵌入维数和关联维数分析。结果表明,当嵌入维数大于等于18时,关联维数趋于稳定值。不同工况下水轮机尾水管压力脉动的关联维数也不同,当导叶开度为50.70%时,分形关联维数为3.456 6;导叶开度为62.85%时,分形关联维数为3.388 1。因此,关联维数可以作为对水轮机尾水管压力脉动情况进行识别的指标,可以指导电站的稳定运行。     

基于经验模式分解和广义维数的机械故障诊断

结合经验模式分解方法和广义维数的特点,提出了基于经验模式分解和广义维数的机械故障诊断方法。先对信号进行经验模式分解,得到内禀模态函数,然后求每个内禀函数的广义维数,从中提取盒维数、信息维数和关联维数,组成广义维数矩阵。通过分析待检测信号和各样本信号的广义维数矩阵相关系数,判断故障状态。实验结果表明,该方法可以准确地识别机械故障状态,是一种有效的机械故障诊断手段。     

钻头不同磨损期振动信号的分维特征

钻削加工中钻头的磨损会引起钻杆发生混沌振动。为了从振动信号中提取钻头的状态特征对其进行状态评估,引入了关联维数作为一项评估指标。测试结果表明,钻头在不同磨损期产生的振动信号,其关联维数有较显著的差别。     

基于关联维数的溢流阀故障诊断

针对传统的振动信号处理技术只适合于线性系统,而大多数机器故障都表现出非线性振动的特点,可采用关联维数来描述信号的真实特性。采用C-C算法分别针对溢流阀阀体正常和故障时的振动信号进行计算分析,发现正常时阀体振动信号的关联维数值较大,而发生故障时关联维数值较小,且不同状态关联维不同。     

基于改进EMD和小波阈值法的风机数据降噪研究

风机轴承振动信号中混杂着噪声,会对后期的故障诊断造成困难。提出了一种改进经验模态分解(EMD)与小波阈值降噪相结合的风机数据降噪方法。首先,采用EMD对原始振动信号进行分解得到信号的固有模态函数,考虑到各个分量中都含有噪声和信号从而出现模态混叠现象,故采用相关系数法筛选出信号分量和噪声分量对EMD进行改进。然后,采用小波阈值法对噪声分量进行降噪,并将信号分量与处理后的噪声分量进行重构,最终完成信号降噪。最后,选取某风机轴承振动数据作为实验数据,有效地去除了原始信号中的噪声,并得出轴承内圈故障的结论,与实际结果一致,验证了所提方法的有效性。     

基于小波理论的故障特征提取

在对齿轮进行故障诊断时,采样信号不可避免地受到各种噪声和干扰的污染,所测信号属于典型的非平稳信号.信号的降噪和特征提取是齿轮状态监测和故障诊断的关键环节.小波理论对于非平稳信号的处理非常有效.在MATLAB环境下,利用小波理论对减速器齿轮箱的采样数据进行去噪实验和分析,提取齿轮大周期故障的特征指标,为进一步进行故障诊断奠定基础.     

基于多小波和峭度准则的风力发电机滚动轴承故障检测

风力发电是全球未来最重要的代替能源,由于其风电机组工作在恶劣的条件下,易造成风力发电机局部出现故障.风力发电机组的滚动轴承故障振动信号呈现非线性和非平稳特点,大量背景噪声污染导致故障特征难以有效识别,提出了多小波和谱峭度相结合的风力发电机滚动轴承故障特征提取方法.首先对振动信号进行多小波降噪,计算其峭度值,评判风机轴承是否产生故障;其次依据快速峭度图算法的自适应选择性获得最优的滤波器参数,滤波后对其进行平方包络分析;最后提取高频共振信号中包含的低频信息,判断风机的故障类型.通过仿真实验结果表明,对于风机轴承微弱的故障诊断,该方法能排除强烈的噪声干扰,保留易丢失的有用信号,明显提高信噪比,精确识别出故障特征频段,有效地的进行故障诊断.     

HD6.5-1型大功率局部通风机阻性消声技术研究

介绍了新研制的HD6.5-1型大功率局部通风机成功降噪的阻性消声技术原理，结构和有关计算，并应用在通风机上进行实际检测，检测结果表明此种阻性消声技术有效地减低通风机的工作噪声，减少了环境污染，因此扩大了通风机的许用范围。     

对住宅区食堂风机的降噪治理

本文在对食堂离心风机噪声测定的基础上,详细分析了其频谱及测试结果,并提出了相应的降噪措施,设计制作了一套消声装置,使噪声得到大幅度下降,改善了居民生活环境和工人操作条件。     

Feasibility of monitoring a mine fan by using interaction of vibrator system

The impeller of turbo machinery is a typical nonlinear multi-oscillator system. The vibration of each module is coupling, including fluid-solid coupling of the blade. The subject of our investigation was a KDF-5 mine fan for which we analyzed air vibration signals and axial vibration signals by using correlation dimension analysis under five variable working conditions. The results indicate that their correlation dimension curves show a uniform trend. That is to say, the characteristics of the variation signals of the integral structure are correlated and mutually embodied. It proves that it is possible to monitor the working state of a mine fan by coupling the vibration signals and air vibration signals for these are more sensitive in representing the status of the impeller system.     

基于改进LMD及LSTSVM的管道泄漏检测与定位

在管道泄漏检测中,管道首末两端采集压力信号的噪声会影响泄漏检测的准确性和泄漏定位的误差。为了最大程度地降低噪声的干扰,提出改进局域均值分解(LMD)方法,该方法在外界噪声特征未知的情况下,有效提取与泄漏信号相关的乘积函数(PF)。根据测试信号的PF和参考信号相关分析的峰值,获取包含主要泄漏信息的PF分量并进行信号重构,重构信号再经过小波分析进一步消噪。在此基础上,按照时域特征和波形特征提取信号特征值输入最小二乘双支持向量机(LSTSVM)中,用以区分不同工况。根据经过小波消噪后的重构信号,采用广义相关分析法获取泄漏信号到达首末两端负压波信号的时延估计,并结合泄漏信号传播速度实现泄漏点定位。通过环道现场实验,对管道各种工况信号进行处理分析。结果表明,该方法能有效识别不同工况及泄漏定位。     

无线侦察爬壁机器人专用离心风机

为满足无线爬壁机器人在侦察环境下的工作要求,设计了新型离心风机。首先分析了机器人在工况下密封系统漏气与离心风机排气动态平衡的气动热力学过程;在此基础上,应用现代计算流体力学方法(CFD)进行了风机流场仿真和特性分析,设计了墙壁适应能力好、高效率低噪音的离心风机;最后试验表明:当墙壁缝隙小于1 cm时机器人可以安全工作,续航时间为45~60 min,噪音满足1 m距离小于70 dB的低噪音要求。     

蜗舌间隙及蜗舌倾角对离心风机旋转噪声影响的实验研究

详细研究了蜗舌与叶轮之间间隙和蜗舌倾角对后的向型离心风机旋转噪场的影响，并使用正交设计的方法求出了实验数据的回归方程，分析了实验结果，得到如下结论①增加蜗舌倾角和间隙可以有效降低风机的旋转噪声，而风机的气动力性能不变。②对于一给定的蜗舌倾角或蜗舌间隙可以得到两参数的最佳组合使风机的旋转噪声降致最低。     

风扇级负荷对其进口总压畸变响应特性影响研究

基于不同转子级负荷下的风扇压气机叶排实验特性,应用畸变传递的矩阵分析模型,对不同级负荷下的风扇压气机转子叶排、静子叶排的容进口总压畸变特性进行了详细分析,初步建立了级负荷对总压畸变及其沿轴流压气机叶排衰减特性影响规律。计算结果表明,提高转子级负荷在设计工况附近能有效提高转子叶排容总压畸变能力,但在接近失速工况下其容总压畸变能力明显降低;不同转子负荷下其后静子叶排容畸变特性存在明显差异,这对合理选择风扇压气机设计级负荷尤为重要。     

Investigation and numerical simulation of inner-flow of an axial mineflow fan under low flow rate conditions

Because of unstable properties of axial mine flow fans working under conditions of low flow rates, the safety and reli-ability of fans in their operational zone is reduced. At times, serious vibration may bring about the destruction of equipment or even jeopardize the safety of entire factories. By means of oil flow visualization techniques and numerical simulation, we have investi-gated the inner-flow of an axial mine flow fan working under low flow rate conditions. The fundamental reasons of complex flow phenomena of the inner-flow of the flow fan under these stated conditions were revealed. At the same time and in order to improve the inner-flow under conditions of low flow rates, a blade separator and air separator were designed. From our tests we found that the blade separator and air separator are two kinds efficient methods to improve the unstable working characteristics of the axial mine flow fan operating under low flow rate conditions. The effect of the improvement of the air separator is stronger than that of the blade separator.     

基于径向基函数神经网络的车内噪声品质评价系统

为了高效而准确地对车内噪声品质进行评价,针对B级车稳态工况下的车内噪声,建立了基于径向基函数(RBF)神经网络的声品质评价系统。用等级评分法对30个稳态噪声信号进行了主观评价试验,并通过相关分析得出了对声品质有重要影响的客观参量。采用RBF神经网络构建了车内噪声品质的评价模型,其预测平均相对误差为4.5%。以评价模型为基础,采用模块化设计方法和多线程并行处理技术,设计了基于虚拟仪器的声品质评价系统。测试结果表明:该系统比传统的主观评价试验系统的测试时间缩短了90%,并提高了评价结果的质量。     

齿形尾缘小型轴流风扇的气动性能研究

小型轴流风扇是计算机散热的主要部件,其通风量和噪声等会直接影响计算机的正常运行和寿命,散热风扇的高性能和低噪声已成为计算机配置的关键问题之一.为此,设计了一种尾缘齿形化小型轴流风扇,该风扇齿形从叶根到叶顶由密到疏分布.并用流体力学软件对尾缘齿形化小型轴流风扇进行静态特性和声学性能模拟,对其进行流场和气动声学分析.结果表明:尾缘齿形化后对小型轴流风扇的静态特性基本没有影响,但在大流量下,效率比原型风扇低;对叶顶间隙和出口区某点的噪声监测发现叶顶间隙处的噪声基本没有变化,而出口区的噪声降低很多;尾缘齿形化后的转子表面的声功率级比原型风扇低,且低声功率级的区域比原型风扇大.