基于小波技术的柴油机振动信号特征参数的研究

在1110柴油机上模拟了气门漏气、气门间隙异常、供油时刻异常及喷油压力异常4种常见故障,并测得了几种故障下缸盖振动信号和缸内压力信号.对振动信号常用的几种分析方法进行对比研究,并选定小波分析法对振动信号进行时频分析,提取振动信号的特征参数.试验发现:气门漏气时整个缸盖振动信号高频带能量增加、低频带能量降低;气门间隙增大时,高频振动响应信号能量增强;供油提前角增大时,缸内燃烧始点提前,缸盖振动信号低频带信号能量增加;喷油压力增大时,缸盖振动信号中低频带信号所占能量增加.     

柴油机机体振动分析与诊断研究

柴油机运行时因激振力的作用会产生一定方向和频率的冲击振动,构件的裂纹或松动等故障会影响到其响应成分的频率能量特性.针对柴油机运行时的冲击响应振动信号,利用小波分析快速进行信噪分离,频域范围内采用功率谱分析结合小波包分解对各频段能量谱分析.根据振动信号时域峰值和时刻,频域能量的变化和分布,给出故障诊断层使用的状态特征向量...     

基于气缸盖振动信号的柴油机故障诊断研究

在3110柴油机的1号缸上进行了气门间隙变化、断油等故障的模拟试验研究.分别在正常情况及各故障情况下测取了缸盖振动信号,对信号进行时域分段,分别用时域、频域及小波分析方法对信号进行了分析,提出了故障时频特征的提取方法,并用模糊聚类方法进行了分类分析.对正常情况(气门间隙0.3 mm)、断油故障、气门间隙过小(0.1 mm) 、气门间隙过大(0.9 mm)等4种情况的80组数据的分析结果表明,大部分数据分类效果较理想,错误率仅为6.25 %, 断油故障数据分类完全正确.对进气门间隙为0.1 mm、0.3 mm、0.9 mm的3种工况的60组数据进行了模糊聚类分析,取进气门落座信号,用绝对值均值、有效值及峰值作为特征值,分类结果完全正确.     

缸盖振动加速度信号与燃烧过程时域相关性分析

对缸盖位移与缸内压力信号,缸盖振动加速度与缸内压力升高加速度信号进行了对比分析,结果表明:燃烧峰值压力出现时刻前,缸盖位移及缸内压力信号变化趋势相近,缸盖振动加速度与压力升高加速度的特征点出现时刻接近.对比缸内压力信号及其压升率、压力升高加速度曲线可知:压力升高加速度曲线上存在特征点,分别与燃烧起始时刻、最大压升率出现时刻及峰值压力出现时刻等燃烧特征点接近.据此,提出了利用振动加速度信号的特征点对燃烧特征点进行估计的方法,并在ZH195单缸柴油机和495T柴油机上进行试验,试验结果表明了所提出的方法的可行性.     

柴油机机体振动响应有限元分析

应用有限元方法对ZH1105WG型单缸柴油机机体进行了动态特性分析，并以柴油机气缸燃气压力及运动部件惯性力为主要因素确定了机体的激励力。在此基础上，对柴油机机体进行了振动响应计算，从而为机体的结构改进提供了依据。     

6135柴油机机体强迫振动有限元分析

本文在SUN工作站上,应用大型有限元分析软件ANSYS建立了6135柴油机机体的三维有限元模型。并且在机体试验模态分析结果修正机体有限元模型的基础上,进一步对柴油机机体作了较为详细的强迫振动有限元分析,得到了两种机体在实际工作条件下的变形和应力状况,以及机体外表面振动位移响应函数。最后针对机体表面振动最强烈的部位,提出了减小机体振动响应的结构改进措施。     

小波包改进算法及其在柴油机振动诊断中的应用

针对柴油机缸盖表面振动信号的非平稳时变特点,提出了基于小波包分析的柴油机振动诊断方法。给出了小波包变换的一种改进算法,通过移频处理,克服了原算法中的频率混叠现象,使分解序列的排列顺序与频带的线性划分顺序一一对应。通过对完整工作循环内的缸盖信号进行小波包分解,实现了整循环诊断特征向量的快速提取。试验结果表明,该方法在柴油机振动诊断中是有效可行的,对其它复杂机械的振动诊断同样具有参考价值。     

基于小波改进阈值消噪的缸盖振动信号分析

提出了一种改进的小波阈值新方法对内燃机缸盖振动信号进行消噪,进而实现特征向量的提取。试验表明采用改进小波阈值方法能有效地消除信号中噪声的干扰,提高信号的信噪比。用小波包提取消噪后信号的能量作为特征向量,来表征内燃机故障特征,可为神经网络的自适应故障诊断提供新的故障样本。     

内燃机机体振动信号时域识别方法研究

根据内燃机在工作过程中，其机体在不同时刻受到不同激振力作用这一特点，对机体振动信号在时域上进行了分析处理与识别。首先，对内燃机在工作过程中的机体振动信号进行小波降噪处理，从而突出了其机体在不同时刻受到激振的结果。然后，对机体在不同时刻所受到激振的结果分别建立二阶AR模型，以模型系数作为模式识别参数。最后，采用感知器神经网络对模型参数进行识别与分类。由于只对振动信号进行处理与识别便可得到与不同激振力相关的信息，因此这种处理与识别方法具有形式简单，便于实现的特点，因而，对实现内燃机在线控制，监测与故障诊断均有重要的应用价值。     

柴油机缸盖振动信号度量参数分析

实测了不同工况时的柴油机缸盖振动位移、速度及加速度信号,通过对比振动位移及缸内压力信号,发现缸盖振动位移信号受约束支架振动的影响严重,从中提取燃烧相关信息较为困难.对比缸盖振动速度及压升率信号,认为振动速度信号同样包含了约束支架振动的影响,可以通过滤波处理的方法对缸盖振动速度信号进行处理,处理后的振动速度信号中包含了丰富的燃烧相关信息.缸盖振动加速度信号对高频成分敏感,约束支架的影响基本可以忽略,通过低通滤波的方法可以得到与缸内燃烧状态密切相关的成分,并用于分析缸内燃烧状况.     

用于内燃机振动诊断的一种特征参数选取方法

针对内燃机振动诊断提出了一种新的特征参数选取方法,计算每个特征参数对各类工况的类识别率,选取对各类工况类识别率最高的前2个特征参数形成联合诊断向量.针对内燃机气门机构间隙异常故障的诊断问题,对缸盖振动信号的常用幅值域特征参数进行了选取,并采用人工神经网络模型进行了验证.结果表明:使用基于类识别率的特征参数选取方法将特征维数缩减一半时,诊断准确率的下降小于1%.     

6135柴油机机体振动与噪声特性的分析研究

本文通过总结6135柴油机机体刚度测试和试验模态分析,揭示了机体结构刚度、表面振动与辐射噪声之间的关系,提出了改善和降低类似6135柴油机隧道式机体的结构和噪声辐射的方法及途径。     

柴油机轴系非线性扭转振动响应分析

通过计算和实测S195柴油机轴系非线性扭转振动响应，验证了一种求解柴油机轴系非线性扭转振动稳态周期响应算法的有效性。另外，通过仿真计算评估了钢丝绳弹性联轴器特性参数对轴系响应和稳定性的影响。     

奇异值分解与小波分析在柴油机振动信号降噪中的应用

介绍了奇异值分解与小波分析的方法,用数值模拟比较了两种方法的优缺点。将两种方法分别用于柴油机缸盖振动信号和气缸压力信号的降噪,用小波分析方法分离了整机振动对缸盖振动信号的影响;用奇异值分解方法去除了通道效应对测得的气缸压力的影响。     

柴油机磨合状态下振动信号多重分形研究

为监测柴油机的磨合过程,提出利用多重分形谱参数表征柴油机振动信号特征的新方法.运用多重分形理论对柴油机磨合过程中缸体的振动信号进行分析,并计算振动信号的多重分形谱参数,探讨多重分形谱参数与柴油机磨合状态之间的内在联系.结果表明:多重分形谱参数能定量刻画振动信号的特征.随着柴油机磨合过程的进行, 振动信号多重分形谱参数出现规律性的变化.不同阶段信号的多重分形谱参数呈现出递增或递减趋势,反映了柴油机磨合状态的变化过程.     

某柴油机机体结构强度计算分析

利用有限元软件对某柴油机机体结构进行计算分析,并通过疲劳软件计算出结构的疲劳安全系数。通过有限元计算来模拟机体疲劳试验,分析结构是否满足设计要求,为设计提供参考。     

利用结构动态特性修改及灵敏度分析减小机体振动

利用机体试验模态分析结果建立了用于机体结构动态特性分析的有限元模型，分析了机体振动模态及结构刚度的分布变化规律，将矩阵摄动理论及灵敏度分析方法应用于机体动态特性的修改之中，确定影响机体各阶动态特性的结构参数及其位置，优化结构动态特性，使得针对某一频率的减振降噪成为可能，文中对机体结构动态设计的几个主要步骤进行了探讨。     

基于DSP的柴油机振动信号小波降噪实时性研究

针对柴油机实时监测系统采集的振动信号采样频率高、实时降噪困难,而传统的实时性评价方法难以准确描述数字信号处理器(DSP)中所需降噪时间的问题,提出基于DSP的小波变换指令周期模型作为实时性的评价依据,对比不同小波算法的实时性优劣;根据采集的柴油机缸盖振动信号特征,提出基于变异系数定权法的综合评价指标,从降噪效果和实时性两个角度优选了小波基函数．结果表明：该模型与DSP中小波算法的实时性吻合较好,且优选的小波降噪参数能满足采样频率为25 kHz下的实时降噪需求．     

基于小波分析的柴油机故障信号特征的提取

本文提出了一种新的柴油机表面振动信号的故障特征的提取方法，利用柴油机表面振动信号经过小波降噪处理，有效地剔除柴油机表面振动信号的噪声干扰，提高信号的信噪比。用小波包提取降噪后振动信号的能量特征参数。以表征柴油机故障特征，建立起能量到柴油机故障的映射关系。实际研究表明这一特征提取方法是有效的。     

小波包算法在振动信号分析中的应用

针对柴油机振动信号的时频特性,阐述运用小波包算法对振动信号进行分析的方法.利用小波包良好的时频局部化特性以及避免信号频率混叠的移频处理方法,实现了对几种气阀状态振动信号时频特性的分析.结果表明,该算法在柴油机气阀故障诊断中具有可行性和有效性.