基于多信号和改进经验傅里叶分解的故障特征提取方法

针对滚动轴承故障信号受设备多结构和复杂传递路径干扰,故障诊断准确性受到影响这一难题,提出了一种基于多信号改进经验傅里叶分解(MS-IEFD)的轴承故障特征提取方法。首先,为了充分利用多信号中的故障特征,利用改进经验傅里叶分解处理了两个不同测点测得的故障信号,设定各阶模态信号与原始信号的相关系数阈值为0.1,并以此为依据确定了信号分解的最佳个数;然后,提出了加权的谐波显著性指标对初始的频带划分进行了优化,避免了信号过分解,减少了带宽过窄的无效频带,以此指标最大值为准,确定了最优模态分量;其次,借助互相关分析的优势,分析了两信号的最优模态分量以进一步增强信号的特征成分,借助快速傅里叶变换准确提取了滚动轴承的故障特征,判断了轴承故障类型;最后,利用MS-IEFD方法对仿真和实验信号进行了分析,仿真分析时构造了信噪比为-10 dB和-15 dB的信号,用以模拟不同测点信号的情况,实验分析时利用实验台测得了不同测点处的滚动轴承振动信号。研究结果表明:MS-IEFD方法能从强背景干扰中准确提取出滚动轴承故障特征,为准确判断滚动轴承故障类型提供依据;与变分模态分解(VMD)等方法相比较,可进一步突出MS-IEFD方法在弱特征提取方面的有效性。

基于传递路径影响消除的滚动轴承故障特征增强

受到复杂传递路径的影响,滚动轴承故障产生的周期性冲击成分常被强背景噪声所淹没,进而给故障特征的有效提取带来极大难度。对此,研究了一种基于传递路径影响消除的滚动轴承故障特征增强方法。首先,分析了激励信号、传递函数和响应信号之间的关系,提出一种基于趋势线的传递路径影响消除方法,提高了故障特征成分占比;其次,利用频谱编辑方法,在保证趋势线提取准确性的同时,抑制信号中谐波成分的干扰,进一步突出了信号中的故障特征;最终借助包络分析处理特征增强后的信号,在频域范围内实现滚动轴承故障特征的准确提取。借助仿真和实测信号对方法的有效性进行验证,结果表明,该方法能够消除复杂传递路径的影响,有效增强滚动轴承故障特征,验证了方法的可行性。

基于Fluent的输液管路压力波动仿真

流体压力波动是管道系统产生异常振动与噪声的主要根源之一。为了研究输液管道不同工况下的压力波动特性,利用计算流体动力学软件Fluent,对其内部流场进行三维非定常数值模拟,并分析在不同转速和背压工况下管路不同位置的压力波动特性。通过数值分析发现:管内流体的压力波动主要是由泵的周期性吸排作用引起,而且随着输液泵转速的增加而增加;管道不同位置的压力波动大小不同,在弯管密集处压力波动相对较大。最后利用实验验证了仿真模型的有效性。本文对于管路设计和振动治理有一定指导作用。

基于动网格技术的气囊式压力波动衰减器动态特性研究

为了降低管路压力波动带来的振动和噪声,气囊式压力波动衰减器被广泛用于吸收管路压力波动。首先,通过合理的假设和简化,建立了衰减装置的数学模型和仿真模型;然后,基于FLUENT软件提供的计算方法和物理模型,利用动网格和用户自定义函数(UDF)技术,对气囊变形的过程进行动态模拟,结果表明:流体波动频率与衰减器固有频率一致时衰减效果最好,仿真结果和理论推导结果一致;最后,根据工程实际搭建实验平台,对不同工况下的仿真内容进行实验验证。实验结果表明:实验与仿真基本吻合,验证了该仿真模型的有效性,为气囊式压力波动衰减器参数的研究提供了新方法和新思路。

基于多传感器信号和卷积神经网络的滚动轴承故障诊断

针对滚动轴承故障信号非平稳非线性且易受背景噪声干扰的特点,结合深度学习的优势,提出了一种基于卷积神经网络(CNN)的滚动轴承故障诊断法。将不同故障下多个传感器测得的1维(1D)振动信号转化为2维(2D)灰度图像作为网络输入,并将其分为训练集和测试集;将训练集输入卷积神经网络进行训练,自动提取其中的特征;测试集被用于验证学习完毕的网络的有效性,实现滚动轴承故障识别。该方法不依赖于人为经验和信号处理技术进行预先的信号特征提取,实验数据分析表明,相比于经典的支持向量机和概率神经网络方法,提出的方法识别准确率更高且更稳定。

基于改进变分模态分解的滚动轴承弱故障特征提取

针对滚动轴承故障信息微弱且常受到强背景噪声影响,导致故障特征提取困难的问题,提出一种改进变分模态分解(VMD)和Teager能量算子的滚动轴承弱故障特征提取方法。该方法以最大加权频域相关峭度为目标函数,对影响VMD分解的参数进行优化选取,确保获取故障特征最为明显子信号。利用Teager能量算子处理获取的最优子信号,增强故障冲击特征,并借助快速傅里叶变换准确提取出滚动轴承故障特征。将该方法运用到滚动轴承仿真和实验信号中,结果表明,提出的方法能够解决VMD参数难以选取的问题,且能从强背景噪声干扰中有效提取出滚动轴承内圈弱故障特征,实现了故障的准确识别,具有一定的实际应用价值。

基于自适应CYCBD和互相关谱的滚动轴承复合故障诊断方法

强背景噪声环境下,复合故障信号中的多特征提取与分离是实现滚动轴承复合故障诊断的重点与难点。提出了基于自适应最大二阶循环平稳盲卷积(CYCBD)和互相关谱的滚动轴承复合故障特征提取方法。首先,基于故障信号特点,通过设置CYCBD中不同的循环频率,提取不同频率的故障冲击成分,并以最大谐波显著性指数(HSI)为依据,自适应选取CYCBD的最优滤波器长度;然后,利用互相关分析进一步抑制信号中的噪声,提高信噪比;最终通过快速傅里叶变换(FFT)实现滚动轴承故障特征的提取。仿真和实测信号的分析结果表明,该方法能够去除背景噪声的干扰、提取滚动轴承复合故障特征,验证了方法的有效性。

基于TVD和MSB的滚动轴承故障特征提取

针对滚动轴承故障冲击信号周期性强且易被背景噪声淹没的特点,提出一种基于二阶全变分去噪(TVD)与调制信号双谱(MSB)的滚动轴承故障诊断方法。该方法利用二阶TVD处理故障信号,包络谱相关峭度被用于确定滤波过程中的参数λ;为进一步抑制噪声干扰,对滤波后信号进行MSB分析,选取故障特征频率占比最大的5个切片进行平均得到复合切片谱,提取出轴承故障特征;通过分析复合切片谱,判断轴承故障类型。将该方法运用到轴承故障仿真和实验信号。结果表明,所提出的方法能够有效抑制强背景噪声的干扰,实现了滚动轴承的故障诊断,证明了方法的有效性。

基于动网格技术的串并联囊式压力脉动衰减器的特性研究

针对无法定量分析计算囊式衰减器衰减效果的问题,以某囊式衰减器为研究对象,运用动网格技术结合用户自定义函数(UDF)对串联和并联式衰减器进行数值计算。克服了有限元流体计算中的发散问题和动网格更新过程中的负体积问题,在不同的脉动频率下,对囊式衰减器进行动态模拟,结果表明,串联式衰减器对压力脉动的衰减效果优于并联式;流体脉动频率与衰减器固有频率一致时衰减效果最好,最佳衰减率可达85%以上。仿真结果与实验结果基本吻合,验证了仿真模型的有效性和实用性,为提高囊式衰减器的衰减性能,也为变边界问题的分析研究提供了新的方法和思路。

某空压机共振故障的诊断与处理

船用设备共振状态的判断对故障诊断与处理十分重要。某空压机横向振动剧烈,为判断其是否处于共振状态,文章首先通过敲击法获得强噪声背景下的冲击响应信号,采取分时段频谱分析的方法粗略估计固有频率。然后,分别采用带通滤波和小波降噪的方法处理含噪信号,确定了系统横向一阶和二阶固有频率。其中,二阶固有频率与转频接近,从而导致共振故障。最后,采取更换隔振器的处理措施,系统横向固有频率增大70%,振动降低54.6%。

基于IMCKD与谱负熵的滚动轴承故障诊断方法

针对轴承故障成分常以周期性冲击成分出现在振动信号中,而冲击信号常被强大噪声淹没,导致轴承故障诊断难度较大的问题,提出一种基于改进的最大相关峭度解卷积(IMCKD)与谱负熵的故障特征提取方法。首先,采用改进的最大相关峭度解卷积以最大相关峭度为目标对原始振动信号进行降噪处理,检测信号中的周期性冲击成分;然后,以最大谱负熵值为准则寻找信号的最佳分析频段;最后,通过平方包络解调提取出轴承的故障特征。仿真和实测信号验证了该方法的有效性。

抗静电轻型帆布的开发

本文简单介绍了抗静电轻型帆布的开发 ,以及在捻线、织布过程应注意的问题。

芳纶纤维浸胶帆布的开发与生产

测试活化芳纶工业丝的基本物理性能并对其进行捻线、织布、浸胶等工艺处理制成EPP1250-1350芳纶纤维浸胶帆布,进行成品性能检测。结果表明:活化芳纶工业丝有较高的强力和模量、良好的热稳定性;EPP1250-1350芳纶纤维浸胶帆布的外观与物理性能均良好;芳纶纤维浸胶帆布作为输送带浸胶骨架材料的优势包括成槽性好、使用寿命长、接头耐久性能好、轻量化、阻燃性能优异等。

基于占空比的模型预测电流控制

随着工业化的不断进步,电机的应用领域越来越广泛,工业上对电机性能的要求也越来越高。模型预测控制是电机控制算法的一个热点,传统的模型预测控制存在转矩脉动大,空载电流谐波大的问题。针对以上问题,文章提出了占空比控制的模型预测控制,在一个控制周期内,有效电压矢量与零矢量同时输出,可以实现多个周期内的电流无差拍,并通过仿真软件进行仿真验证,有效改善了转矩脉动和空载时电流谐波大的问题。

某型柴油机连杆瓦与曲柄销异常磨损故障原因分析

文章叙述了某型柴油机在试航过程中发生连杆瓦与曲柄销异常磨损故障的经过,通过分析现场的拆检情况和返港后的拆检情况以及综合各方面原因判断,认为此次故障的主要原因是连杆瓦与连杆瓦座孔在运行动态环境下贴合不良,并针对该类故障提出了几点技术和管理上的应对措施。

润滑油管路压力波动机理分析及抑制方法

船舶润滑油管路压力波动是引起润滑油管路及附属设备振动的主要原因。本文对润滑油管路压力波动产生的机理进行分析,找出管路流体压力波动的根源,针对产生压力波动情况的原因提出相应的抑制方法,并对不同抑制方法的优缺点进行比较。该研究对润滑油管路振动治理有一定指导作用。