基于CI的智能检测与虚拟仪器诊断系统研究

通过对计算智能的智能诊断方法的研究和在故障特征提取中的分析与探讨,并结合VC++和MATLAB的优点,采用两者混合编程的方法开发了机械传动损伤检测与故障分析的虚拟仪器诊断系统;在VC++环境下完成了系统界面的设计,利用MATLAB软件实现试验数据的分析计算、信号处理及图形显示等任务,通过接口软件完成了在VC++下调用*.m文件转换后的程序,从而成功研制出具有不同种类多种功能的齿轮故障分析诊断软件系统;该软件系统包括机械传动齿轮振动信号的采集导入、信号分析处理、特征提取、图形可视化显示、故障检测与诊断和检测与监控等功能;通过测试验证表明,该系统能够很好地对齿轮进行故障检测与诊断,从而实现了虚拟仪器诊断系统的应有功能。

液压挖掘机工作装置计算机动态模拟显示及工作性能分析

通过对液压挖掘机工作装置进行运动学研究，应用变换矩阵法建立了其运动模拟的数学模型，并编制了运动仿真软件，可动态模拟不同工况下工作装置的运动状态，绘出其工作区域图，以便检验设计参数的合理性。并在此基础上。

基于故障诊断的虚拟仪器系统研究

如何及时诊断故障、预测设备运行状态的发展趋势,成为当前研究的一个热点;如何开发集成软硬件结合的系统进行实时、在线诊断,将是诊断成败的关键,虚拟仪器技术的迅速发展,将故障诊断与电子测试技术引入到更高的层次领域,这是测试技术与故障诊断技术相结合发展的重要趋势。介绍了虚拟仪器技术的特点和构成,在此基础上将现代信号处理新理论高阶累积量(HOC)引入到虚拟仪器的信号分析之中,对传动系统的故障进行了特征提取和分析,以VC++软件开发平台为基础,并结合MATLAB语言研制和开发出了机械故障诊断虚拟仪器系统,设计了各种功能模块,包括振动信号的分析、处理和系统故障诊断等。从而实现了故障诊断虚拟仪器系统应有的功能。

OpenGL及其在连杆机构动态仿真中的应用

本文介绍了 Open GL 的功能和特点 ,以微软Visual C+ +作为编辑环境 ,对多自由度平面连杆机构进行了动态模拟与仿真 ,给出了动态模拟制作的程序实现过程和方法 ,为多子体连接系统进行三维立体模型动态仿真提供了一种新方法。

基于虚拟仪器的故障诊断系统研究

介绍了虚拟仪器技术的特点和构成,在此基础上将现代信号处理新理论高阶累积量(HOC)引入到虚拟仪器的信号分析之中,对传动系统的故障进行了特征提取和分析,以VC++软件开发平台为基础,并结合MAT-LAB语言研制和开发出了机械故障诊断虚拟仪器系统,设计了各种功能模块,包括振动信号的分析、处理和系统故障诊断等。从而实现了故障诊断虚拟仪器系统应有的功能。

基于SE故障特征提取的虚拟仿真系统研究

虚拟仪器是一种新的仪器技术,是对传统仪器的重大变革,它集成软硬件结合的技术进行实时、在线测量,并将电子测试技术与故障诊断结合起来,这是故障诊断、检测、识别技术与测试技术相结合发展的重要趋势。介绍了虚拟仪器仿真技术的特点和构成,将现代信号处理新理论谱熵(Spectral Entropy,简称SE)引入到虚拟仿真的信号分析之中,对传动系统的故障进行了特征提取,对不同类型的故障进行了聚类分析,并对系统的运行状态进行了预测,以VC++软件开发平台为基础,并结合MATLAB语言研制和开发出了机械故障诊断虚拟仿真系统,设计了各种功能模块,包括振动信号的采集、分析、处理和系统故障的特征提取、聚类和诊断等。从而实现了故障诊断虚拟仿真系统应有的功能。

基于高阶累积量的齿轮系统故障检测与诊断

详细讨论高阶累积量(Higller order cumulants,HOC)的特点和性质,分析基于HOC理论的相关信号处理技术,以及在处理随机信号的非线性特性时独特的功能。基于HOC的振动信号分析处理技术,即双谱分析、1.5维谱分析以及双相干谱分析方法,分析了各自特点以及估计算法。在此基础上,将HOC引入到机械传动齿轮系统的故障诊断分析之中,对系统故障特征进行提取并对故障类型进行区分。对不同大小和不同类型故障的传动系统进行试验测试,采用HOC进行特征提取识别,并对HOC理论实际应用效果作了分析评价,表明HOC是一种较理想有前途的有效方法。

弹性支撑条件下裂纹齿轮体有限元模拟与仿真

将齿轮与轴的装配支撑关系考虑为弹性支撑,采用有限元数值分析ANSYS软件对故障齿轮的动力特性进行了模拟.研究了裂纹故障发生后齿轮动力特性的变化,分析了不同大小和不同类型的故障对齿轮体动力特性的影响.结果表明:裂纹的大小和位置对动力特性都有影响,但裂纹发生位置的影响要大于裂纹大小的影响,即处于齿轮结构体中部的缺陷要比处于外边缘的缺陷对动力特性影响大.另外,探讨了仿真时设置弹性支撑边界条件的方法,并通过与固定支撑和自由支撑边界条件的比较,给出了弹性支撑条件下分析结果的真实性和有效性,为齿轮故障发生机理和诊断的研究提供了一种方法.

裂纹对齿轮轮齿结构振动的影响

建立具有裂纹的齿轮轮齿的动力学模型 ,分析齿轮轮齿发生裂纹后轮齿结构的动力响应及动力特性 ,并对裂纹出现位置和裂纹尺寸对齿轮结构动力特性的影响进行深入探讨 ;通过分析计算和有限元数值模拟验证表明 ,裂纹发生位置对齿轮轮齿振型影响较大 ,在裂纹发生处振型发生突变 ;而裂纹大小对其振型和固有频率影响都较大 ,当裂纹出现后齿轮固有频率发生下降 ,振型也发生变化 ,随着裂纹深度的增加 ,固有频率更加下降 ,低阶下降显著 ,而高阶下降缓慢 ,振型也与无裂纹的情形完全不同。这显示出裂纹对齿轮轮齿结构振动的影响随裂纹尺寸的增加而强烈。

聚类分析的数据挖掘方法及其在机械传动故障诊断中的应用

采用网格化处理的思想,通过对基于密度的聚类分析方法进行改进,提出了一种新的聚类算法.这种算法通过对齿轮传动系统的故障信号进行测试、对故障类型进行了判定,对不同转速下齿轮传动振动信号进行谱熵计算、并采用网格划分方法将其表示在二维和三维空间分布平面内,可以较好地将正常、裂纹、磨损等类型的故障进行聚类和识别,并通过试验验证表明能够对不同工作状态的齿轮传动信号进行可靠的聚类与区分,聚类率为96%以上.说明该方法对齿轮故障进行区分与诊断是切实可行和有效的.

Open GL及其在多子体系统动态仿真中的应用

阐述了 Open GL的功能和特点 ,利用它强大的三维建模功能及帧缓存动画技术 ,以微软 Visual C++作为编辑环境 ,结合 3DS,以挖掘机工作装置多连杆机构为例进行了三维全立体模型仿真和实时操作 ,给出了动态模拟制作的程序实现过程和方法 。

弹性支撑条件下齿轮体的动力特性与啮合齿的动力响应

结合齿轮的实际工作状况,建立了齿轮结构的弹性体动力学模型,进行了弹性动力学分析,得出了齿轮的弹性固有特性;考虑了弹性支撑轴对齿轮体振动的影响,将其处理为弹性支撑,推导了弹性支撑弹簧刚度的表达式,并在弹性边界条件下,考虑了弹性圆盘对啮合齿响应的影响,建立了齿轮支撑系统的动力模型和轮齿响应计算模型,研究了齿轮支撑系统的固有特性,并与实验结果进行了对比验证;求解了啮合齿的动力学响应,并进行了模拟仿真。研究表明采用弹性支撑条件进行齿轮支撑系统分析是真实、精确的,为齿轮弹性体的动载荷计算、动态设计和齿轮传动系统的精确动力学研究提供了一种分析方法。

齿轮结构三维弹性动力分析与有限元模拟

建立了齿轮结构的三维弹性体动力学模型 ,按照厚壁板理论推导了弹性体动力学微分方程 ,分析了齿轮弹性体的动力响应和振动固有特性 ,运用有限元数值模拟分析方法进行了对比分析与验证 ,最终给出了三维振型图和三维应力分布图 ,并对齿轮有关参数对动力特性的影响进行了讨论。这给齿轮本体的结构振动分析提供了一种研究方法 ,为齿轮声辐射特性研究以及降噪设计奠定了理论基础。

拖拉机离合器碟形弹簧优化设计

分析了碟形弹簧的工作特性，阐述了碟簧在车辆离合器中的应用。提出了适用于车辆离合器的碟形弹簧优化设计方法；考核了优化程序与优化结果．本文提出的方法同样适用于其它类型的碟簧优化设计。

高阶累积量分析理论及其在机械传动系统损伤检测中的应用

文中详细讨论了高阶累积量方法的特点和性质,分析了基于高阶累积量理论的相关信号处理技术,以及在处理随机信号非线性特性时独特的功能;研究了基于高阶累积量方法的振动信号分析处理技术,即双谱分析、112维谱分析以及双相干谱分析方法,分析了各自特点以及它们的估计算法;在此基础上,将其引入到机械传动齿轮系统的故障诊断分析之中,对系统的故障特征进行了提取并对故障类型进行了区分;对不同大小和不同类型故障的传动系统进行实验测试,采用高阶累积量进行特征提取识别,并对高阶累积量理论实际应用效果做了分析评价,表明这是一种较理想有前途的有效方法。

基于抓握可靠性的肌电控制假手优化和动态性能研究

针对肌电控制假手的结构特点,分析影响肌电控制假手抓握可靠性的因素。借助MSC/Nastran软件平台,建立该假手系统的有限元模型,以结构系统应变能最小作为优化的目标函数,以结构系统的体积和质量约束作为优化约束函数,对肌电控制假手进行结构拓扑优化。在此基础上分析研究其动力特性、力能耦合关系、以及在以传动系统动态响应作为外部冲击载荷作用下的瞬态响应。研究结果表明:优化后的肌电控制假手的振动冲击减小,反应时间缩短,抓握可靠性得到显著提高。

单斗液压挖掘机工作装置优化设计

单斗液压挖掘机工作装置优化设计邵忍平，黄欣娜，杨振平（西北工业大学）１前言挖掘机是由行走装置、回转装置和挖掘装置三大部分组成的，而挖掘装置通常由动臂、斗杆、铲斗三部分组成。在设计时挖掘装置的设计是比较复杂的，设计变量多、设计周期长、往往不能得到较满意...

基于DCT和FFT谱熵分析的机械传动系统状态检测与趋势预测

采用DCT和FFT两种方法分别对同一组机械传动齿轮振动信号进行了时域到频域的变换,应用谱熵分析的方法对变换后的信号进行研究和分析处理,计算了不同转速下不同故障类型的齿轮系统信号谱熵值,给出了不同转速下的二维谱熵分布图,并且对系统的工作状态进行了区别和趋势分析预测。结果表明:DCT变换能更好地将时域信号的特征在频域中集中表现出来,可以更好地将不同状态的机械传动齿轮信号加以区分、分离与聚类;FFT变换能够对机械传动齿轮的工作状态和恶化工作趋势进行分析、估计和预测。两种方法的应用为机械传动及其机械系统的工作状态分析、监控和诊断提供了可靠的手段。

离合器膜片弹簧性能优化及计算机辅助设计系统

阐述了碟形弹簧在车辆离合器中的应用,提出了适用于车辆离合器的碟簧优化设计方法及 CAD方法,开发出了优化及 CAD设计软件,为碟簧的一体化设计奠定了基础。

车辆离合器碟形弹簧CAD系统的研制

阐述了碟形弹簧的变形特性,提出了适应于车辆离合器的CAD设计方法,开发研制出了软件系统,可用于对任何离合器碟簧的设计。