基于自适应变尺度形态学滤波的冲击提取方法

针对在强背景噪声下,往复机械振动信号中冲击的次数及位置信息难以准确辨识的问题,提出一种结合总体经验模态分解(ensemble empirical mode decomposition,简称EEMD)和自适应变尺度形态学滤波器(adaptive variable scale morphological filter,简称AVSMF)的冲击特征提取方法。通过对信号进行EEMD,由峭度、相关系数指标筛选出隐含冲击成分的本征模态分量(intrinsic mode function,简称IMF),并根据各阶IMF的波形尺度与极值点幅值分布特性,为IMF中每个采样点选择合适的元素宽度进行级联式形态学滤波,实现冲击特征提取。针对信号中冲击成分难以精确定位的问题,提出一种自适应峰值相位检测算法。50次重复仿真实验结果表明,该算法具有较高的精度与稳定性。通过对一台闪蒸气双作用往复式压缩机的低压缸中体加速度信号进行冲击检测,验证了所提算法进行故障早期诊断有效性与准确性。

高温作业专用服装的多层非稳态热传递模型的研究

文章通过建立数学模型对三层织物材料组成的专业服装进行研究,建立起了多层非稳态热传导模型,并推导出了各层的分析解。文章基于热传导方程及傅里叶定律、牛顿冷却定律,从一层到多层的递推思路,得到各层的热传导方程组,利用分离变量法和乘积解法,推导出二维坐标下温度分布的导热微分方程。最后用ANSYS的有限元分析工具模拟问题的具体情形,对模型的正确性进行验证。

融合柔性基础传递函数的转子系统建模方法及验证

航空发动机、火箭涡轮泵等现代高端涡轮机械对性能有着极致的需求,其轻柔化的支承结构导致转子与柔性基础振动耦合特性明显,必须将其柔性支承结构纳入整体动力学分析之中。然而,柔性基础的高精度建模过程需要耗费大量时间,同时简化的基础模型也难以表达其真实的动力学特性。为此,提出了融合柔性基础传递函数的转子系统动力学建模仿真方法:将实测得到的柔性基础传递函数通过状态子空间法拟合获得低维时域和频域表征的数学模型,通过支承力模型将柔性基础模型耦合到转子有限元模型之中,最终形成基于实物传递函数的混合转子动力学模型。同时,提出了柔性基础从稳态到瞬态的模型转换策略,并采用线性-非线性节点(显-隐)分离的快速瞬态数值积分方法进行求解。基于所提模型和计算方法,开展了柔性基础-转子系统的稳态、瞬态动力学数值仿真,以及稳定转速扫频激励和降速不平衡激励的振动测试试验,结果表明:实测的柔性基础振动特性,能够有效地体现在整机动力学分析之中,且考虑柔性基础特性的转子动力学模型所预测的瞬态动力学响应与试验结果更为吻合。所提方法为含复杂柔性基础的转子系统提供了行之有效的整机建模及瞬态仿真方法。