第11届国际振动与噪声学术会议

2004年7月6～15日，我们应邀赴俄罗斯圣彼得堡市参加了第11届国际振动与噪声学术会议（ICSV11）。国际振动与噪声会议ICSV（International Congress on Sound and Vibration）始创于1994年，每年召开一次，是声学与振动领域最重要的学术会议之一。ICSV11由俄罗斯噪声与振动控制学会和波罗的海州立技术大学主办，俄罗斯声学学会、俄罗斯教育部东欧声学学会、美国机械工程学会和圣彼得鲣市政府协办，有55个国家和地区共500余人参会。会议共收到学术论文700余篇，结集出版了会议论文全文集、摘要集和有关CD光盘。大会除安排论文宣读、专家讲座、会议代表交流等活动外，还邀请丹麦B＆K公司、Microflown Technologies BV公司等世界著名厂商展示了其最新研制开发的振动噪声测量、分析、监测诊断仪器设备及其软件系统，并组织与会代表参观了俄罗斯历史博物馆、沙俄时期古建筑和圣彼得堡市建市300周年庆祝活动。

超声波磨粒监测方法的研究

提出了一种基于超声波测量技术的磨粒监测方法,系统阐述了其理论基础及基本工作原理。针对该方法实现上的两个关键点,首先应用并行模拟退火算法建立了磨粒信号识别数学模型,然后经过理论推导,得到了基于概率统计的磨粒尺寸分布反演计算数学模型,并通过数学变化,将模型求解转化为了易于解决的最优化问题,避免了线性方程组求解过程中的病态系数矩阵问题。

柴油机瞬时转速测量中误差处理技术研究

系统地分析了瞬时转速信号测量中轴心轨迹和计数量化误差的来源和构成,使用软件插值法消除了其中的量化误差。轴心轨迹可对传感器信号产生复杂的调频和调幅影响,通过详细分析其对瞬时转速测量的影响途径,提出了相应的解决方法。仿真计算表明:这些方法可以大大提高测量精度。

插值算法在内燃机瞬时转速测量中的应用研究

提出了采样信号的插值计算公式 ;考虑到测量信号中调制现象的影响 ,提出了插值法在瞬时转速计算中的误差公式 ;并针对 6 - 135 G柴油机最高转速对两点插值和三点插值的精度进行了计算 ;最后用实测数据进行了验证。结果表明这是提高瞬时转速测量精度的一种有效方法 ,在 5 0 k Hz的低采样率下即可得到较平滑的瞬时转速波形。

内燃机瞬时转速测量干扰因素分类与仿真

将影响内燃机瞬时转速测量的因素分为调频、调幅和附加波形影响,并得到了在这些干扰下磁电式传感器输出电压波形的理论函数表达式;使用插值计数法分别对3类因素的影响进行了仿真,结果证明了附加波形对瞬时转速测量计算的影响最大,调频干扰次之,调幅干扰对其几乎没有影响.

柴油机缸套磨损故障的机体振动监测研究

研究了柴油机缸套磨损故障的机体振动监测,包括缸套破坏性磨损故障时的机体振动。首先分析了活塞对气缸套的冲击,建立了活塞撞击气缸套侧推力的数学模型,探讨侧推力的大小及作用时间。分析表明,柴油机活塞撞击是机体表面振动的主要激励源。通过模拟试验得知,缸套磨损状态有4种,当缸套间隙正常或中等磨损时,机体振动的增长速度较慢;严重磨损时,振动特征参数值明显增大;如果缸套处于破坏性磨损程度时还继续工作,机体振动则呈指数式增长。这说明机体表面振动特征值的改变可以反映缸套间隙的变化,因此,基于柴油机机体振动对缸套的磨损进行监测是可行的、有效的。

Wigner-Ville时频分布在内燃机故障诊断中的应用

针对内燃机瞬时转速信号的非平稳性特点 ,将时频分布理论用于转速信号的故障特征提取。使用动力学仿真方法得到了正常状态和微弱单缸减油状态下的瞬时转速 ,对比计算它们的Winger -Ville分布 ,发现时频分布图对功率不平衡性故障具有非常直观的可诊断性 ;这里Winger -Ville分布的交叉项起到了放大微弱故障信息的作用 ,极大地提高了对故障的敏感程度 ,在仿真中可侦测单缸减油仅 4%的模拟故障 ;使用实测的瞬时转速进行时频分布计算 ,经降噪处理后的时频分布图表现出了清晰的故障特征 ,证明是一种有效的基于瞬时转速故障特征提取的新方法。

超声磨粒监测传感器设计研究

针对用超声监测磨粒的难点和关键之一———超声传感器设计的问题 ,从理论上分析了聚焦超声波声场特性 ,并进行了聚焦传感器声场的计算机模拟仿真 。

基于多信息的柴油机缸套磨损故障诊断研究

采用了模糊神经网络模型,对柴油机缸套磨损故障以及缸套破坏性磨损故障进行了诊断研究.通过缸套磨损故障的模拟实验,获取柴油机机身振动和铁谱分析等多源多维故障信息,并对融合故障信息进行预处理,解决了模糊神经网络输入矢量的模糊特性化、输出矢量的隶属函数及网络的学习训练问题,对缸套不同磨损故障进行了诊断.研究表明,这种基于多信息的诊断方法减小了故障诊断的不确定性,提高了诊断精度.

小波方法在滚动轴承振动信号分析中的应用

通过分析滚动轴承表面损伤类故障信号的特点,提出了基于小波包分解和信号重构技术的滚动轴承故障精密诊断方法.试验表明,该方法是有效的,适用于滚动轴承早期故障的振动监测和诊断.

柴油机排气噪声有源控制的试验研究

尝试利用自适应有源噪声控制技术对 4- 85柴油机低频噪声进行空间消声 ,取得了一定的消声效果。首先对 4- 85柴油机排气噪声频谱进行了分析 ,然后提出了针对此低频排气噪声应用有源噪声控制技术的可能性。其次讨论了妨碍应用有源噪声控制技术的三大困难 ,并找出了解决方法。引入次级声场的理论推导并完成了引入次级声场装置的设计、制造。通过对排气噪声信号与排气管上不同位置振动信号的相干性分析 ,选取参考输入信号 ,提出了采用自适应有源噪声控制技术 ,为试验提出了依据 ,对系统进行了建模并编程 ,对试验结果进行了记录并分析。

基于瞬时转速和双谱的内燃机故障诊断研究

首先对双谱分析和瞬时转速信号的特点进行分析,测量6135柴油机在正常、轻微故障和严重故障三种状态下的瞬时转速,分别计算其双谱,得到了具有明显区别的双谱幅值图;通过计算双谱对角切片,可以容易且有效地识别故障的存在;进一步分析双谱相位信息,可以确定单缸断油时的故障缸位置。根据瞬时转速的双谱特征进行故障诊断,故障特征明显,诊断效果良好。

基于超声波测量技术的颗粒尺寸分布模型的研究

提出了一种利用单颗粒背向散射信号来进行粒径分布估算的超声波测量技术,系统阐述了其 理论基础及基本工作原理。被测颗粒的散射信号幅度与它在探测区中的位置、颗粒尺寸和形状有关。 通过理论分析,建立了一个可用于描述散射信号幅度概率分布与颗粒系尺寸分布之间关系的数学模 型,对该模型的反演计算便可得到颗粒系的尺寸分布信息。为了避免求解过程中的病态系数矩阵问 题,将模型求解转化成了易于解决的最优化问题。仿真实例结果验证了该技术的可行性。

超声波散射式颗粒测量及其测量结果单值性的分析

提出了一种超声波散射式颗粒测量方法,论述了该技术应用的理论基础,并在详细分析其测量原理基础上,指出了在单频率换能器和单散射角下进行颗粒测量时存在着测量结果多值性的可能。给出了解决这一关键技术问题所采取的可能方案和措施。

应用逆傅利叶变换进行内燃机瞬时转速信号提纯

本文从工程实用的角度提出了一种瞬时转速信号IFFT提纯方法,首先使用FFT将转速信号转换到频率域,然后深入分析内燃机瞬时转速及其干扰信号的频谱组成,对其频域数据进行处理,去除干扰成分,精确保留应有的成分,最后通过IFFT得到提纯后的瞬时转速信号。经仿真和实测数据验证,该方法不存在滤波时移现象,算法简单可靠,能够很好地还原转速波动信号。

故障识别中并行组合模拟退火算法的应用

提出了一种基于并行组合模拟退火算法的故障识别方法 ,该混合算法综合了遗传算法和模拟退火算法的优点。详细讨论了并行组合模拟退火算法的原理及实现方法 ,并应用于两个设备诊断实例中 。

磨损颗粒的监测与测量

阐述了磨损颗粒监测的发展,评述了当前常用的几类磨粒监测技术的优缺点,并在详细分析颗粒计数技术的基础上,着重对超声波技术的应用发展状况进行了研究,提出了磨粒监测技术今后的发展方向。

管道主动消声的次级声源设计

针对柴油机排气的特点，结合有源噪声控制工程应用，提出了两种次级声源的设计方案，经过分析计算，给出了实验用次级声源．

采用自适应算法的有源消声模型

提出一种采用自适应算法的有源消声模型 ,对柴油机低频排气噪声进行了实验 ,结果表明 ,此模型较为切实可行的。

直列式内燃机往复惯性力对瞬时转速影响的仿真研究

提出了两种由直列式内燃机往复惯性力计算转速波动的仿真模型 ,对不同气缸间惯性力的相位耦合进行了仿真分析 ,证明缸数对转速波动的幅度和频率均有着很大的影响 ;利用希尔伯特变换对转速波动信号进行时频分析 。