不同风速对单桩式海上风电机组塔筒动态特性的影响

基于ANSYS有限元软件对NREL 5 MW单桩式海上风电机组塔筒系统进行三维实体建模,在考虑土构耦合与叶轮旋转作用下,模拟分析不同风速对塔筒结构动态响应特性的影响。选取机组切入风速3 m/s与切出风速25 m/s区间内6种平均风速及与之对应的叶轮转速作为模拟工况,分析结果表明:随着风速和叶轮转速的增加,塔筒结构的模态频率逐渐增大,前两阶模态频率变化最为明显;塔筒位移量峰值增大,但增幅减小,位移量呈非线性增长趋势;塔筒等效应力值随之增大,但变化趋势与位移量不同,大致为线性增长;塔筒疲劳寿命急剧下降,但都远超实际工作时长,疲劳损伤与安全系数危险值主要分布在塔筒底部与单桩处,与最大等效应力分布位置吻合。

基于VMD与多尺度一维卷积神经网络的故障诊断方法

针对旋转机械设备在多工况、小样本状态下故障诊断精度不高的问题,提出一种基于VMD与多尺度一维卷积神经网络(M1DCNN)的故障诊断方法。该方法首先利用VMD对原始振动信号进行分解,并以峭度为指标,筛选出峭度值最大的分量进行包络分析;然后构建包含多个不同尺度卷积核通道的卷积神经网络,并采用多尺度卷积核提取不同尺度下包络信号的特征信息,进而对故障进行识别。将该方法应用于齿轮箱中的齿轮和滚动轴承的振动数据分析,结果表明:该方法在多工况、小样本情况下均有较高的故障识别精度,且模型具有较强的泛化性能;同时,与单通道卷积神经网络(1DCNN)的对比分析表明,所搭建的多尺度卷积神经网络能更全面地提取信号特征,因而具有更高的诊断精度。

基于运行参数相关分析的汽轮机组碰磨故障诊断方法及其应用

为快速、精准地确定汽轮机组碰磨故障的原因及位置,提出一种基于机组运行参数相关分析的碰磨故障诊断方法。首先,利用数据预处理方法对汽轮机组的DCS运行数据进行预处理;然后,计算并分析振动参数间、振动与过程参数间的相关性特征,根据相关性特征指标排序法确定碰磨故障原因及发生位置;第三,结合某350MW汽轮机组的碰磨故障实例对所提出的方法进行验证;最后,将诊断结果与皮尔逊相关分析方法诊断结果进行对比分析,结果表明:本文方法可以更好地挖掘出振动参数间、振动与过程参数间的线性、非线性相关性特征,可精准地确定转子碰磨故障原因及位置,能有效指导机组的故障诊断。

自适应时变梳状滤波与FCM变转速齿轮故障识别

针对在变转速下齿轮的故障特征提取与故障识别,提出一种基于自适应时变梳状滤波(Adaptive Time-varying Comb Filtering,ATVCF)与模糊C均值(Fuzzy C-means,FCM)聚类的故障识别方法。该方法先用ATVCF方法对变转速下的齿轮振动信号进行时变滤波,并计算滤波信号的均方根值和样本熵,以此构建特征向量矩阵;然后通过FCM对训练样本的特征向量矩阵进行分析,获取各状态下的聚类中心;最后通过计算测试样本与各聚类中心的欧式氏距离来识别测试样本的状态。采用风力机传动系统模拟故障试验台(Wind Turbine Drivetrain Diagnostic Simulator,WTDDS)的齿轮不同状态数据验证了该方法识别变转速下齿轮故障的有效性;同时,通过与直接FCM和经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)-FCM方法的聚类效果对比,凸显了该方法的优越性。

基于融合信息熵的大型旋转机械振动状态的评价方法

研究了基于多传感器信号的大型旋转机械振动状态的综合评价问题,提出了大型旋转机械健康状态的定量综合评价指标——健康度。提出了基于主成分分析理论和多传感器信息融合理论的健康度计算方法,该计算方法既考虑了单个传感器信号的幅值和频率分布的变化所反映的机组状态的变化,又考虑了各传感器信号的差异所反映的机组状态的变化。在此基础上,开发出了大型旋转机械振动状态的评价软件系统。

大型汽轮机组状态综合评价的理论与系统研究

作者研究了大型汽轮机组状态综合评价的理论 ,建立起机组状态综合评价的数学模型。在此基础上 ,开发出大型汽轮机组状态综合评价的软件系统。本软件系统的主要功能是实现对汽轮机组的当前运行状态的实时综合评价 ,为实现机组的状态检修提供决策依据。本文作者还将开发出的汽轮机组状态评价软件应用于国产 30

汽轮发电机组碰磨故障的典型特征研究

从定性和定量两个方面对汽轮发电机组动静碰磨故障的典型特征进行了分析和研究。在诊断汽轮发电机组动静碰磨故障时 ,应提取如下几类故障特征 :信号频谱类特征、信号的时域波形特征、轴心运动轨迹特征、振动的时变特征、振动信号的奇异特征。本文在理论和试验研究的基础上 ,给出了动静碰磨故障的典型特征集合。

小波变换在声发射信号特征参数检测中的应用

本文论述了小波变换在声发射信号的事件计数特征参数检测中应用的理论和方法。用小波变换来检测声发射信号的事件计数特征参数 ,其准确率与域值电平的取值大小无关 ,从而可大大提高声发射信号特征参数检测的准确率。该方法可用于旋转机械 (特别是大型汽轮发电机组 )的碰磨故障和裂纹故障的检测。

高等学校实践教育多维度理念探析

实践教育是高等教育的重要组成部分,是培养大学生创新实践能力的重要核心环节。本文采用多维度视角,审视当代高等教育中实践教育的维度,从目标维度、功能维度、体系维度、时空维度、路径维度等五个维度来描述实践教育的丰富内涵,以达到树立全新的实践教育的理念,拓展实践教育思路的目的,为提高大学生的创新实践能力提供借鉴。

透平叶片几种减振结构的阻尼特性试验研究

提出了一种叶片减振结构阻尼的测量和分析计算方法。对设计的4种减振结构的阻尼特性进行了实验研究和分析,表明:减振阻尼结构能有效增加透平叶片的阻尼。减振结构的阻尼与结构的几何形状有关,与结构之间的相对间隙有关。随着相对间隙从零增加至足够大的过程中,减振结构的阻尼性质和阻尼的大小都发生了较大变化。当相对间隙处在特定范围内时,阻尼系数达到极大值。碰撞减振结构使叶片的振动形态复杂化,引起叶片的拍振现象。

层状结构中的超声传播理论及其在风力机桨叶除冰中的应用

探索超声波对覆冰桨叶的作用机理,利用势函数推导出复合板层中各层界面应力的计算通式。根据相似原理,在有限元分析软件ANSYS中建立桨叶除冰的物理模型与有限元模型,通过数值计算确定超声波除冰的最佳频率。利用自行开发的6套超声波除冰设备在人工环境实验室中进行桨叶除冰实验,对比数值计算结果与实验结果,验证数值计算数据的有效性,并分析设计的超声波风力机桨叶防除冰原型系统的可靠性。

从振动频谱中提取旋转机械故障特征的方法

在实验结果的基础上分析了旋转机械常见故障的频谱特征，给出了从振动频谱信号中提取征兆的方法。

大型汽轮发电机组碰摩引起的振动突变机理

研究大型汽轮发电机组运行过程中碰摩引起的振动突变现象及其机理.研究结果表明:转子与定子之间的碰摩使得转子系统的刚度由线性刚度演变成非线性刚度,导致转子系统的振动行为发生变化;动静碰摩,在转子上施加了一个热不平衡量,这个热不平衡分量与原始不平衡量合成后,产生一个旋转的综合不平衡;当综合不平衡量达到最大值时,在非线性转子系统上施加一个很大的作用力,从而使转子的振动发生突变.控制转子的原始不平衡量和碰摩引起的热不平衡量是控制转子振动突变的根本措施.

N300MW机组振动爬升与低频振动的原因及其对策

根据大量的现场试验结果 ,论述了某国产 30 0MW汽轮发电机组振动爬升与低频振动的特征及其原因 ,提出了消除机组振动爬升与低频振动的技术措施。实施这些技术措施后的现场试验结果表明 。

旋转机械常见故障的实验研究

对旋转机械的常见故障进行了模拟实验研究，用频谱分析技术、小波变换和延时嵌陷理论对测到的振动信号进行了分析，并提取了旋转机械常见故障的特征。

300MW汽轮机低压缸和低压轴承标高变化规律的试验研究

通过现场测试 ,研究了国产 30 0MW汽轮机在运行过程中低压缸和低压轴承标高的动态变化规律。研究结果表明 ,真空和排汽温度是影响低压缸和低压轴承动态标高的主要因素。真空和排汽温度越高 ,轴承标高降低得越多。

基于WiFi技术的风力机叶片覆冰监测系统研究

根据风力机叶片运行环境特点,开发出基于WiFi无线信号传输的叶片覆冰状态监测系统。在人工环境实验室中,模拟叶片洁净状态和覆冰状态,利用所开发系统对实验叶片的振动模态信号进行检测,从模态振动信号中提取叶片的状态信息,并将检测结果与有线监测系统的检测结果进行对比,验证了该监测系统的准确性和可靠性。

滑动轴承的声发射信号特征与轴承状态的关系试验研究

声发射信号特征对滑动轴承的状态非常敏感,可采用声发射检测方法来诊断滑动轴承的状态。对国产300MW汽轮发电机组的启动和并网带负荷过程的滑动轴承声发射信号进行测量,利用现代信号分析方法提取声发射信号的特征,建立滑动轴承声发射信号的特征与滑动轴承的状态(包括转速、轴瓦温度、负荷等)之间的定量变化关系,为定量诊断滑动轴承的状态奠定基础。

轴承动态标高变化引起的转子油膜失稳的试验研究

设计出了适合于现场测试的汽轮机组轴承标高动态测量装置。利用该装置对国产某300MW汽轮机轴承的动态标高进行了测量。测量结果表明,该型汽轮机组在开机至带满负荷的过程中,2号轴承的标高持续上抬,最大上抬量达400μm,而3号轴承的标高有所下降。从而导致2号轴承的动态载荷过大,1号轴承的载荷减轻,进而使得1号轴承的油膜失稳,2号轴承的润滑状态恶化。

旋转机械故障特征的定性提取

讨论了应用小波变换和延时嵌陷分析的理论从旋转机械的振动时间序列信号中提取定性故障特征的方法，并用该方法分析了一实验转子系统的常见故障信息，给出了旋转机械几种常见故障特征的小波表达和混沌动力学特征．