船用柴油机非稳态振动信号分析系统

船舶柴油机作为一个多变复杂、多层次的动力系统,其表面振动信号直接受内部零部件工作状态的影响。非稳态振动信号可以用来反映系统内部的运行状况,从而可实时监测柴油机运行状况,因而,准确、多元的提取出振动信号特征是关键步骤。本文主要使用数据分析软件MATLAB对非稳态振动信号进行时域、频域特征参数提取,分析气阀磨损对振动信号的影响规律,并基于此构建船舶柴油机非稳态振动信号分析系统。

汽轮机叶片内共振系统的稳态和非稳态振动特性研究

针对汽轮机叶片弯曲—转子扭转耦合振动系统,利用数值方法揭示系统在叶片弯曲、转子扭转振动固有频率分别为1∶1和1∶3两种内共振情况下的稳态和非稳态振动特性。通过分析可知,系统不仅存在两个主共振,还存在超谐和亚谐共振的非线性动力学现象。由于阻尼器的调频特点,使得主共振频率点既可能升高(1∶1内共振),也可能降低(1∶3内共振)。在系统非稳态响应中,主共振、超谐和亚谐共振幅值将会降低,共振点一般会出现延迟现象。内共振状态对汽轮机叶片系统有重要影响。

发动机稳态与非稳态振动信号分析比较

主要探索了在发动机机械故障诊断中采用非稳态信号分析方法进行故障诊断。介绍了定转速非稳态数据采集器测试原理,讨论了短时傅里叶(Fourier)变换的原理与窗函数选择方法。应用它分析了发动机稳态与非稳态加速振动信号并进行了比较。试验与分析结果表明:定转速非稳态数据采集器能准确地测取发动机加速过程中所设定转速的振动信号;采用短时Fourier变换和窄带能量累加方法能有效提取加速振动信号中分析对象的故障特征,具有良好的重复性和稳定性;加速振动的信噪比远比稳态振动大得多。

衰减法测定稳态振动系统损耗因子的实验分析技术

建立了双模态系统振动分析模型 ,并详细分析了模态损耗因子与分析带宽内的系统损耗因子之间的关系 ,研究发现 :稳态激振系统的损耗因子主要取决于振动衰减较快的模态。在衰减法测试系统损耗因子时 ,必须充分考虑初始时刻迅速衰减的成分。最后 ,本文提供了一种用衰减法测定稳态振动系统损耗因子的实验分析技术 ,该技术操作简单 ,并且精度较高。

弹性半空间上矩形基础稳态振动积分变换解

采用双重 Fourier变换分析位于弹性半空间上 ,受竖向稳态荷载作用下矩形基础的振动问题 .通过分析得到位移的积分变换解 ,并由该解得到矩形基础稳态振动下的动刚度 .通过解的数值计算分析 ,讨论了泊松比和基础形状对动刚度的影响 .

弹性半空间地基上四边自由矩形板稳态振动的解析解

采用双重Fourier变换,分析得到弹性半空间地基受竖向稳态荷载作用下的积分变换解.与四边自由矩形板的振动解析解相结合,得出弹性半空间地基上四边自由矩形板稳态振动的解析解.还给出算例及参数影响分析.

粘弹层合板的稳态振动和层间应力

应用混合分层理论和Ressiner混合变分原理 ,在板厚方向取二次位移插值函数和三次、四次横向应力插值函数推导出粘弹层合板的动力学方程 ,得出简支粘弹层合板稳态振动的解。不仅得出与三层弹性板精确的自振频率吻合良好的解 ,而且对于粘弹层合板 ,所计算的自振频率和结构损耗因子也与三维结果吻合较好。计算了自由阻尼层合板对应的低阶法向位移响应幅值和层间横向应力的幅值。结果表明 ,较高的层间横向正应力是低频稳态振动中引起粘弹层合板分层破坏的主要因素 。

汽车发动机非稳态振动信号分析方法比较研究

采用短时Fourier变换、小波包AR谱和二阶循环谱方法分别对发动机加速信号进行了时频分析,提取了分析对象的故障特征,并对3种方法进行了比较研究。研究表明:短时Fourier变换的频率分辨特性相对较差;小波包对单个故障有良好的分辨特性,但对多个故障的分辨能力较差;而循环谱方法有更好的频率分辨特性,且在特征频率处有更显著的谱峰。

积分型黏弹性土中球形空腔的稳态振动分析

在球对称情况下,利用积分型黏弹性本构关系建立了土体的振动微分方程。采用积分型分数阶Kelvin黏弹性本构关系描述土体的应力应变关系,借助Fourier变换和势函数求解了积分型分数阶黏弹性土中球形空腔的稳态振动,考虑边界条件得到了球形空腔的径向位移和应力。研究结果表明:分数导数的阶数、无量纲化的土体阻尼比和土体的模量比,对积分型分数阶黏弹性本构关系描述的土中球形空腔的稳态振动有较大的影响,分数导数的阶数和土体的模量比对球形空腔稳态振动的影响与频率有关。

饱和地基上Timoshenko梁的稳态振动

将梁的挠度、内力、荷载、地基反力及梁下地基表面的沉降均展开为Fourier级数,利用解析法对饱和地基上Timoshenko梁的稳态振动进行了系统分析.这些级数中的待定系数由梁的控制方程、边界条件及梁-地基的相容条件加以确定,从而将饱和地基与梁的相互作用问题转化为代数方程组的求解问题.所提出的求解方法,同样适用于分析Bernoulli梁.

汽轮机转子弯矩激励稳态振动响应分析

汽轮机广泛应用于电力、石油、石化和航空等行业。转子系统是汽轮机组的关键部件,由于汽轮机转子结构比较复杂,同时转子系统具有工作转速高、温度环境复杂等特点,易引发振动偏大、碰摩等故障,甚至会发生机组损毁等严重事故,造成人身和经济财产损失。建立汽轮机转子‐轴承系统的弯矩激励稳态振动响应的动力学有限元模型,计算了汽轮机转子弯矩激励稳态振动的位移和应力响应曲线,分析了弯矩矢量的大小和位置对汽轮机转子稳态振动响应的影响,为汽轮机转子系统的动力学设计提供了理论基础。

双参数地基上圆(环)板非对称稳态振动的解析解

本文研究了双参数地基板的振动问题,并就不同的ω值获得了双参数地基上圆(环)板非对称稳态振动的解析解。最后,给出了算例,并对计算结果进行了讨论。

基于等角度重采样的非稳态振动数据分析方法研究

在俯冲拉起、地面开车发动机不同状态之间切换等某些特殊状态下,直升机动部件的旋转频率是个变化量,采用傅立叶变换或者傅立叶级数展开算法进行频谱计算,得到的是对应数据的均值,由于频率在时刻变化,所得结果并不能真实反应这一过程中的振动量值。为解决这一问题,本文以旋翼转速为基准,引入等角度重采样方法对振动数据进行阶比分析,得到了不同阶次频率的真实振动量值,为特殊状态下的振动数据分析提供一种分析手段。

稳态振动部分相干离焦散斑照相理论和实验研究

运用散斑统计理论，研究了稳态振动部分相干离焦散斑照相的统计特性，指出了粗糙度和相干域在动态问题测量中应满足的条件，分析了干涉条纹的形成机理和干涉条纹的物理意义，最后给出了实验结果．研究结果为部分相干离焦散斑技术测量动态问题提供了理论依据，并为动态问题的工程测试提供了实验方法和手段．

弹性半空间地基上正交异性矩形薄板稳态振动通解

先对边界任意约束的正交各向异性矩形薄板,构造了四次逐项可导的带有补充项的双重正弦傅里叶级数通解.该解析解既不需要叠加,对不同的物性参数又不需要分类,而且待定系数少又具有明确的物理含义,这使得正交各向异性矩形薄板的振动问题求解统一化、简单化、规律化.然后将该通解与弹性半空间受任意竖向稳态荷载作用下的动力位移积分变换解相结合,得出弹性半空间地基上边界任意约束的正交各向异性矩形板,在任意竖向稳态荷载作用下的稳态振动解析解.最后还给出了算例分析,其结果与文献吻合良好,证明本文的方法是切实可行的.

转子-叶片干摩擦耦合系统的稳态和非稳态振动

本文用数值方法研究转子扭振-叶片弯曲振动等效系统的稳态和非稳态响应。叶片受气流周期激励力作用，与转轴通过平台干摩擦阻尼器相连，干摩擦力采用光滑模型计算。分析扭振和弯曲振动的固有频率具有1：1和1：3两种比值情况（内共振关系）的振动表明，系统不仅存在两个主共振，由于干摩擦力的非线性特点，还存在超谐和亚谐共振状况。由于阻尼器的引入，耦合系统的主共振频率点既可能升高（1：1情况），也可能降低（1：3情况），这是耦合系统中阻尼器的调频特点，在升速的非稳态响应中，主共振和超、亚谐共振幅值将会降低．而共振点一般会出现延迟现象，但也有某些共振点有所提前（1：3情况），因此存在内共振条件的干摩擦系统，具有丰富和复杂的振动现象。