多谐次相位法在柴油机故障诊断上的应用

为了探究多缸机瞬时转速多谐次相位实用诊断方法,以内燃机扭振理论为基础,建立了瞬时转速的谐次诊断模型,从理论上分析了故障态下瞬时转速谐次幅值和相位的变化规律,并结合4120SG型柴油机单缸与多缸故障试验研究,提出了基于瞬时转速多谐次相位分析法的柴油机定位诊断技术,并提取了以谐次幅值和谐次相位为主的缸内做功故障诊断指标,确定了单缸与双缸故障态下瞬时转速的谐次诊断规则,并应用于实船12缸柴油机的故障诊断,取得了很好的效果。

高能谐次波提取对语音压缩和频率变换的贡献

该文介绍了提取语音信号中最具特征表现力的高能谐次波的方法,通过Matlab模拟,实现了高压缩比的语音压缩与恢复。同时给出了用DSP实现该算法的硬件结构与软件编程。

工况变化对0.5谐次角振动相位的影响

运用西南交通大学研制的内燃机曲轴扭振计算与分析软件TVCA(Torsional Vibration Calculation&Analysis)以L6159柴油机为研究对象,通过仿真研究,推导出单缸停缸变工况时曲轴自由端0.5谐次角振动相位角变化规律的公式,为故障诊断提供依据。

基于曲轴扭振谐次幅值特性的内燃机功率监测新方法

基于内燃机动力学和多缸内燃机轴系任意测点简谐角振动与各缸对应简谐力矩的关系式,推导了内燃机曲轴测点角振动响应与内燃机功率的关系式,提出了基于曲轴角振动谐次幅值实现内燃机在线有负荷测功的方法;基于线性叠加的原理,比较不同燃烧介质的大功率内燃机气体激振力矩和往复惯性力矩对曲轴测点处角振动特征谐次幅值的影响。对某天然气内燃机和某柴油机进行仿真和试验研究,特征谐次幅值曲线证明了理论的正确性;利用曲轴测点扭振角位移特征谐次幅值计算内燃机的实际运行功率,最大误差为3.5%。

0.5谐次相位在非均匀发火柴油机故障定位上的应用研究

为探究非均匀发火多缸柴油机燃烧故障的诊断和定位方法,以轴系扭振理论为基础,首先分析非均匀发火柴油机谐波相位与发火间隔角的关系。接着基于AVL-EXCITE建立以50°/70°间隔发火的某V12柴油机轴系扭振集总参数计算模型,并设置不同负荷下各缸单缸失火故障,仿真计算其0.5谐次的相位和幅值,然后对该V12柴油机进行试验研究。仿真计算结果和部分缸失火故障试验数据的对比表明该V12机的0.5谐波相位以25°/35°交替转换,验证了理论分析的正确性。基于此提出根据0.5谐次幅值判断有无故障、A1缸基准相位差定位故障位置的故障诊断规则。

0.5谐次扭振故障阈值新方法研究

提出了一种利用曲轴的0.5谐次扭振幅值通过设定阈值来对内燃机进行状态监测的新方法.以内燃机动力学理论为基础,利用当0.5谐次扭振频率远低于内燃机轴系单结点振型固有频率时,其"自然工况"与故障工况下0.5谐次扭振幅值概率分布重合度很小的特性,选定合适的阈值来判断内燃机是否处于正常工况状态,并使"误诊断"和"过诊断"较小.以6135柴油机为对象的应用研究验证了本方法的实用性和准确性.

一种基于单谐次角振动信号的内燃机工作状态监测新方法

分析了内燃机轴承低阶扭振振型特性;提出了单谐次准等差振幅模型。当内燃机轴系满足此条件时,提出一种利用曲轴低谐次扭振信号幅值监测内燃机工作状态的新方法。并以某机车柴油发电机组轴系为对象进行了应用研究,验证了本方法的实用性和诊断准确性。新方法不需要其他结构参数,简便易行,而且准确度高,适用广泛,有较强的工程实用价值。

电压互感器一次消谐电阻对有源电压消弧的影响与解决方法

10 kV配电网中,母线电压互感器大多采用一次侧串联消谐电阻的方式抑制谐振,其测量的母线相电压与实际电压存在误差。而现有的有源电压消弧方法需要测量三相电压与系统中性点电压,通过控制中性点电压来抑制故障相电压达到消弧目的,而故障相电压的测量受到一次消谐电阻的影响。因此一次消谐电阻不仅会影响母线三相电压的测量数据,还会影响有源电压消弧装置的消弧效果。文章通过分析一次消谐电阻与有源电压消弧的原理,研究了一次消谐电阻影响有源电压消弧的机理,提出了一种线电压测量的有源电压消弧计算方法。在Matlab/Simulink中建立仿真模型,对该方法进行仿真分析,同时在实际变电站进行真型故障模拟,仿真和实际模拟结果表明消弧效果良好,从而验证了该方法的有效性。

轴向受力梁强非线性超谐波与次谐波共振的能量迭代法

研究了在横向动载荷作用下存在轴向力的一类梁的强非线性振动;建立了梁振动的二阶强非线性非自治微分方程,并对求解强非线性自治系统的能量迭代法加以改进,用于求解梁的强非线性非自治系统,其方法是:由能量法得到主共振、超谐共振和次谐共振的一次近似解的表达式;引入牛顿迭代的思想和最小二乘法,得到高次近似解的表达式。研究结果表明:用改进后的能量迭代法求解强非线性非自治系统精度较高;分析这种非线性梁的振动时,除了要考虑其主共振外,还要考虑超谐共振和次谐共振。

碰撞振动系统四阶共振下的Hopf分岔和次谐分岔

建立了一类三自由度含间隙碰撞振动系统的力学模型,求解了系统六维n?1周期运动的周期解及其Poincaré映射。通过理论分析和数值模拟相结合的方法,分析了该系统在强共振点附近,系统两参数控制的局部动力学行为。即在两参数平面上共振点的附近变化两控制参数,进行数值模拟并划分两参数平面的拓扑区域;分析了以“四方形”和“四叶形”异宿轨道为特征的存在于强共振点附近的Hopf分岔不变圈和次谐分岔4?4周期运动,并进一步分析了四阶次谐分岔向混沌的演化过程。

二元机翼带外挂系统极限环颤振次谐响应分析

借助于非对称分段线性振子的次谐分叉条件,本文首次讨论了二元机翼带外挂系统处于稳定极限环颤振情况下,外挂的次谐响应。算例表明,单自由度非线性振子的分叉条件能够预示非线性颤振系统的运动规律。

非线性振动系统的异宿轨道分叉、次谐分叉和混沌

在参数激励与强迫激励联合作用下具有van der Pol阻尼的非线性振动系统,其动态行为是非常复杂的.本文利用Melnikov方法研究了这类系统的异宿轨道分叉、次谐分叉和混沌.对于各种不同的共振情况,系统将经过无限次奇阶次谐分叉产生Smale马蹄而进入混沌状态.最后我们利用数值计算方法研究了这类系统的混沌运动.所得结果揭示了一些新的现象.

微扰电力系统中的次谐及混沌轨道

研究了电力系统在周期和准周期扰动下的次谐和混沌轨道。首先假定扰动具有正弦形式 ,采用梅尼科夫方法对其中存在的次谐轨道和混沌吸引子进行了系统的分析 ,指出了由连续的次谐分叉进入混沌状态的途径。对周期非正弦扰动情况的分析表明 ,该状态下的系统动力学性质与正弦周期扰动情况下类似 ,但轨道空间形式更为复杂。对于准周期扰动情况 ,首先给出了不变环面的存在条件 ,然后预见了弱扰动下混沌轨道附近的混沌环面及强扰动下环面破裂所产生的混沌现象 。

Winkler地基梁在温度场中受简谐激励3次超谐共振分析

本文研究W inkler地基梁在温度场中受简谐激励作用的3次超谐共振问题,应用弹性理论和Galerk in方法建立W inkler地基梁在温度场中受简谐激励作用的非线性动力方程,根据非线性振动的多尺度法求得系统满足3次超谐共振情况的一次近似解,分析了温度、阻尼、激励幅值、地基刚度等参数对系统的影响。

温度场中输电线在谐扰力作用下的1/3次亚谐共振研究

研究输电线在温度场中谐扰力作用下的1/3次亚谐共振问题,应用动力学方法建立温度场中受谐扰力作用输电线的非线性振动方程。根据非线性振动的多尺度解法,得到系统满足1/3次亚谐共振情况的近似解,并对其进行数值计算。分析温差变化、外部激励、谐调值、系统阻尼等对系统的影响。得到系统失稳的临界温度。系统随着调谐值和温差的增加,响应曲线的幅值增加;随着阻尼的增加,幅频响应曲线向开口方向移动。

基于磁通分析的配电网PT二次消谐方法研究

二次消谐装置在国內配电网系统中应用广泛,但部分现场应用效果不理想,存在消谐失败的情况。文中通过对配电网电压互感器(PT)谐振时的电压和磁通变化特征分析,提出了基于磁通变化规律的二次消谐控制新方法,即在零序磁通过零点时刻投入二次消谐回路,有效避免了PT非线性对二次消谐的影响,能够快速消耗谐振能量,使系统迅速恢复正常。针对实际系统中零序磁通无法测量的问题,提出了基于零序电压的零序磁通过零点识别方法,并通过仿真实验进行了验证。仿真结果表明,与常规的二次消谐相比,该方法能够有效提高二次消谐的成功率,减少二次消谐回路的投入时间和投入次数,降低消谐回路投入对系统运行的影响。

温度场中输电线在谐扰力作用下的3次超谐共振

研究输电线在温度场中谐扰力作用下的3次超谐共振问题,应用动力学方法建立温度场中受谐扰力作用输电线的非线性振动。根据非线性振动的多尺度解法,得到系统满足3次超谐共振情况的近似解,并对其进行数值计算。分析温差变化、外部激励、谐调值、阻尼等对系统的影响。得到系统失稳的临界温度,指出幅频响应曲线存在跳跃现象。

简谐横向荷载作用下弹性地基上不可伸长梁的1/2次亚谐共振响应分析

基于已建立的弹性地基上不可伸长梁的非线性动力学模型,本文针对简谐横向荷载作用下梁的1/2次亚谐共振响应进行研究。利用弹性地基梁的非线性运动方程和多尺度方法,求得梁1/2次亚谐共振响应的二次近似解。进而,运用幅频响应曲线对梁的亚谐共振响应进行研究,并分析了边界条件、地基模型、Winkler参数等对梁非线性共振响应的影响。结果表明:三参数地基模型中弹性层的引入对其支承梁的亚谐共振响应影响显著;临界激励幅值决定了弹性地基梁1/2次亚谐共振响应非平凡解的存在性;梁端约束条件在一定程上改变了Winkler参数对梁非线性动力响应的作用效应。

Winkler地基上材料非线性矩形薄板1/3次亚谐共振

为研究Winkler地基上材料非线性矩形薄板受简谐激励的非线性振动,应用弹性力学理论建立其动力学方程,并由Galerkin方法将其转化为非线性振动方程。应用非线性振动的多尺度法求得系统1/3次亚谐共振的近似解,并进行数值计算。分析激励、几何参数、阻尼系数、非线性参数对共振响应曲线的影响。

简谐荷载作用下弹性地基上不可伸长梁的2次超谐共振响应研究

基于已建立的弹性地基上不可伸长梁的非线性动力学模型,利用梁的量纲归一化运动方程和多尺度方法求得梁2次超谐共振的幅频响应方程和位移的二次近似解。进而,运用梁的幅频响应曲线对其超谐共振响应特性进行研究,同时分析了弹性地基模型、Winkler参数、外激励幅值、边界条件等对该共振响应的影响效应。结果表明:弹性地基模型中剪切参数的引入增大了梁2次超谐共振响应的幅值和多值区域;弹性地基Winkler参数的增加会抑制系统的共振响应,但同时会增加系统动力响应的软弹簧特性;在外激励幅值较小的情况下,系统共振响应未展现出明显的非线性特征;边界约束对弹性地基剪切参数作用于梁2次超谐共振响应的效应有显著影响,可在一定程度上改变系统响应幅值及多值区域。