基于四维张量特征分解的风电机组轴承故障缺失数据恢复方法研究

针对风电机组轴承故障信息采集过程中数据缺失导致故障类型无法识别问题,提出了一种基于四维张量模型特征分解恢复缺失数据的方法。首先,基于转速、时窗、经验模态分解和时间4个维度构建四维张量;其次,通过加权优化算法实现张量填充,修补故障数据的缺失值;然后,对张量进行Tucker分解得到核心张量及因子矩阵;最后,基于梯度优化算法进行迭代优化得到最终核心张量及因子矩阵,并利用二者对四维张量进行重构得到恢复数据。采用实验数据和实际数据来验证提出方法的有效性和可靠性。结果表明:两组恢复数据的RMSE值分别为0.3169和0.0291,远小于4种对比方法的RMSE值。利用双稳态随机共振对2组恢复数据进行故障特征提取,信噪比显著提高,分别为-13.2647和-15.5212,进一步验证提出方法的准确性。

TDI发动机润滑油挤压高频噪声影响因素试验研究

针对涡轮增压柴油机的运行特点,在半消声试验室进行了发动机加速工况主轴承处润滑油挤压高频噪声的影响因素测试。研究过程基于发动机主轴承座振动测试和曲轴运动轨迹测试,重点分析了润滑系统特征和主轴承结构特征以及曲轴轴承支撑方式对高频挤压噪声的影响。结果表明:润滑油黏度、润滑油含气量、主轴承间隙、主轴颈形状和轴承支撑方式等均对主轴承座异常振动产生影响;当轴承载荷小,轴心偏心距较大,曲轴自转方向与公转方向相反时,主轴承润滑油压力升高,润滑油内的气泡被挤压产生高频的气泡破裂噪声,并伴随主轴承座异常振动;当曲轴运转稳定且轴心轨迹平顺时,主轴承座异常振动对应转速升高,高频噪声不易识别。

基于BeQuiet+试验机的精密轴承润滑脂噪声性能评价方法

随着轴承制造技术的不断进步,润滑脂成为影响精密轴承噪声性能的重要因素。针对轴承运行的不同阶段,利用BeQuiet+试验机对轴承启动阶段润滑脂的噪声值、轴承运行阶段润滑脂的噪声等级、中频段及高频段的振动值和阻尼值进行测试,并与S0910-Ⅲ轴承振动测定仪的测试结果进行比较,发现对于噪声性能相差较大的润滑脂,两者测试结果具有很好的对应性,而对噪声性能相差较小的润滑脂,BeQuiet+试验机法有更好的区分性。利用BeQuiet+试验机建立精密轴承润滑脂噪声性能的评价方法,使用6种不同杂质粒子和微观形貌的润滑脂对该评价方法进行了验证。该评价方法重点关注轴承整个运行阶段的噪声性能以及运行过程中噪声的稳定性,能够较好地区分精密轴承润滑脂的噪声性能。

基于摩擦摆支座的高速铁路简支梁桥减隔震效果分析

为研究摩擦摆支座在高速铁路简支箱梁桥的减隔震效果,以24、32、40m典型跨径高速铁路简支梁桥为研究对象,采用MIDAS/Civil有限元软件分别建立传统抗震体系和减隔震体系模型进行非线性动力时程分析,研究桥梁墩高、桥梁跨径和地震动峰值加速度(PGA)等因素对简支梁桥地震响应的影响。研究结果表明:桥墩墩高和截面形式对墩底内力和墩顶位移的减震效果有较大影响,但在5~20m墩高内受墩高的影响更为显著;墩高从5m增加到20m时,墩底内力减震率分别为80%、35%,墩高从25m增加到45m时,墩底内力减震率分别为46%、37%;桥梁跨径对结构减震率有一定影响,但在10%以内;PGA对墩底内力和墩顶位移的减震率总体上影响较小;墩高和PGA对FPB支座位移影响较大,PGA影响更为显著,支座位移增大倍数明显大于对应的PGA增加倍数。

大体积混凝土底板微振动控制能力的测试与分析

为测试北京光源这一精密科学设施中大体积混凝土底板的微振动控制能力,通过在建设现场进行短期测试和24 h长期监测的方式对底板微振动水平和微振动控制能力进行了评估。结果表明:在2次短期测试过程中,底板表面微振动位移有效值主要分布在10~50 nm之间,而在24 h监测过程中,底板表面微振动位移有效值主要在分布20 nm以下;大体积混凝土底板对10 Hz以上垂直于地面方向的微振动及5 Hz以上水平向的微振动体现出较好的控制作用;大体积混凝土底板最大能够将垂直地面方向微振动水平降低24%,水平向微振动水平降低34%,底板对水平向微振动控制能力略优于对竖向微振动的控制能力。建立了二维简化有限元模型,讨论了改变混凝土层密度、刚度及厚度对底板微振动控制能力的影响,模拟结果表明在现有激励条件下,增大底板配筋层厚度或素混凝土层密度对底板竖向微振动控制能力无明显影响,但对水平向微振动控制能力产生不利影响。

高速角接触球轴承性能仿真及应用研究

为了在轴承使用前分析研判其在特定工况下的承载工作能力,基于某型高速角接触球轴承的特定工况,分别从急加减速过程、非稳态工作时润滑状态、保持架动态特性和强度、最佳预紧力等4个方面开展仿真研究,针对出现的影响轴承稳定工作的现象进行分析,对该型轴承的实际工程使用给出了合理化建议。

FXD3-J型动力车轴承监测数据浅析

既有机车轴温分析办法及标准无法准确分析FXD3-J型动力车轴承问题,结合实例对FXD3-J型动力车轴温分析的特点进行总结,通过分析一定周期内轴承振动冲击的变化趋势,综合判断轴承情况,为后期动力车轴承监测数据分析工作提供借鉴。

复杂多变工况下高铁轮对轴承故障识别研究

为提升复杂多变工况下轴承故障识别精度,研究了高铁轮对轴承故障识别方法。复杂多变工况下的轮对轴承振动信号经集合经验模态分解后,获得多个IMF分量及剩余分量,计算各分量的排列熵,以此为初始特征集,将朴素贝叶斯算法和最大均值差异(FSBD)方法相结合筛选有效特征,进行源域深度迁移自编码器训练,将输出参数作为目标域深度迁移自编码器的初始参数,检测目标域特征子集,输出故障识别结果。实验结果表明:该方法可实现轮对轴承振动信号的分解,完成初始特征FSI值的计算,选取特征数为150时,轮对轴承故障识别效果最突出,识别精度达到98.5%。

基于截断高阶奇异值分解的电机多轴承故障诊断

电机在运行过程中轴承承担着高频载荷运动,单一通道信号识别无法保障故障识别精度。为了进一步降低轴承多通道信号滤波干,设计了一种基于截断高阶奇异值分解(HOSVD)的电机多轴承故障诊断方法。通过多通道故障降噪方法对多通道信号实施滤波处理。三个轴承故障实例表明,域内特征无法针对轴承的健康状态进行有效的识别。该方法可以同时提取大量通道中的外圈和内圈故障特征,比较理想地提取出大量通道轴承外、内的故障特征,所提方法的有效性得到验证。

尼龙板-高阻尼厚层橡胶支座力学性能试验研究

隔振支座用于工业厂房楼层内的机械隔振,但传统的叠层橡胶支座存在重量大、造价高的缺点。采用尼龙板替代传统橡胶支座中的钢板,高阻尼厚层橡胶替代传统橡胶层,形成一种简易机械隔振支座,其具有质量轻、造价低的优点。进行了尼龙板材料性能试验和隔振支座的水平剪切、竖向压缩和极限压缩等力学性能试验,分析了压应力、剪应变、加载频率、橡胶剪切模量对支座力学性能的影响。结果表明:尼龙板-高阻尼厚层橡胶支座力学性能稳定,尼龙板可以替代传统叠层橡胶隔振支座中的钢板;支座的水平剪切性能具有较强的剪应变相关性和压应力相关性,而加载频率对其影响则较小;增大橡胶的剪切模量可以显著提升支座的水平剪切性能和竖向压缩性能,但也会进一步削弱水平剪切性能的剪应变相关性和压应力相关性。

内部激励下高速列车齿轮箱振动行为及轴承载荷特性实验研究

内部激励是影响高速列车齿轮箱振动及齿轮箱轴承动载荷的重要因素。借助齿轮箱传动系统试验台架,在多种扭矩与转速工况下,开展了高速列车齿轮箱箱体振动响应及齿轮箱轴承载荷测试试验。对各工况下齿轮箱不同部位的振动信号进行分析,发现特定转速下的齿轮啮合频率能够激发齿轮箱箱体的模态共振,而扭矩能够影响系统的频响特征。对加速工况下的齿轮箱振动加速度进行了阶次跟踪,并通过基于阶次的工作模态识别方法获取了齿轮箱箱体的模态参数,发现齿轮箱的工作模态振型导致了齿轮箱在不同转速下振动行为的差异。通过对比不同工况下齿轮箱振动加速度均方根和实测轴承载荷变异系数,建立了齿轮箱轴承载荷动态特性与齿轮箱振动行为间的对应关系。

电网高压隔离开关机械故障诊断

电网高压隔离开关经常发生轴承卡涩、动作不到位等机械故障,导致故障信号特征值不准确、诊断效果不佳等问题的产生,对此提出一种新的电网高压隔离开关机械故障诊断方法.根据机械发生故障时的振动信号特征值,绘制力矩-转角检测曲线,通过与正常运行状态下的曲线变化相对比,实现对机械故障的准确诊断.实验结果证明,所设计方法的机械故障诊断结果与实际一致,说明该方法可以有效检测电网高压隔离开关机械故障,诊断效果较好.

润滑脂特性与轴承噪声关联研究进展

鉴于润滑脂对轴承降噪性能变得越来越重要,从润滑脂稠度、机械剪切、胶体安定性、热稳定性、摩擦学性能和流变性等方面对轴承噪声关联研究进行了综述。目前仅从选择原料和改变工艺条件等“表”相进行研究,还不能满足低噪声润滑脂的技术发展,因此需从润滑脂特性和降噪机理等“本”相研究开展工作。通过对国内低噪声润滑脂研究进展的归纳得出:锥入度越大,轴承噪声下降越多;机械剪切能削弱润滑脂的噪声性能;润滑脂分油量越大,轴承振动值越低;润滑脂受热分解后噪声性能下降;润滑脂的噪声性能与其摩擦因数、磨斑形貌有较明显的相关性;润滑脂流变指数越大,轴承最大噪声越小。以润滑脂特性判断和关联轴承噪声是可行的,建立严格的定量相关性或统一适用的模型还需要大量的试验研究。建议重视润滑脂流变参数与轴承噪声的关联,指导低噪声润滑脂研究开发,除关注低噪声润滑脂本身润滑寿命外,低噪声寿命同样需重视。

基于温振融合与深度自编码器的高速动车组轴箱轴承故障诊断模型

因物理监测信息利用不足,动车组轴箱轴承故障诊断存在准确率较低问题。首先,利用高速动车组轴箱轴承试验台获取丰富数据,融合温度特征数据与振动特征数据,并使用主成分分析法进行融合与降维;然后,建立基于温振融合与DAE(深度自编码器)的轴箱轴承故障诊断模型,并通过深度自编码器进行模型训练;最后,用高速动车组轴箱轴承试验台测试集的数据进行模型验证。验证结果表明:与其他对比模型相比,基于温振融合与DAE的轴箱轴承故障诊断模型的诊断准确率更高。

HXD2型机车牵引电机振动超标分析与处理

针对配属HXD2型电力机车牵引电机例行试验振动值超标问题,根据电机结构和统计的振动值数据,从电磁和机械两方面对电机振动值超标问题进行原因分析,排除电磁和转子动平衡两个因素,通过测量定子止口尺寸、查看现场操作人员装配电机过程、检查定子止口端面清洁度,找出振动值超标的原因,最后从调整机座加工工艺流程、细化轴承座装配方法、提高配件清洁度三个方面进行工艺提升,降低电机返工率,提高电机装配质量和试验一次合格率,保证机车在线正常运行。

一种基于数学建模的烘缸轴承故障诊断方法

烘缸最常见、对运行影响最明显的故障就是轴承故障,严重的轴承故障将导致烘缸运行失效,造成纸机停机。本文介绍了一种基于数学建模的烘缸轴承故障诊断方法,通过数学模型,科学设定烘缸运行时的振动报警值,在大幅降低对烘缸轴承故障判断难度同时,提高了对故障判断的准确度,并在实际运用中取得了良好的效果。

圆锥滚子轴承减振降噪技术

圆锥滚子轴承的减振降噪技术,直接影响着轴承的稳定性、寿命和产品质量。本文在探究相关影响因素的前提下,针对轴承的装配高、润滑及安装方式进行分析讨论,归纳出合理的减振降噪方案,用以提升轴承质量。

基于高应变试验的振沉钢管桩极限承载力特性研究

针对高频免共振液压振沉钢管桩极限承载力的估算问题,对比了桩基规范、上海规范以及公路规范在计算方法中的差异。对某改建工程现场6根试桩开展高应变试验,检测结果显示在休止期达到82 d时,试桩实测极限承载力已达到所有规范的要求;55 m试桩在36 d~91 d休止期内的承载力增长了约28.4%。休止期82 d对应的实测值接近于上海规范计算得到的极限承载力,偏差不超过2%。对应的休止期越长,试桩承载力恢复越为明显;规范中应进一步说明休止期对振沉钢管桩极限承载力的影响。

某废旧动力电池综合回收项目地基基础设计分析

地基基础设计是工程设计的重要组成部分,安全适用、经济合理、确保质量、保护环境是地基基础设计的基本原则。地基基础设计质量决定着建筑结构的稳定性,也是建筑质量的根本保证。本文以江门市某废旧动力电池综合回收项目为例,通过利用PKPM软件和理正结构工具箱对地基基础进行计算,从基础设计方案、地基沉降计算、地基基础检测及沉降观测等方面进行分析,提出了适用于此类项目及实际地质条件的地基基础设计方案,为类似地基基础设计提供一定的参考。

考虑轴箱轴承表面波纹度的高速车辆振动特性分析

采用SIMPACK动力学软件,建立一高速车辆出现轴箱轴承表面波纹度缺陷的动力学计算模型,将轴承假设为只有外圈和内圈两者之间的相互作用,轴承中的滚子直接等效成若干个力元,分别考虑轴承的内、外圈以及滚子表面波纹度对车辆振动特性的影响。仿真结果表明:当轴承出现波纹度缺陷时,轴箱振动加速度会增大,而构架的加速度变化不大;对于外圈表面波纹度,会在特定频率及其倍频处出现峰值,且当纹度波数等于或接近滚子数目相或其倍数关系时,轴箱会出现严重的振动;对于内圈表面波纹度,当波纹度数N_w≠iZ±1且N_w≠iZ±1(其中i为正整数)时,在所仿真的波数下可能会出现多种基频及其倍频成分,否则只会产生特定的基频及其倍频成分;对于滚子表面波纹度,当滚子波纹度数目为偶数时,只会出现特定的基频及其倍频成分,且在特征频率旁边存在着调制边带;随着滚子波纹度数目的变化,三种情况下的轴箱振动加速度幅值会在波纹度数目等于滚子数目处产生峰值点,且随着波纹度幅值的增加,三种情况下的轴箱的振动均变得越来越剧烈。