基于光纤传感的装甲车滚动轴承故障诊断技术

针对装甲车滚动轴承的故障诊断中,传统电类传感器难以适应装甲车内部充满电磁干扰与油渍的恶劣环境的问题,使用体积小、抗电磁干扰的光纤光栅振动传感器采集滚动轴承故障信号,结合共振解调技术,从振动信号中分离出了故障振动频率,对照轴承故障频率表,实现对滚动轴承故障类型判别。通过在滚动轴承内圈与外圈预设缺陷,利用轴承试验台模拟不同转速下装甲车的运行实况,验证其可行性。实验结果表明,此方法能够实现对滚动轴承内外圈故障频率的分离,完成滚动轴承故障类型的判别,满足装甲车滚动轴承的故障诊断需求。     

波纹度故障下低压转子系统的非线性动力学研究

针对转子系统存在滚动轴承波纹度故障的问题,以某船用燃气轮机低压转子系统为研究对象,建立了轴承波纹度故障下的双跨三支承滚动轴承转子系统的动力学模型,并采用龙格库塔法对该系统的运动微分方程进行数值求解,研究了波纹度最大幅值和波纹度个数对系统的非线性动力学特性影响规律。结果表明:随着波纹度最大幅值的变化,系统逐渐进行周期四、周期二、一个混沌域和拟周期运动;当波纹度个数远小于或远大于滚动体个数时,系统进行单周期运动,当波纹度个数接近滚动体个数时,系统进行拟周期运动,特别是当波纹度个数是滚动体个数的整数倍时,系统的非线性动力学特性变得十分复杂。研究结果可以为滚动轴承的故障诊断提供一定的理论依据,降低轴承波纹度对低压转子系统非线性动力学特性的不良影响。     

基于统一理论框架的故障诊断模型及学习进化方法

本文以概率图理论为基础,系统研究了基于这一理论框架的故障诊断模型,对模型的构建方法以及在不同场景下的模型演化方案进行了探讨,使得在统一理论框架下可实现多模式系统故障诊断、耦合故障诊断、动态故障诊断、故障预测等复杂情形的诊断。为了弥补单独利用基于模型的方法和基于数据的方法的缺陷,研究了诊断模型的学习进化策略,实现了诊断效果的改进和优化。另外,对模型后续的能力扩展和可能的研究方向进行了展望,为后续理论研究提供了参考。     

基于形态分量分析和EEMD样本熵的自动机故障诊断

针对自动机故障诊断过程中振动信号故障特征较难提取的问题,提出了结合形态分量分析(MCA)和总体经验模态分解(EEMD)的自动机故障特征提取方法。根据自动机振动信号组成成分的形态差异,利用形态分量分析方法构建不同的稀疏字典对各组成成分进行分离,消除噪声分量,提取出反映主要故障特征的冲击分量;对所提取的冲击分量进行EEMD分解并计算各IMF分量的样本熵值,以此作为故障特征向量输入基于离子群优化的支持向量机(PSO-SVM)进行识别。通过自动机典型故障诊断试验表明:形态分量分析方法可有效分离出自动机振动信号中的冲击成分;同时,所提出的特征提取方法能够有效地进行自动机故障诊断。     

基于Wigner分布的干扰项抑制及算法

Wigner分布是一种真正意义上的时频分析方法,但存在其固有缺陷即虚假时频谱(干扰项)问题.将实信号转化成所对应的解析信号,并采用Choi-Williams方法对Wigner分布进行修正,实现了对干扰项的有效抑制,获得了满意的信号时频谱.给出了用解析信号计算信号Wigner分布及Choi-Williams分布算法.通过几个典型信号(多分量信号、调频信号等)对所研制的软件进行仿真实验,结果与理论相符,表明了软件算法的正确性.     

基于混沌振子列的微弱舰船轴频电磁场信号频率检测

针对远程探测频率未知的舰船轴频电磁场这一难题,提出了一种基于混沌振子列的微弱信号频率检测方法,通过该方法能有效地将强复杂背景噪声下的微弱轴频电磁场的频率检测出来.然后,讨论了不同阻尼比对系统性能的影响,并通过对比分析得出最优阻尼比.最后,用该方法对舰船轴频电磁场信号进行处理,结果证明了该方法的有效性.