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动力学仿真数据驱动的域自适应智能诊断方法 被引量:1
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作者 于树博 刘占生 赵辰 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第23期2832-2841,共10页
高质量标记数据是基于深度学习的故障诊断方法有效性的重要保障,然而在实际中难以获取大量工业标记故障案例,导致模型的泛化诊断能力弱。针对该问题,提出了动力学仿真数据驱动的域自适应智能诊断方法,该方法考虑仿真数据与实际数据的本... 高质量标记数据是基于深度学习的故障诊断方法有效性的重要保障,然而在实际中难以获取大量工业标记故障案例,导致模型的泛化诊断能力弱。针对该问题,提出了动力学仿真数据驱动的域自适应智能诊断方法,该方法考虑仿真数据与实际数据的本质差异,引入了一种特征分离网络域自适应诊断模型,在传统的域自适应模型基础上增加了目标域独有特征提取器以显式分离实际数据中的环境噪声等特征,增强域不变故障特征表示和聚类能力。提出了将域共享特征提取器诊断结果用于域独有特征提取器模型参数的训练策略,进一步提高模型的训练稳定性。采用凯斯西储大学轴承数据集测试了所提方法的诊断性能,结果表明诊断准确率和特征提取及聚类能力均优于其他对比迁移方法,并经验性地分析了模型超参数敏感度。 展开更多
关键词 动力学模型 故障诊断 域自适应 特征分离网络
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转子弯扭耦合振动非线性动力学特性研究 被引量:17
2
作者 刘占生 崔颖 +1 位作者 黄文虎 韩万金 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第7期603-605,共3页
对 Jeffcott转子的非线性弯扭耦合振动微分方程进行了理论分析 ,得出了在弯扭组合共振区内弯曲振动和扭转振动的频率特征。利用数值方法对转子系统在较宽的参数域内进行分岔研究 ,得出了弯扭组合共振为概周期运动的结论 ,求出了弯扭组... 对 Jeffcott转子的非线性弯扭耦合振动微分方程进行了理论分析 ,得出了在弯扭组合共振区内弯曲振动和扭转振动的频率特征。利用数值方法对转子系统在较宽的参数域内进行分岔研究 ,得出了弯扭组合共振为概周期运动的结论 ,求出了弯扭组合共振区与不平衡量之间的关系。 展开更多
关键词 转子 非线性动力学 弯扭耦合 分岔 概周期 弯扭组合共振 旋转机械
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基于遗传算法的旋转机械故障诊断方法融合 被引量:28
3
作者 刘占生 窦唯 +1 位作者 王东华 王晓伟 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期227-233,共7页
针对任何单一性质故障特征、单一诊断方法难以实现在整个故障状态空间上准确诊断的局限性,提出基于遗传算法的旋转机械融合诊断方法。该方法能有效利用各种不同性质故障特征和不同诊断方法,使其发挥各自的优点,从而提高诊断的准确率。... 针对任何单一性质故障特征、单一诊断方法难以实现在整个故障状态空间上准确诊断的局限性,提出基于遗传算法的旋转机械融合诊断方法。该方法能有效利用各种不同性质故障特征和不同诊断方法,使其发挥各自的优点,从而提高诊断的准确率。针对不同特征利用遗传算法将神经网络诊断和人工免疫诊断方法融合起来,使每一个诊断方法都在其优势空间区域发挥作用,使用小波包能量特征和双谱特征对两种诊断方法训练后,用遗传算法优化诊断融合权值矩阵对旋转机械进行实例诊断结果表明,该融合诊断方法能有效地提高故障诊断的准确率,并能提高诊断系统的鲁棒性。 展开更多
关键词 遗传算法 融合诊断 旋转机械 人工免疫
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非线性油膜力和啮合力作用下齿轮系统的振动特性研究 被引量:16
4
作者 刘占生 崔亚辉 +1 位作者 叶建槐 王永亮 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第23期84-91,共8页
同时考虑非线性齿轮啮合力和非线性油膜力的影响,建立齿轮-转子-滑动轴承系统的动力学模型。研究2种强非线性因素的共同作用下,系统的非线性动态响应。研究结果表明:转速相对较低时,非线性啮合力对系统振动的影响较大;随着转速的升高,... 同时考虑非线性齿轮啮合力和非线性油膜力的影响,建立齿轮-转子-滑动轴承系统的动力学模型。研究2种强非线性因素的共同作用下,系统的非线性动态响应。研究结果表明:转速相对较低时,非线性啮合力对系统振动的影响较大;随着转速的升高,非线性油膜力对振动的影响逐渐增大,并出现"半频涡动"现象,而非线性啮合力的作用相对减小;在一定的转速范围内,"半频涡动"引起的频率成分的振幅甚至超过不平衡质量引起的1倍频的振幅。这是考虑非线性油膜力和非线性啮合力作用时得到的新的结论,这些结论是过去采用线性油膜力模型时难以得到的。 展开更多
关键词 齿轮-转子-滑动轴承系统 非线性振动 非线性油膜力 非线性啮合力
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浮环密封运动机理及对轴系稳定性的影响 被引量:16
5
作者 刘占生 夏鹏 +1 位作者 张广辉 徐宁 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第9期110-116,共7页
浮环密封是引起轴系失稳的重要因素之一。建立浮环密封和转子瞬时运动关系,考虑温度影响,基于有限单元法求解瞬态流体动压力。利用摄动法求解锁死条件下浮环密封动力学系数,并与试验对比。结合非线性摩擦力和数值计算特点,提出浮环锁死... 浮环密封是引起轴系失稳的重要因素之一。建立浮环密封和转子瞬时运动关系,考虑温度影响,基于有限单元法求解瞬态流体动压力。利用摄动法求解锁死条件下浮环密封动力学系数,并与试验对比。结合非线性摩擦力和数值计算特点,提出浮环锁死动力学条件。建立浮环和转子耦合动力学模型,考虑瞬态流体动压力和摩擦力,研究浮环运动机理及相关因素。结果表明在小偏心率条件下,浮环负交叉刚度远大于主刚度;摩擦力越小、转速越高,锁死位置偏心率越小;锁死位置偏心较小时,浮环密封易引发轴系半频失稳现象,与工程实际相符合。 展开更多
关键词 浮环密封 稳定性 瞬态响应 转子动力学
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非对称柔性转子系统的动力特性分析 被引量:9
6
作者 刘占生 黄森林 +1 位作者 苏杰先 黄文虎 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第2期210-214,共5页
从一个受非线性油膜力作用的非对称柔性转子模型出发 ,以短轴承支撑的非对称柔性转子 -轴承 -基础系统为研究对象 ,考虑了转子和基础刚度的各向异性 ,并采用由三个函数确定的非稳态油膜力的解析表达式 ,运用数值积分的方法 ,研究了系统... 从一个受非线性油膜力作用的非对称柔性转子模型出发 ,以短轴承支撑的非对称柔性转子 -轴承 -基础系统为研究对象 ,考虑了转子和基础刚度的各向异性 ,并采用由三个函数确定的非稳态油膜力的解析表达式 ,运用数值积分的方法 ,研究了系统参数对系统的稳定性和分叉特性的影响 ,结果表明可以通过调整转子和基础刚度的各向异性系数来提高转子系统的稳定性。 展开更多
关键词 非对称柔性转子系统 动力特性 轴承 运动方程 稳定性 分叉特性
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基于LuGre摩擦模型的叶片碰撞摩擦特性研究 被引量:11
7
作者 刘占生 张敏 +1 位作者 张广辉 刘镇星 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第12期172-178,共7页
建立了基于LuGre摩擦模型的叶片冠间碰撞摩擦模型,研究了叶片冠间接触碰撞和摩擦的动力学特性和减振机理。并研究了冠间间隙、动静摩擦系数对成组自带冠叶片碰撞摩擦减振效果的影响。通过分析摩擦过程中鬃毛的变形,对LuGre模型进行有条... 建立了基于LuGre摩擦模型的叶片冠间碰撞摩擦模型,研究了叶片冠间接触碰撞和摩擦的动力学特性和减振机理。并研究了冠间间隙、动静摩擦系数对成组自带冠叶片碰撞摩擦减振效果的影响。通过分析摩擦过程中鬃毛的变形,对LuGre模型进行有条件的简化,研究了带冠叶片接触碰撞运动和摩擦运动的分岔特性。研究结果表明,LuGre摩擦模型可以更加完善的描述预滑动阶段叶片冠间的摩擦特性。 展开更多
关键词 LUGRE模型 带冠叶片 碰撞摩擦 减振 分岔特性
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冲压发动机超声速进气道流动自激振荡研究 被引量:15
8
作者 刘占生 张云峰 田新 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1595-1602,共8页
当冲压发动机超声速进气道工作在一定条件下时,会出现自激振荡现象.采用数值模拟方法研究了某超声速进气道结构的自激振荡现象,分析了振荡时进气道内流场的变化过程.研究表明发生自激振荡时进气道中流动产生大幅脉动,造成进气道壁板结... 当冲压发动机超声速进气道工作在一定条件下时,会出现自激振荡现象.采用数值模拟方法研究了某超声速进气道结构的自激振荡现象,分析了振荡时进气道内流场的变化过程.研究表明发生自激振荡时进气道中流动产生大幅脉动,造成进气道壁板结构承受周期变化的气动载荷,载荷振荡频谱中包含多个特征频率,其与声模态频率相重合,表明自激振荡现象与声模态的相关性. 展开更多
关键词 冲压发动机 进气道 自激振荡 声模态 流动分离 计算流体力学(CFD)
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基于流固耦合作用的柔性体流噪声降噪机理研究 被引量:9
9
作者 刘占生 马瑞贤 +1 位作者 杨帆 张广辉 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期176-184,共9页
舵体与流体相互作用产生的流噪声是水动力噪声的主要来源之一,这种噪声以宽频噪声为主,一般的降噪措施难以对其进行有效控制,而柔性舵体提供了解决的技术方案。以柔性NACA0018翼型为对象,基于流场大涡模拟、考虑任意运动固体边界的声学F... 舵体与流体相互作用产生的流噪声是水动力噪声的主要来源之一,这种噪声以宽频噪声为主,一般的降噪措施难以对其进行有效控制,而柔性舵体提供了解决的技术方案。以柔性NACA0018翼型为对象,基于流场大涡模拟、考虑任意运动固体边界的声学FW-H方程、并进一步利用弱耦合流固耦合算法考虑流体与柔性体的相互作用,对柔性翼型绕流非定常流场及流致噪声进行仿真,系统地分析不同攻角下柔性体的变形对流动、声源特性及流噪声辐射特性的影响。仿真结果表明:柔性体的变形延缓了壁面的流动分离,减小了湍流区,并抑制了壁面的压力脉动;降低了转捩区和湍流区的壁面声源强度,层流区的声源强度在大攻角下减小,而在小攻角下增大;随着攻角的变化,远场辐射噪声总声压级在翼型弦长方向和法线方向上呈现不同的变化规律,噪声频谱特性也表现出不同的规律。 展开更多
关键词 柔性体 大涡模拟 FW-H方程 流固耦合 流噪声
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离心泵变工况流场及叶轮流体激振力研究 被引量:14
10
作者 刘占生 刘全忠 王洪杰 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期1304-1308,共5页
目前采用势流理论计算离心泵叶轮的流体激振问题的结果不佳,对离心泵三维流场进行了定常和非定常计算,分析了不同工况下离心泵蜗壳内的压力分布情况,研究了不同工况下的离心泵叶轮上的稳态和瞬态作用力的变化规律.计算结果表明,稳态作... 目前采用势流理论计算离心泵叶轮的流体激振问题的结果不佳,对离心泵三维流场进行了定常和非定常计算,分析了不同工况下离心泵蜗壳内的压力分布情况,研究了不同工况下的离心泵叶轮上的稳态和瞬态作用力的变化规律.计算结果表明,稳态作用力在不同工况下的计算值能较好符合实验数据,离心泵偏离设计工况时稳态作用力会显著增加;瞬态作用力与叶轮和隔舌的干涉流动有很大关系,不同工况下瞬态作用力呈周期变化,其变化频率与叶片通过频率基本一致,随流量增大其幅值也显著增大.对稳态和瞬态作用力进行深入研究可以为离心泵叶轮流固耦合振动分析打下基础,有利于离心泵叶轮转子系统的减振降噪. 展开更多
关键词 离心泵 变工况 流体激振力 滑移网格 数值计算
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200MW汽轮机低压转子-轴承系统的非线性动力学分析 被引量:12
11
作者 刘占生 崔颖 +2 位作者 冷淑香 韩万金 黄文虎 《动力工程》 CSCD 北大核心 2004年第3期345-350,共6页
采用数值计算方法对实际大型转子-轴承系统的非线性动力学特性进行了研究,计算结果能与现场的运行经验很好地吻合。用有限元法建立了200MW汽轮机低压转子-轴承系统的非线性振动微分方程。采用Newmark逐步积分法对转子在升、降速过程中... 采用数值计算方法对实际大型转子-轴承系统的非线性动力学特性进行了研究,计算结果能与现场的运行经验很好地吻合。用有限元法建立了200MW汽轮机低压转子-轴承系统的非线性振动微分方程。采用Newmark逐步积分法对转子在升、降速过程中的振动响应进行了数值仿真,得到了转子发生油膜失稳的转速和油膜振荡的"惯性迟滞"现象。对转子的重力和不平衡量对系统的油膜涡动和油膜振荡的影响进行了计算和分析。计算得到了转子的振动随转子的偏心距、轴承的长径比、间隙比、润滑油粘度的变化规律,分析结果为定量和定性分析该类机组转子-轴承系统的稳定性提供了参考依据。 展开更多
关键词 动力机械工程 汽轮机 转子-轴承 非线性振动 油膜振动 NEWMARK法
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基于人工免疫的直升机传动系统在线异常监测方法 被引量:7
12
作者 刘占生 窦唯 +1 位作者 王晓伟 赵广 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期739-744,共6页
针对直升机在线监测时难以提取状态特征的问题,提出一种适用于直升机传动系统在线状态监测方法。该方法基于生物免疫系统反面选择机理,利用改进型反面选择算法并结合人工神经网络进行监测。该方法能有效地提取直升机传动系统的状态特征... 针对直升机在线监测时难以提取状态特征的问题,提出一种适用于直升机传动系统在线状态监测方法。该方法基于生物免疫系统反面选择机理,利用改进型反面选择算法并结合人工神经网络进行监测。该方法能有效地提取直升机传动系统的状态特征,并结合直升机传动系统的实际情况准确得出状态异常度。在线监测实例结果表明,该方法能较准确监测出直升机传动系统的异常状态,验证了该方法具有较好的在线性、准确性及鲁棒性。 展开更多
关键词 人工免疫 直升机 传动系统 反面选择算法 在线监测
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转子轴心轨迹故障诊断特征识别方法研究 被引量:7
13
作者 刘占生 张新江 +1 位作者 杨建国 夏松波 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第6期22-25,共4页
转子轴心轨迹形状反映转子系统的工作状态,用神经网络方法可识别转子轴心轨迹形状,但神经网络的训练速度和稳定性与网络输入数据编码方式有关,提出一种使轴心轨迹图形编码得到较大压缩的平面图形可变等长度压缩编码方法,从而减少了... 转子轴心轨迹形状反映转子系统的工作状态,用神经网络方法可识别转子轴心轨迹形状,但神经网络的训练速度和稳定性与网络输入数据编码方式有关,提出一种使轴心轨迹图形编码得到较大压缩的平面图形可变等长度压缩编码方法,从而减少了轴心轨迹神经网络识别系统的输入变元数,使训练后的神经网络的联想能力得到较大提高,也加快了网络的训练速度及稳定性.将该图形形状识别系统加入到故障诊断专家系统中,提高了故障诊断专家系统的自动诊断水平. 展开更多
关键词 旋转机械 故障诊断 专家系统 转子 轴心轨迹
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基于非对称模型的发电机转子-轴承系统动力特性分析 被引量:15
14
作者 刘占生 黄森林 苏杰先 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第1期23-28,共6页
该文在旋转坐标下建立了发电机非对称转子 -轴承系统的数学模型 ,推导了非对称转子、轮盘和轴承的传递矩阵。针对传统传递矩阵法存在的对多自由度非对称转子 -轴承系统的数值不稳定问题 ,该文在构造系统非对称部件的传递矩阵时 ,引入了R... 该文在旋转坐标下建立了发电机非对称转子 -轴承系统的数学模型 ,推导了非对称转子、轮盘和轴承的传递矩阵。针对传统传递矩阵法存在的对多自由度非对称转子 -轴承系统的数值不稳定问题 ,该文在构造系统非对称部件的传递矩阵时 ,引入了Riccati变换 ,使之适合于复杂实际非对称转子动力特性的求解。将这种方法应用于某 6 5 0MW核电发电机转子 轴承系统的动力特性计算 ,计算结果与实验结果吻合的较好 ,证明该方法能解决传统方法不能解决的实际非对称转子 轴承系统动力特性 (临界转速、不平衡响应和稳定性等 )的计算问题 ,为非对称电机转子的设计提供了更准确的计算方法。 展开更多
关键词 发电机 转子-轴承系统 动力特性分析 非对称模型
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航天器电源模拟系统故障诊断的神经网络方法 被引量:10
15
作者 刘占生 苏平线 姜兴渭 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期65-67,72,共4页
BP算法的研制成功使神经网络达到了实用化程度 .然而在实际工程中神经网络还没有起到其应起的作用 ,主要原因不在神经网络本身而在各领域的使用者未能把重点放在输入数据的前处理上 .根据航天器故障诊断的特点 ,提出了根据数据特点来构... BP算法的研制成功使神经网络达到了实用化程度 .然而在实际工程中神经网络还没有起到其应起的作用 ,主要原因不在神经网络本身而在各领域的使用者未能把重点放在输入数据的前处理上 .根据航天器故障诊断的特点 ,提出了根据数据特点来构造前处理函数的改进的升半柯西数据归一化方法 .通过比较证明 ,采用这一归一化方法可大大提高神经网络故障诊断系统的准确性 . 展开更多
关键词 神经网络 故障诊断 数据归一化 航天器 电源系统
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基于两端开口的有限长挤压油膜阻尼器的试验研究 被引量:11
16
作者 刘占生 张敏 +1 位作者 徐方程 徐宁 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第18期137-142,共6页
推导了有限长挤压油膜阻尼器阻尼系数的理论计算公式,利用脉冲激励法对两端开口的挤压油膜阻尼器进行了实验研究,通过对实验测量值与理论值的对比分析,得出影响挤压油膜阻尼器阻尼效果的参数和条件。研究表明,供油方式、供油压力均对挤... 推导了有限长挤压油膜阻尼器阻尼系数的理论计算公式,利用脉冲激励法对两端开口的挤压油膜阻尼器进行了实验研究,通过对实验测量值与理论值的对比分析,得出影响挤压油膜阻尼器阻尼效果的参数和条件。研究表明,供油方式、供油压力均对挤压油膜阻尼器的阻尼效果具有一定的影响,且脉冲激励法更适用于阻尼系数较小的阻尼器。 展开更多
关键词 阻尼系数 两端开口油膜阻尼器 脉冲激励法
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转子系统联轴器不对中研究综述 被引量:71
17
作者 刘占生 赵广 龙鑫 《汽轮机技术》 北大核心 2007年第5期321-325,共5页
介绍了联轴器的功能、型式以及联轴器不对中的定义、分类,结合国内外研究联轴器不对中的情况,详细总结了含有不对中联轴器的转子系统建模方法、不对中联轴器转子系统动力学特性分析方法以及联轴器不对中对转子系统稳定性的影响,并总结... 介绍了联轴器的功能、型式以及联轴器不对中的定义、分类,结合国内外研究联轴器不对中的情况,详细总结了含有不对中联轴器的转子系统建模方法、不对中联轴器转子系统动力学特性分析方法以及联轴器不对中对转子系统稳定性的影响,并总结了含有联轴器不对中故障的转子系统振动特征,在此基础上,对联轴器不对中研究中面临的问题和研究趋势进行了讨论。 展开更多
关键词 旋转机械 转子系统 联轴器不对中 振动
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基于主元-双谱支持向量机的旋转机械故障诊断方法 被引量:9
18
作者 刘占生 窦唯 王晓伟 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2007年第12期23-27,共5页
提出一种基于主元-双谱支持向量机的旋转机械故障诊断方法,该方法具有对故障在线监测分类和故障分类能力强的优点,能有效地从汽轮机故障的非平稳、非高斯时变信号中提取状态特征。首先研究了直接法、间接法及ARMA模型法的双谱估计特征,... 提出一种基于主元-双谱支持向量机的旋转机械故障诊断方法,该方法具有对故障在线监测分类和故障分类能力强的优点,能有效地从汽轮机故障的非平稳、非高斯时变信号中提取状态特征。首先研究了直接法、间接法及ARMA模型法的双谱估计特征,然后利用双谱分析主元数字特征提取技术提取这些特征,最后利用支持向量机对汽轮机小样本故障进行分类,较好地解决了故障样本不足的实际问题。诊断结果表明与常用的BP神经网络相比可以获得较高的诊断精度。 展开更多
关键词 故障诊断 特征提取 双谱 支持向量机 旋转机械
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基于旋转机械振动参数图形融合灰度共生矩阵的故障诊断方法 被引量:15
19
作者 刘占生 窦唯 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期88-95,共8页
旋转机械振动多维图形信息一直没有得到充分利用,在一定程度上影响了诊断技术的推广和应用,针对这一问题,该文研究了直接提取和挖掘旋转机械振动状态参数图形中的纹理特征信息的方法,提出利用描述图形灰度空间分布特性和空间相关性的灰... 旋转机械振动多维图形信息一直没有得到充分利用,在一定程度上影响了诊断技术的推广和应用,针对这一问题,该文研究了直接提取和挖掘旋转机械振动状态参数图形中的纹理特征信息的方法,提出利用描述图形灰度空间分布特性和空间相关性的灰度共生矩阵分析图形纹理特征,解决了灰度共生矩阵受所选取的方向影响的问题,最后利用人工免疫算法实现旋转机械故障诊断。在600MW模化汽轮机转子试验台上进行了转子正常、转子不平衡故障、转子不对中故障及轴承松动故障的试验并应用上述方法进行了故障诊断,诊断结果表明可以获得较高的诊断精度,为旋转机械故障诊断探索了一条新途径。 展开更多
关键词 旋转机械 故障诊断 图形识别 人工免疫 纹理特征
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超临界汽轮机高压缸有限元热应力分析 被引量:11
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作者 刘占生 顾卫东 +1 位作者 朱自民 任贵龙 《汽轮机技术》 北大核心 2002年第1期23-25,60,共4页
应用有限元分析程序对超临界 60 0MW汽轮机高压缸方案进行三维有限元应力分析 ,提出采用带有一半圆槽的新型高压隔板套设计方案 ,可有效降低高压隔板套应力 ,采用椭圆形汽封结构形式 ,既可避免动静之间产生碰磨 ,又能使轴封和隔板汽封... 应用有限元分析程序对超临界 60 0MW汽轮机高压缸方案进行三维有限元应力分析 ,提出采用带有一半圆槽的新型高压隔板套设计方案 ,可有效降低高压隔板套应力 ,采用椭圆形汽封结构形式 ,既可避免动静之间产生碰磨 ,又能使轴封和隔板汽封有较小的间隙 ,提高机组热效率 。 展开更多
关键词 超临界机组 汽轮机 高压缸 有限元 热应力分析
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