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轧机自激振动诊断和结构动力学修改 被引量：15
1
作者 熊诗波 王然风 +2 位作者 梁义维 马维金 熊晓燕 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期147-151,共5页
轧机是计算机控制的复杂机电系统。由于设计问题、结构损伤或系统故障,在某种条件或干扰下,可能产生持续自激振动。轧机的这种运行故障严重影响产品质量,损坏设备,甚至使生产中断。提出一种基于多参数同步综合测试、系统辨识和动力学分... 轧机是计算机控制的复杂机电系统。由于设计问题、结构损伤或系统故障,在某种条件或干扰下,可能产生持续自激振动。轧机的这种运行故障严重影响产品质量,损坏设备,甚至使生产中断。提出一种基于多参数同步综合测试、系统辨识和动力学分析与修改的综合方法,从试验与理论上分析了轧机产生自激振动的原因与消除方法。在研究的工程实例中,由辊缝位移传感器安装结构的动力学特性造成辊缝位移信号的响应延迟,引发板厚液压控制系统(AGC)非线性自激振动,从而产生整机持续的剧烈强迫振动。通过结构动力学修改,最大限度地减小位移反馈信号的延迟时间,大幅度地提高了系统的闭环稳定性,消除了正常工作条件(或正常扰动)下的自激振动,从而保证了轧机高效、稳定地工作。 展开更多
关键词 自激振动 系统辨识 时间延迟 模型结构 结构动力学
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大型复杂机械系统的状态监测和故障诊断 被引量：16
2
作者 熊诗波 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 2000年第4期233-235,共3页
讨论了大型复杂机械系统状态监测和故障诊断研究的现状和存在的问题 ,指出在解决复杂工程问题上所存在的差距 ,探讨了解决问题的方法 ,提出了基于过程模型的故障检测和诊断方法的一般结构 ,列举状态监测和故障诊断软件构成实例。
关键词 机械系统 状态监测 故障诊断
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液压支架冲击阀动态特性分析
3
作者 熊诗波 章迪寰 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1991年第4期77-83,共7页
本文首次给出一些液压支架冲击阀在按近10000 l/min流量冲击下的试验结果,指出这些阀在动态特性上存在的问题。结合理论推导,对这些问题进行了分析,并提出改善冲击阀动态特性的建议。
关键词 支架 液压 冲击阀 动态特性
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基于多维度排列熵与支持向量机的轴承早期故障诊断方法 被引量：26
4
作者 贾峰 武兵 +1 位作者 熊晓燕 熊诗波 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2014年第9期2275-2282,共8页
针对许多现有方法无法有效诊断滚动轴承早期故障的问题,引入排列熵的方法对轴承振动信号进行早期故障分析。通过研究嵌入维数和延迟时间对信号排列熵的影响,提出多维度排列熵的特征提取方法。利用多维度排列熵方法所提取的特征,建立了... 针对许多现有方法无法有效诊断滚动轴承早期故障的问题,引入排列熵的方法对轴承振动信号进行早期故障分析。通过研究嵌入维数和延迟时间对信号排列熵的影响,提出多维度排列熵的特征提取方法。利用多维度排列熵方法所提取的特征,建立了基于支持向量机的轴承早期故障智能诊断模型。对轴承不同类型、不同程度的故障数据进行分析,证明了多维度排列熵方法可以有效提取轴承不同状态的特征信息,与支持向量机结合的智能诊断模型可以精确地诊断轴承不同类型的早期故障,具有很强的通用性;该模型在贫样本的情况下,依然具有很高的诊断精度,适用于滚动轴承早期故障状态的在线监测。 展开更多
关键词 多维度排列熵 支持向量机 早期故障诊断 滚动轴承
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热连轧机垂直振动的建模与仿真 被引量：8
5
作者 张宏 熊诗波 +2 位作者 武兵 梁义维 王然风 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第23期2434-2438,共5页
针对某钢厂热连轧机在轧制过程中出现的异常振动现象,采用理论分析和试验模态分析,建立了一种较全面的分析热连轧机垂直振动的动态仿真模型。通过计算机仿真并与实际结合,得出轧机异常振动是由于传感器连接杆和传感器壳体的不合理相对... 针对某钢厂热连轧机在轧制过程中出现的异常振动现象,采用理论分析和试验模态分析,建立了一种较全面的分析热连轧机垂直振动的动态仿真模型。通过计算机仿真并与实际结合,得出轧机异常振动是由于传感器连接杆和传感器壳体的不合理相对运动耦合的结论。最后对传感器壳体进行结构动力学修改,修改后,消除了异常振动,解决了该热连轧机的自激振动。 展开更多
关键词 轧机 垂直振动 数学模型 仿真 动力学修改
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液压阀冲蚀磨损特性分析与结构探讨 被引量：17
6
作者 张宏 熊诗波 +1 位作者 梁义维 熊晓燕 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期214-217,共4页
以传统正顶杆结构的高水基平面先导阀为研究对象,将计算流体动力学理论(CFD)与冲蚀理论相结合,建立高水基液压阀流体湍流和冲蚀的数学模型.通过可视化模拟,分析了煤粒对高水基平面阀不同部位的冲蚀磨损分布.结果表明,平面阀的阀芯冲蚀... 以传统正顶杆结构的高水基平面先导阀为研究对象,将计算流体动力学理论(CFD)与冲蚀理论相结合,建立高水基液压阀流体湍流和冲蚀的数学模型.通过可视化模拟,分析了煤粒对高水基平面阀不同部位的冲蚀磨损分布.结果表明,平面阀的阀芯冲蚀磨损发生在节流口附近.此外,液压阀在开启过程中,由于阀芯的惯性使阀芯和顶杆间产生微动磨损.磨损的叠加,加剧了阀芯的磨损率,影响液压阀使用寿命.为此,提出了一种将正顶杆结构修改为侧顶杆结构可以减轻阀芯磨损的新方法. 展开更多
关键词 液压阀 冲蚀磨损 数值模拟 结构修改
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先导阀电磁铁的吸力特性数值模拟与试验 被引量：16
7
作者 张宏 廉自生 +1 位作者 熊晓燕 熊诗波 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期339-342,共4页
采用螺线管结构设计了适用于液压支架先导阀的电磁铁.结合Ansoft软件,模拟了磁感应强度的大小及其在空间的磁场分布,并对电磁铁的关键结构参数进行优化.结果表明,磁通密度最高的地方是衔铁与极靴导套端重叠部分,极靴内径单侧间隙的变化... 采用螺线管结构设计了适用于液压支架先导阀的电磁铁.结合Ansoft软件,模拟了磁感应强度的大小及其在空间的磁场分布,并对电磁铁的关键结构参数进行优化.结果表明,磁通密度最高的地方是衔铁与极靴导套端重叠部分,极靴内径单侧间隙的变化对吸力起决定作用. 展开更多
关键词 先导阀 电磁铁 数值模拟 参数优化
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齿轮润滑油粘度的数值法选择 被引量：12
8
作者 高创宽 亓秀梅 熊诗波 《润滑与密封》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期122-124,162,共4页
基于弹性流体动力润滑理论和计算机应用技术, 提出了一种较为科学的润滑油粘度选择方法———数值法。该法以齿面最小油膜厚度与综合粗糙度的比值 (即膜厚比 ) 为判据, 并在计算最小油膜厚度时综合考虑了齿面温升、粗糙度以及润滑油的... 基于弹性流体动力润滑理论和计算机应用技术, 提出了一种较为科学的润滑油粘度选择方法———数值法。该法以齿面最小油膜厚度与综合粗糙度的比值 (即膜厚比 ) 为判据, 并在计算最小油膜厚度时综合考虑了齿面温升、粗糙度以及润滑油的非牛顿效应, 使选油结果较好地反映了工业齿轮传动的实际状况。该法已在一些企业得到初步应用,结果表明: 它具有科学可靠、简便易行等特点, 适宜在工业现场推广应用。 展开更多
关键词 最小油膜厚度 齿面 膜厚比 数值法 弹性流体动力润滑 齿轮传动 粗糙度 企业 工业 效应
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电液位置伺服系统的变速趋近律滑模控制抖振抑制 被引量：20
9
作者 靳宝全 熊诗波 程珩 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期163-169,共7页
针对指数趋近律变结构控制应用于电液位置伺服系统存在控制性能与抖振不能兼顾的问题,设计出新型变速指数趋近律滑模控制器。建立基于偏差变量的电液位置伺服系统状态空间模型,推导出指数趋近律滑模控制器结构,进一步确定包含偏差变量... 针对指数趋近律变结构控制应用于电液位置伺服系统存在控制性能与抖振不能兼顾的问题,设计出新型变速指数趋近律滑模控制器。建立基于偏差变量的电液位置伺服系统状态空间模型,推导出指数趋近律滑模控制器结构,进一步确定包含偏差变量的切换函数及其导数,通过定义系统的Lyapunov函数,证明了趋近律控制下系统的稳定性。研究通过实时分析运动点距离滑模面的位置及趋近速率,采用模糊参数优化策略动态调整到达速度的变速趋近律方法,实现在滑模面外时加快响应速度并增强系统克服摄动及外部干扰能力,到达滑模面时柔化控制量以消除抖振的目的。通过试验研究变速趋近律与传统指数趋近律控制下的系统方波跟踪动态响应、稳态误差及控制量抖振指标,结果表明变速趋近律不仅保证到达运动的快速性,且有效降低了稳态抖振,具有良好的稳态性能。 展开更多
关键词 变速趋近律 电液位置伺服系统 滑模 抖振
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热连轧机自激振动诊断与振动机理分析 被引量：18
10
作者 马维金 李凤兰 熊诗波 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 2006年第4期261-264,共4页
描述了热连轧机的现场多点振动测试方法,利用振动信号的功率谱分析和小波包分析等现代信号分析技术,深入研究了轧机自激振动机理并诊断了振源位置。分析结果表明,研究对象的轧机压下系统位移传感器定尺支座结构是引起系统不稳定的敏感... 描述了热连轧机的现场多点振动测试方法,利用振动信号的功率谱分析和小波包分析等现代信号分析技术,深入研究了轧机自激振动机理并诊断了振源位置。分析结果表明,研究对象的轧机压下系统位移传感器定尺支座结构是引起系统不稳定的敏感部位。该结构参数不合理,是导致压下系统反馈信号严重失真,诱发轧机工作机座自激振动的根源。分析结果和诊断结论对于制定合理的结构动力学修改策略,消除轧机自激振动具有重要的意义。 展开更多
关键词 轧机自激振动 振动测试 小波包分析 振动机理分析 振源诊断
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基于EMD与多重分形去趋势法的轴承智能诊断方法 被引量：9
11
作者 贾峰 武兵 +1 位作者 熊晓燕 熊诗波 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期491-497,共7页
引入经验模态分解(EMD)方法去除故障信号的趋势项,提出EMD-MFDFA(multifractal detrended fluctuation analysis)的多重分形分析方法,并通过仿真分析EMD方法去趋势效果的有效性。然后将采用EMD-MFDFA方法提取的电机滚动轴承振动信号的... 引入经验模态分解(EMD)方法去除故障信号的趋势项,提出EMD-MFDFA(multifractal detrended fluctuation analysis)的多重分形分析方法,并通过仿真分析EMD方法去趋势效果的有效性。然后将采用EMD-MFDFA方法提取的电机滚动轴承振动信号的多重分形特征向量作为训练集,利用混合遗传算法搜索全局最优的能力优化支持向量机(SVM)模型参数,建立电机滚动轴承的智能诊断模型。最后,通过对电机滚动轴承不同状态的振动信号进行分析。研究结果表明:EMD-MFDFA方法能很好地揭示滚动轴承的振动信号多重分形特性,对滚动轴承正常状态、单一故障与多故障耦合等状态具有很强的辨识能力;所建立的智能诊断模型可以有效地诊断滚动轴承不同的故障状态,能够作为滚动轴承故障在线监测的有效工具。 展开更多
关键词 多重分形 去趋势波分析 经验模态分解 遗传算法 支持向量机
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通过监测电机的定子电流实现齿轮的故障诊断 被引量：18
12
作者 苏恒 洪迈生 熊诗波 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第10期1413-1416,共4页
研究了损伤齿轮的振动信号特征 ,齿轮的扭转振动信息中包含丰富的齿轮故障信息 .由于直接测量扭转振动信号比较困难 ,文中提出通过监测电机的定子电流对齿轮的扭振进行测量 ,通过对信号的分析提取故障特征 ,最终实现齿轮的故障诊断 .
关键词 齿轮 故障诊断 扭转振动 定子电流
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热连轧机位移传感器结构的试验模态分析 被引量：7
13
作者 马维金 熊晓燕 +3 位作者 李凤兰 王俊元 熊诗波 曾志强 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期259-264,共6页
辊缝位移传感器是轧机压下控制系统(Automatic gauge control,AGC)的关键元件,也是轧机AGC控制系统的反馈环节之一。辊缝位移反馈信号受传感器结构动态特性的强烈影响,传感器结构设计不合理甚至危及轧制过程的稳定性。模态参数可以完整... 辊缝位移传感器是轧机压下控制系统(Automatic gauge control,AGC)的关键元件,也是轧机AGC控制系统的反馈环节之一。辊缝位移反馈信号受传感器结构动态特性的强烈影响,传感器结构设计不合理甚至危及轧制过程的稳定性。模态参数可以完整地描述结构的动态特性,在结构动态设计和结构动力学修改阶段,必须进行有效的动态特性分析。采用单点激励、多点加速度响应拾振,对热连轧机辊缝位移传感器的外壳和位移传递杆结构进行了振动测试。以试验模态分析理论为基础,使用最小二乘复指数法(Least square complex exponent,LSCE),提取传感器结构的模态参数。分析结果表明,传感器外壳的垂直振动模态频率与热连轧机架的垂直振动模态频率接近,会对轧机工作机座的振动形成耦合,其动态特性对轧制过程的稳定性有严重危害。这些分析结果对建立轧机压下控制系统仿真模型以及进行结构动力学修改都具有重要意义。 展开更多
关键词 热连轧机 磁栅尺 结构动力学分析 振动抑制
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数控机床运动误差检测技术(续完) 被引量：11
14
作者 洪迈生 苏恒 +2 位作者 熊诗波 魏元雷 李自军 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2002年第2期52-53,共2页
关键词 数控机床 运动误差 虚拟基准 误差检测
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四辊轧机的六自由度垂直振动模型研究 被引量：8
15
作者 马维金 李凤兰 +1 位作者 王俊元 熊诗波 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第24期2962-2965,共4页
提出一种四辊轧机工作机座垂直振动的六自由度集中质量模型,利用MATLAB软件平台对机座垂直振动的固有频率进行了数值计算。现场振动测试结果表明,计算结果比较精确。所构建的轧机工作机座垂直振动模型可以用于进行动力学仿真分析和结构... 提出一种四辊轧机工作机座垂直振动的六自由度集中质量模型,利用MATLAB软件平台对机座垂直振动的固有频率进行了数值计算。现场振动测试结果表明,计算结果比较精确。所构建的轧机工作机座垂直振动模型可以用于进行动力学仿真分析和结构动力学修改,对于全面掌握和了解四辊轧机的振动特性、避免轧机产生垂直自激振动和提高轧机的生产效率及轧制产品质量都有重要的理论和实际意义。 展开更多
关键词 轧机工作机座 垂直振动模型 固有频率 数值计算
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基于频域——时域的机床直行部件运动误差在线测量 被引量：4
16
作者 苏恒 洪迈生 +2 位作者 李自军 魏员雷 熊诗波 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期275-280,共6页
提出了以频域三点法求得的直线度误差为递推叠代初值的精确时域两点法测量机床直行部件运动误差的新方法。频域三点法所使用的测量数据是通过把传感器拾取的原始数据做对称延拓预处理后得到的 ,这样就可以避免经典频域三点法测量直线度... 提出了以频域三点法求得的直线度误差为递推叠代初值的精确时域两点法测量机床直行部件运动误差的新方法。频域三点法所使用的测量数据是通过把传感器拾取的原始数据做对称延拓预处理后得到的 ,这样就可以避免经典频域三点法测量直线度误差时 ,由于直线度误差的非周期性、非封闭性以及端点不连续而引起的高阶谐波分量失真边缘效应。同时 ,利用现代控制理论分析了经典频域三点法的谐波抑制特性。 展开更多
关键词 机床 直行部件 运动误差 在线测量 趋势项 对称延拓 误差初值 误差分离 精确时域两点法
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基于小波包和EMD处理的滚动轴承故障诊断 被引量：14
17
作者 吕永卫 熊诗波 +1 位作者 林选 田慕琴 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2010年第2期178-182,共5页
为解决异步电机故障轴承振动信号易受噪音影响信噪比较小的缺点,提出了一种新的故障诊断方法。首先,采用小波分析方法对测得的原始信号进行去噪,并根据频率对原始信号进行频带划分;其次,用经验模式分解(EMD)方法对小波包分解重构得到的... 为解决异步电机故障轴承振动信号易受噪音影响信噪比较小的缺点,提出了一种新的故障诊断方法。首先,采用小波分析方法对测得的原始信号进行去噪,并根据频率对原始信号进行频带划分;其次,用经验模式分解(EMD)方法对小波包分解重构得到的低频段信号进行分解,获得若干固有内在模函数(IMF);最后,采用傅里叶变换对各个IMF函数进行时频分析获得频谱图,进而提取故障频率,根据故障频率和故障类型的对应关系得出最后的诊断结果。实验表明,该方法能有效地提取出故障特征频率,方便地判断出故障类型。对比分析了傅里叶变换和小波变换与本方法的优缺点,为滚动轴承的早期故障诊断提供了一个新的思路。 展开更多
关键词 小波分解 经验模式分解 固有内在模函数 轴承故障诊断
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干摩擦支承边界梁的非线性振动分析 被引量：7
18
作者 任勇生 秦惠增 +2 位作者 赵子龙 熊诗波 耿麦香 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 1998年第2期56-61,共6页
研究梁具有纵向干摩擦边界条件时非线性振动。干摩擦力本构关系分别为粘住—滑动状态、瞬态滑动状态、粘住状态三种情形描述。首先由Ｈａｍｉｌｔｏｎ原理建立梁的动力学方程及其干摩擦力的边界条件，然后借助于Ｇａｌｅｒｋｉｎ法转化... 研究梁具有纵向干摩擦边界条件时非线性振动。干摩擦力本构关系分别为粘住—滑动状态、瞬态滑动状态、粘住状态三种情形描述。首先由Ｈａｍｉｌｔｏｎ原理建立梁的动力学方程及其干摩擦力的边界条件，然后借助于Ｇａｌｅｒｋｉｎ法转化得到非线性常微分方程。采用谐波平衡原理进行系统的基波稳态响应求解，并讨论解的稳定性条件。数值计算利用ｔｕｒｂｏ－Ｃ语言在微机上完成，由此得到摩擦力参数改变时几种典型的频响特性曲线。 展开更多
关键词 干摩擦阻尼 弹性梁 非线性振动
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数控机床运动误差检测技术(待续) 被引量：6
19
作者 洪迈生 苏恒 +2 位作者 熊诗波 魏元雷 李自军 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2002年第1期18-20,23,共4页
从数控机床的误差分类、误差模型建立和误差检测装置等三方面综述了数控机床运动误差检测的研究。根据数控机床运动误差检测的实时性、高效性等特点 ,提出了“工件即基准”为核心的 ,基于虚拟基准的数控机床运动误差检测方案 ,该方案具... 从数控机床的误差分类、误差模型建立和误差检测装置等三方面综述了数控机床运动误差检测的研究。根据数控机床运动误差检测的实时性、高效性等特点 ,提出了“工件即基准”为核心的 ,基于虚拟基准的数控机床运动误差检测方案 ,该方案具有高柔度、不需要基准件 。 展开更多
关键词 数控机床 运动误差 虚拟基准 虚拟测量 误差检测
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基于神经网络和Dempster-Shafter信息融合的煤岩界面预测 被引量：17
20
作者 梁义维 熊诗波 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期86-90,共5页
针对煤岩界面识别精度无法满足采煤机自动调高的情况 ,提出采用神经网络融合工作面的三边信息 ,使用D -S证据理论再将此信息和不断获得的煤岩界面识别信息进行二次融合 ,从而实现在线融合和在线预测 ,不断提高预测精度 .仿真结果显示 :... 针对煤岩界面识别精度无法满足采煤机自动调高的情况 ,提出采用神经网络融合工作面的三边信息 ,使用D -S证据理论再将此信息和不断获得的煤岩界面识别信息进行二次融合 ,从而实现在线融合和在线预测 ,不断提高预测精度 .仿真结果显示 :该方法不仅对地质条件好的工作面有效 ,而且对断层也有一定的适应性 ;同时 ,具有优良的容错性 . 展开更多
关键词 煤岩界面 神经网络 D-S理论 长壁开采 采煤机 滚筒 地质条件
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