基于振动信号的高压断路器螺栓松动故障诊断研究 被引量：5

1

作者 林婧 张佳灏 +5 位作者 黎旭 朱信红 陈宇昇 郭毅明 林子钊 王立军 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期28-33,共6页

断路器在电力系统中肩负着控制和保护的重要任务,加强对断路器机械系统潜伏性故障诊断研究,对提高断路器在运行中的可靠性具有重要意义。文中以ZN98型真空断路器为研究对象,依据其振动强度建立了一套高压断路器振动加速度测试系统,基于M... 断路器在电力系统中肩负着控制和保护的重要任务,加强对断路器机械系统潜伏性故障诊断研究,对提高断路器在运行中的可靠性具有重要意义。文中以ZN98型真空断路器为研究对象,依据其振动强度建立了一套高压断路器振动加速度测试系统,基于MATLAB小波包频带能量分解算法提取故障诊断特征量。以紧固螺栓松动的潜伏性故障为例,分析了不同频段的振动信号能量图谱,提出了一套高压断路器弹簧操动机构螺栓松动潜伏性故障的诊断方法。研究表明,设置单个紧固螺栓故障时,传感器测试位置距离故障螺栓越近所得的特征量阈值越大,应选取特征量阈值的最小值作为测试位置的故障诊断判据;相较于断路器的分闸过程,合闸过程的特征量阈值更能明显准确地反映断路器的机械状态。 展开更多

关键词 高压断路器 螺栓松动故障 小波包分解 故障诊断

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基于多传感器融合声纹特征图谱的变压器铁芯松动故障诊断方法

2

作者 李楠 马宏忠 +2 位作者 段大卫 朱昊 何萍 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第15期129-137,198,共10页

变压器铁芯轻微松动故障给变压器安全稳定运行留下巨大隐患,目前尚缺乏切实可靠的诊断方法。提出一种基于多传感器融合声纹特征图谱的变压器铁芯松动故障诊断方法。首先,利用4个传感器采集声纹时序序列,通过小波变换生成声纹特征图谱,... 变压器铁芯轻微松动故障给变压器安全稳定运行留下巨大隐患,目前尚缺乏切实可靠的诊断方法。提出一种基于多传感器融合声纹特征图谱的变压器铁芯松动故障诊断方法。首先,利用4个传感器采集声纹时序序列,通过小波变换生成声纹特征图谱,利用熵权法确定不同传感器信号的权重分配,将4个声纹特征图谱加权融合,从而形成多传感器融合声纹特征图谱。其次,将融合声纹特征图谱输入优化后的ShuffleNetV2模型,通过分组卷积和通道混洗得到铁芯松动程度。最后,通过现场试验验证了方法的有效性。结果表明,所提方法对25%,50%,75%及100%的松动程度均能实现可靠诊断,平均准确率高达99.6%。与采用傅里叶频谱(fast Fourier transform, FFT)、格拉米角场(Gramian angular field, GAF)、马尔可夫变换场(Markov transform field, MTF)以及混沌特征(recurrence plot, RP)等传统声纹特征图谱的诊断相比,所提方法识别准确率提高了12.2%;与采用单传感器声纹特征图谱的诊断相比,所提方法识别准确度提高了5.8%;与采用AlexNet、MobilleNetV2、GoogleNet以及ResNet等卷积神经网络模型的诊断相比,所提方法识别准确率提高了2.7%。 展开更多

关键词 电力变压器 铁芯松动故障 声纹特征图谱 多传感器融合 卷积神经网络

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基于振动原理的GIS母线导电杆松动故障分析与诊断 被引量：39

3

作者 臧旭 马宏忠 +4 位作者 吴金利 李呈营 彭晓晗 杨启帆 屈斌 《电力系统保护与控制》 CSCD 北大核心 2021年第9期12-20,共9页

气体绝缘组合电器(GIS)长期工作在大电流强电动力环境下,受开关设备反复操作与长期机械振动影响,GIS设备的电气连接处易出现松动故障,导致GIS异常振动,甚至引发气室漏气与绝缘性故障。针对GIS母线导电杆松动故障,提出了基于振动检测的... 气体绝缘组合电器(GIS)长期工作在大电流强电动力环境下,受开关设备反复操作与长期机械振动影响,GIS设备的电气连接处易出现松动故障,导致GIS异常振动,甚至引发气室漏气与绝缘性故障。针对GIS母线导电杆松动故障,提出了基于振动检测的故障诊断方法。对正常运行与松动故障时的振动进行理论分析,建立126 kV振动检测实验平台,研究母线导电杆松动时振动信号特征。研究表明:正常运行时,GIS母线管外壳振动频率在1000 Hz以内,100 Hz是主要机械振动频率。母线导电杆松动时1000 Hz以上频率成分显著增加,并且故障越严重增加越明显。故可将故障时显著增加的1000~3000 Hz的频域能量E_(1-3 kHz)与1000 Hz内的频域能量E_(0-1 kHz)作为特征量,将其比值定义为松动故障系数γ,反映故障的严重程度。计算表明,γ>0.04母线导电杆松动故障,γ越大故障越严重,当γ≥0.1则松动较为严重。 展开更多

关键词 振动信号 母线导电杆 松动故障 频域能量 松动故障系数

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矿用栓接电缆接头松动故障识别方法研究 被引量：14

4

作者 王智勇 郭凤仪 +3 位作者 王海潮 陈艳君 王贺 郑志强 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期1045-1051,共7页

利用自研的实验平台开展了不同松动程度、负载电流和负载类型条件下的电缆接头松动故障实验,研究了不同条件下栓接电缆接头的温度特性、接触电压和回路电流特性。提出1种基于小波能量熵和概率神经网络(PNN)的松动故障识别方法。采用小... 利用自研的实验平台开展了不同松动程度、负载电流和负载类型条件下的电缆接头松动故障实验,研究了不同条件下栓接电缆接头的温度特性、接触电压和回路电流特性。提出1种基于小波能量熵和概率神经网络(PNN)的松动故障识别方法。采用小波变换对电流信号进行多分辨率分析,提取电流能量熵作为松动故障的典型特征,作为PNN松动故障识别模型的输入向量。利用newpnn函数创建PNN模型,采用循环寻优法对该模型的扩展参数S进行优化。分析了训练样本数量以及高频电磁噪声对模型识别准确率的影响。测试结果表明,该方法能够有效识别矿用栓接电缆接头的电连接松动故障。 展开更多

关键词 栓接电缆接头 松动故障 热电特性 PNN 电流能量熵

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基于WVD和OEW算法识别矿用栓接电缆电连接松动故障 被引量：9

5

作者 郭凤仪 陈艳君 +3 位作者 王智勇 郑志强 王贺 刘艳丽 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期2218-2224,共7页

为深入研究栓接电缆电连接松动故障的典型特征,实现故障识别,以铜-铜电缆接头作为研究对象,利用电缆接头松动故障实验平台开展了不同电流、不同松动程度条件下的松动故障实验。提出了基于Wigner-Ville(WVD)及客观熵权(OEW)的松动故障识... 为深入研究栓接电缆电连接松动故障的典型特征,实现故障识别,以铜-铜电缆接头作为研究对象,利用电缆接头松动故障实验平台开展了不同电流、不同松动程度条件下的松动故障实验。提出了基于Wigner-Ville(WVD)及客观熵权(OEW)的松动故障识别方法。运用WVD对回路电流进行变换,使其具有联合时频特征,然后提取该信号的时间边缘和频率边缘,进而计算回路电流的平均能量和基频能量。以回路电流的极差、平均能量、基频能量作为故障特征参数,采用OEW算法确定特征参数的权值,并构造加权规范化矩阵,结合最优距离准则(ODC)和硬判决规则识别松动故障。实验表明,该方法能够有效识别栓接电缆的电连接松动故障。 展开更多

关键词 WVD 时间边缘 频率边缘 客观熵权 松动故障

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基于Wigner-Hough变换的栓接电缆接头松动故障检测 被引量：4

6

作者 陈艳君 王智勇 +3 位作者 郭凤仪 王贺 郑志强 刘艳丽 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第8期294-299,304,共7页

检测供配电线路栓接电缆接头松动故障对于预防电气火灾具有重要意义。为此,提出一种基于WignerHough变换(WHT)的松动故障检测方法。利用Wigner-Ville分布对接触电流进行变换,使其具有时频联合特征。通过Hough变换提取时频分布中的特征信... 检测供配电线路栓接电缆接头松动故障对于预防电气火灾具有重要意义。为此,提出一种基于WignerHough变换(WHT)的松动故障检测方法。利用Wigner-Ville分布对接触电流进行变换,使其具有时频联合特征。通过Hough变换提取时频分布中的特征信息,并求取变换峰值及峰值变化率区间长度。根据不同实验条件下WHT峰值存在明显差异的特点识别松动故障,同时利用峰值变化率区间长度表征松动程度。实验结果表明,该方法能够有效检测配电线路电缆接头松动故障。 展开更多

关键词 松动故障 WIGNER-VILLE分布 时频分布 HOUGH变换 WIGNER-HOUGH变换 峰值变化率

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转子系统松动故障特征分析 被引量：4

7

作者 马辉 孙伟 +1 位作者 王学军 闻邦椿 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期400-404,共5页

针对工程中经常出现的一类轴承盖松动故障,综合考虑各种支座松动模型的优缺点,提出了一种新的松动模型.采用有限元方法对发生松动故障的转子系统进行模拟,得到系统的故障特征.结果表明:当等效松动质量振动位移小于松动间隙值,松动刚度... 针对工程中经常出现的一类轴承盖松动故障,综合考虑各种支座松动模型的优缺点,提出了一种新的松动模型.采用有限元方法对发生松动故障的转子系统进行模拟,得到系统的故障特征.结果表明:当等效松动质量振动位移小于松动间隙值,松动刚度减小时,系统经历了周期1、周期2最后达到周期4运动,且低频成分幅值在逐渐增大,轴心轨迹由椭圆变为螺旋状;当等效松动质量位移大于最大间隙值,松动间隙减少时,系统出现了高倍频成分和连续谱,轴心运动受到双面约束,在松动间隙很小时,呈一个"梯形"状.这些在不同情况下得到的故障特征,有助于对该类故障的诊断分析. 展开更多

关键词 松动故障 松动模型 转子系统 故障特征 故障诊断

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含支承松动故障的航空发动机非同步响应特征 被引量：5

8

作者 王海飞 陈果 +2 位作者 廖仲坤 张璋 邵伏勇 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期858-864,共7页

针对航空发动机支承系统中普遍存在的松动故障,为研究松动故障导致的非同步响应特征产生的机理,建立了发动机的转子-支承-机匣整机模型,引入支承松动故障模型,利用数值积分方法求解耦合系统的响应,分析了非同步响应特征。结果表明,对于... 针对航空发动机支承系统中普遍存在的松动故障,为研究松动故障导致的非同步响应特征产生的机理,建立了发动机的转子-支承-机匣整机模型,引入支承松动故障模型,利用数值积分方法求解耦合系统的响应,分析了非同步响应特征。结果表明,对于航空发动机中的支承松动故障,其引发的分频以及倍频原因在于,当刚度变化的周期等于转速周期时,将产生转频的倍频现象,在特定转速下,将激发系统的临界转速对应的频率;当刚度变化的周期等于n倍的转速周期时,则将产生1/n转频的分频及其倍频,在特定转速下,将激发系统的临界转速对应的频率。 展开更多

关键词 非同步响应特征 动力学建模 松动故障 整机振动 松动机理

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基于重分配小波尺度图的转子系统支座松动故障的研究 被引量：3

9

作者 马辉 赵群超 +1 位作者 宋雪萍 闻邦椿 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期962-966,共5页

介绍了重分配小波尺度图,并通过分析仿真信号将传统小波尺度图与重分配小波尺度图进行比较,结果发现重分配小波尺度图可在一定程度上提高尺度图的聚集性,减少干扰项。通过建立转子松动故障的仿真实验台,把实验采集到的发生松动故障的振... 介绍了重分配小波尺度图,并通过分析仿真信号将传统小波尺度图与重分配小波尺度图进行比较,结果发现重分配小波尺度图可在一定程度上提高尺度图的聚集性,减少干扰项。通过建立转子松动故障的仿真实验台,把实验采集到的发生松动故障的振动信号,利用重分配小波尺度图和三维谱振图进行分析,结果表明,三维谱振图可以大体上显示频谱信息,重分配小波尺度图可以进一步对松动故障信号进行细化分析,两者结合可以更好地识别转子支座松动故障。 展开更多

关键词 重分配小波尺度图 转子系统 支座松动故障 三维谱振图

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激励频率影响下的松动故障转子非线性分析 被引量：4

10

作者 刘桂珍 袁聪聪 +2 位作者 陈正道 于影 闻邦椿 《中国工程机械学报》 北大核心 2021年第5期458-461,共4页

利用拉格朗日方程建立了非稳态油膜力作用下的转子-定子-轴承系统松动故障的力学模型,应用数值分析方法研究该系统随激励频率变化时的分岔图,揭示系统分岔特性和进入混沌的途径。研究结果表明:当激励频率作为唯一控制参数时,系统呈现出... 利用拉格朗日方程建立了非稳态油膜力作用下的转子-定子-轴承系统松动故障的力学模型,应用数值分析方法研究该系统随激励频率变化时的分岔图,揭示系统分岔特性和进入混沌的途径。研究结果表明:当激励频率作为唯一控制参数时,系统呈现出复杂的非线性动力学行为。该结果为大型旋转机械的故障诊断提供了理论依据。 展开更多

关键词 激励频率 松动故障 分岔 混沌 庞加莱截面

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某型发动机涡轮转子前、后挡板连接螺钉松动故障分析 被引量：4

11

作者 黄庆南 杨养花 +1 位作者 申秀丽 李鑫 《航空发动机》 2004年第4期45-47,共3页

简要介绍了某型发动机低压涡轮转子前、后挡板连接螺钉在研制过程中松动的故障现象和特点 ,分析了故障原因 ,采取改进螺钉。

关键词 涡轮转子 低压涡轮 松动故障 发动机 故障原因 故障现象 螺钉 分析 有效措施 改进

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松动故障对矿用栓接电连接器电接触特性的影响 被引量：1

12

作者 赵国强 王玉婷 +3 位作者 王智勇 游江龙 张宏波 朱连勇 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2018年第4期28-34,共7页

为研究松动故障对栓接电连接器电接触性能的影响,利用自行研发的实验平台,开展了不同松动程度、接触电流以及材料配对时的栓接电连接器松动故障实验,利用建立的栓接电连接器温度场仿真模型,分析了短时大电流条件下的温度特性。接触压力... 为研究松动故障对栓接电连接器电接触性能的影响,利用自行研发的实验平台,开展了不同松动程度、接触电流以及材料配对时的栓接电连接器松动故障实验,利用建立的栓接电连接器温度场仿真模型,分析了短时大电流条件下的温度特性。接触压力一定时,铜-铜连接器接触电阻随接触电流增大而增大;接触压力大于某阈值时,铜-镀锌和铜-304钢连接器的接触电阻均随接触电流增大而增大,接触压力小于该阈值时接触电阻变化趋势相反。8倍额定电流短时过载条件下,铜-不锈钢连接器的温升较显著,且随着接触压力的减小,末态温度与最高温度间温差增大。 展开更多

关键词 电连接器 接触电阻 温度 松动故障 仿真模型

原文传递

柴油机连杆螺栓松动故障的诊断 被引量：1

13

作者 马志豪 徐斌 王子延 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2003年第3期47-50,共4页

本研究对某6105型柴油机机体表面振动信号进行采集和分析,通过对测得的发动机正常运转和连杆螺栓松动两种情况下的时域波形的处理和比较,找出发动机连杆螺栓松动时信号的特征频率,为发动机的故障诊断提供技术支持。

关键词 柴油机 连杆螺栓 松动故障 故障诊断 振动信号 频率

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往复式压缩机活塞杆与十字头连接螺纹松动故障的运动特性研究 被引量：2

14

作者 翟斌 马波 孙亚玲 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1149-1155,共7页

螺纹松动故障是往复式压缩机严重故障之一,针对活塞杆与十字头间螺纹松动故障机理进行分析研究,采用多体动力学理论建立往复式压缩机活塞杆与十字头间连接螺纹的动力学模型,模拟螺纹松动故障,发现活塞杆沉降波形的平均值和峰峰值对螺纹... 螺纹松动故障是往复式压缩机严重故障之一,针对活塞杆与十字头间螺纹松动故障机理进行分析研究,采用多体动力学理论建立往复式压缩机活塞杆与十字头间连接螺纹的动力学模型,模拟螺纹松动故障,发现活塞杆沉降波形的平均值和峰峰值对螺纹松动故障敏感。通过实际故障案例分析,验证了该动力学模型与往复式压缩机实际运行规律一致,且活塞杆沉降平均值和峰峰值对该故障敏感。 展开更多

关键词 螺纹松动故障 故障机理 多体动力学 往复式压缩机

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转子系统支承松动故障非线性参数识别 被引量：6

15

作者 曹树谦 黄亚明 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期446-453,共8页

针对一端支承松动的转子-滚动轴承系统,利用遗传算法对松动端的故障非线性参数进行识别。针对传统遗传算法的早熟收敛问题,提出了一种改进的遗传算法。通过适应度函数的构建,将参数识别问题转化为参数优化问题,改进了遗传算法中新一代... 针对一端支承松动的转子-滚动轴承系统,利用遗传算法对松动端的故障非线性参数进行识别。针对传统遗传算法的早熟收敛问题,提出了一种改进的遗传算法。通过适应度函数的构建,将参数识别问题转化为参数优化问题,改进了遗传算法中新一代种群的生成机制。父代种群进行交叉与变异操作后,并不直接产生新一代种群,而是取父代种群与生成的种群中适应度排序靠前的个体组成新一代种群。改进的遗传算法能以较大的变异率进行遗传进化,克制了遗传算法的早熟收敛问题,加快进化速度。用改进遗传算法识别了转子支承松动参数,并研究了变异率和噪声对识别结果的影响。研究表明,改进的方法能有效提高松动参数的识别效率,变异率最高可达0.3,噪声不超过10%时能具有理想的识别精度。基于支承松动转子实验台的实测信号,利用改进遗传算法进行了参数识别,验证了改进算法的有效性。 展开更多

关键词 转子系统 支承松动 改进遗传算法 参数识别 松动故障实验

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转子支座松动故障的数值仿真与实验研究 被引量：3

16

作者 毛居全 李朝峰 +1 位作者 王得刚 闻邦椿 《机械与电子》 2008年第3期3-6,共4页

根据工程实际情况,建立了轴承座地脚螺栓松动的力学模型,采用Adiletta提出的非线性油膜力模型,利用Runge-Kutta数值积分方法进行数值仿真。最后利用转子模型实验台,对支座松动故障进行实验研究,采用三维瀑布图、轴心轨迹图和小波尺度图... 根据工程实际情况,建立了轴承座地脚螺栓松动的力学模型,采用Adiletta提出的非线性油膜力模型,利用Runge-Kutta数值积分方法进行数值仿真。最后利用转子模型实验台,对支座松动故障进行实验研究,采用三维瀑布图、轴心轨迹图和小波尺度图对故障信号进行了分析研究。 展开更多

关键词 旋转机械 机座松动故障 数值仿真 小波尺度图 实验研究

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具有滚动轴承座松动故障转子系统的分叉和混沌 被引量：9

17

作者 何田 刘献栋 陈恩利 《石家庄铁道学院学报》 2003年第3期75-78,共4页

以转子动力学、Hertz理论和非线性动力学理论为基础,针对一端轴承座松动的滚动轴承——转子系统的具体特点,建立了系统的动力学方程。通过数值仿真研究了转子系统在转速变化和松动间隙扩展时显示的周期分叉、拟周期和混沌运动等复杂动... 以转子动力学、Hertz理论和非线性动力学理论为基础,针对一端轴承座松动的滚动轴承——转子系统的具体特点,建立了系统的动力学方程。通过数值仿真研究了转子系统在转速变化和松动间隙扩展时显示的周期分叉、拟周期和混沌运动等复杂动力学现象及其变化规律,得出了有价值的结论,可为该类故障的诊断提供参考。 展开更多

关键词 滚动轴承 轴承座 松动故障 转子系统 分叉 混沌 非线性动力学 故障诊断 Hertz理论 转子动力学

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数控机床联轴器松动故障排除 被引量：3

18

作者 丁金福 虞付进 《设备管理与维修》 2005年第5期43-43,共1页

关键词 数控机床 松动故障 挠性联接器 刚性联轴器

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基于模糊结构元的栓接电缆接头松动故障综合评判 被引量：1

19

作者 王智勇 郑志强 郭凤仪 《电器与能效管理技术》 2016年第15期69-73,共5页

为深入研究栓接电缆电连接松动故障的特性、实现故障有效识别,以栓接电缆接头作为研究对象,利用电缆接头松动故障试验平台开展了不同松动程度、不同电流条件下的松动故障试验。利用模糊结构元原理,根据电流、功率因数、电缆接头振动状... 为深入研究栓接电缆电连接松动故障的特性、实现故障有效识别,以栓接电缆接头作为研究对象,利用电缆接头松动故障试验平台开展了不同松动程度、不同电流条件下的松动故障试验。利用模糊结构元原理,根据电流、功率因数、电缆接头振动状态等影响因素,给出了模糊综合评判的结构元表达式,对栓接电缆接头的松动故障进行了综合评判。结果表明,该方法能有效识别出栓接电缆接头的松动状态,为松动故障的检测及保护提供理论依据。 展开更多

关键词 栓接电缆接头 松动故障 结构元 模糊评判 故障识别

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偏心量影响下的松动故障转子非线性分析

20

作者 刘桂珍 马晓君 +2 位作者 李小海 袁聪聪 闻邦椿 《中国工程机械学报》 北大核心 2022年第5期396-400,共5页

利用拉格朗日方程建立了非稳态油膜力作用下的转子-定子-轴承系统松动故障的力学模型,应用数值分析方法研究该系统随偏心量变化时的分岔图,揭示系统分岔特性和进入混沌的途径。研究结果表明:当偏心量作为唯一控制参数时,系统呈现出复杂... 利用拉格朗日方程建立了非稳态油膜力作用下的转子-定子-轴承系统松动故障的力学模型,应用数值分析方法研究该系统随偏心量变化时的分岔图,揭示系统分岔特性和进入混沌的途径。研究结果表明:当偏心量作为唯一控制参数时,系统呈现出复杂的非线性动力学行为,该结果为大型旋转机械的故障诊断提供理论依据。 展开更多

关键词 偏心量 松动故障 分岔 混沌

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