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附加质量对自由边板振动影响研究
1
作者 李晨阳 刘默羽 刘浩铭 《重庆理工大学学报(自然科学)》 CAS 北大核心 2024年第9期100-105,共6页
放置在矩形板上的设备会改变矩形板振动特性,这类问题可抽象为有集中质量的矩形板模型。利用差分法求解有集中质量对边自由对边简支矩形板自由振动特性,并研究在简谐力作用下有集中质量板振动功率流传播特性。根据功率流的矢量图和流线... 放置在矩形板上的设备会改变矩形板振动特性,这类问题可抽象为有集中质量的矩形板模型。利用差分法求解有集中质量对边自由对边简支矩形板自由振动特性,并研究在简谐力作用下有集中质量板振动功率流传播特性。根据功率流的矢量图和流线图,分析不同质量分布对板内功率流传播特性的影响。通过频率波数谱分析,研究集中质量对振动波数的影响。结果表明:集中质量会改变振动功率流集中位置并形成涡漩,集中质量间隔减小可以起到降低矩形板振动响应幅值的效果。 展开更多
关键词 集中质量 矩形板 差分法 振动功率流 频率波数谱
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基于振动能量的设备状态评价方法研究 被引量:5
2
作者 陈宏 袁浩东 +2 位作者 张帅伟 侯亚丁 赵营豪 《机械设计与制造》 北大核心 2013年第2期127-130,共4页
论研究单自由度系统强迫振动时振动能量与振动疲劳寿命之间关系,然后用ANSYS/FE-SAFE软件对简支梁进行横向弯曲振动疲劳分析,结果表明,在一定范围内,振动能量越大,振动疲劳寿命越短,反之亦然,因此可以用振动能量对设备状态进行评价。对... 论研究单自由度系统强迫振动时振动能量与振动疲劳寿命之间关系,然后用ANSYS/FE-SAFE软件对简支梁进行横向弯曲振动疲劳分析,结果表明,在一定范围内,振动能量越大,振动疲劳寿命越短,反之亦然,因此可以用振动能量对设备状态进行评价。对于测得的速度信号,可通过时域或频域积分的方法求得位移进而得到振动能量,也可以对信号进行频谱分析得到各频率下的幅值从而求得振动能量,后者更加方便准确。最后使用健康度定量描述设备的健康状态。 展开更多
关键词 振动能量 疲劳寿命 ANSYS FE-SAFE 状态评价 健康度
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高速转轴的空间进动及振动特征研究 被引量:7
3
作者 韩捷 石来德 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第3期317-320,共4页
探讨了受水平、垂直和轴向振动激励下高速转子的进动与振动特征。建立了基于转子回转特征的振动矢量强度概念 ;定义了主振矢、副振矢等回转评价参量 ;导出了几种基于复合信号的简洁计算公式 ;研究了其数值算法。研究表明 :考虑轴向激励... 探讨了受水平、垂直和轴向振动激励下高速转子的进动与振动特征。建立了基于转子回转特征的振动矢量强度概念 ;定义了主振矢、副振矢等回转评价参量 ;导出了几种基于复合信号的简洁计算公式 ;研究了其数值算法。研究表明 :考虑轴向激励时高速转子的空间回转特性与平面回转特性有许多相同之处。各谐波下的空间回转轨迹为一平面椭圆 ,且最大振动矢量在该椭圆的长轴方向 ,各评价参量均可以由较为简洁的数值计算给出。这对于全方位探讨旋转机械的回转特性及故障诊断具有十分重要的工程意义。 展开更多
关键词 空间运动 进动轨迹 故障诊断 旋转机械 高速转子 振动矢量
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转子系统全矢振动能量谱故障诊断研究 被引量:2
4
作者 侯亚丁 陈宏 +2 位作者 袁浩东 赵营豪 杨浩亮 《机械设计与制造》 北大核心 2013年第11期265-267,共3页
在大型旋转机械各类常见故障中,转子系统故障是发生最多的故障之一,超过总故障的60%。传统的转子系统的故障诊断方法主要是基于单通道信号的幅值谱和相位谱特征,但由于单通道信号的不完整性以及特征量选取的不可靠,容易出现误诊或漏诊... 在大型旋转机械各类常见故障中,转子系统故障是发生最多的故障之一,超过总故障的60%。传统的转子系统的故障诊断方法主要是基于单通道信号的幅值谱和相位谱特征,但由于单通道信号的不完整性以及特征量选取的不可靠,容易出现误诊或漏诊状况。为解决上述问题,提出振动能量谱的概念,并结合全矢谱技术进行双通道信息融合,形成全矢振动能量谱,将其运用于转子系统的故障诊断当中。实验证明,全矢振动能量谱较之于传统的幅值谱方法,能更加准确、有效的识别转子故障。 展开更多
关键词 全矢谱 振动能量 故障诊断 转子系统
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全矢-ARMA模型在机械振动强度预测研究的应用
5
作者 韩捷 吴彦召 +2 位作者 陈磊 郝旺身 张钱龙 《郑州大学学报(工学版)》 CAS 北大核心 2016年第6期43-47,共5页
单通道预测方法由于获取振动信息不完善,导致预测结果一致性差,从而不能很好地实现故障的预测.通过全矢谱获得的频谱结构具有唯一性的特点,能够很好地弥补单通道的不足,在此基础上,将时序预测方法 ARMA模型与全矢谱技术相结合,提出了全... 单通道预测方法由于获取振动信息不完善,导致预测结果一致性差,从而不能很好地实现故障的预测.通过全矢谱获得的频谱结构具有唯一性的特点,能够很好地弥补单通道的不足,在此基础上,将时序预测方法 ARMA模型与全矢谱技术相结合,提出了全矢-ARMA模型,并把该方法应用到机械振动强度预测研究中.实验表明,该方法预测结果与实际较吻合. 展开更多
关键词 全矢谱 ARMA模型 强度预测 信息融合 时序预测方法
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基于全矢谱-ARMA模型的机械振动强度预测研究 被引量:2
6
作者 吴彦召 韩捷 +2 位作者 陈磊 郝旺身 张钱龙 《机床与液压》 北大核心 2017年第3期193-196,162,共5页
单通道预测方法由于获取振动信息不完善的缺陷,导致预测结果一致性差,从而不能实现故障的预测。针对单通道信息不完善的缺陷,将时序预测重要方法 ARMA模型结合基于同源信息融合技术的全矢谱技术,提出了全矢谱-ARMA模型预测方法。全矢谱... 单通道预测方法由于获取振动信息不完善的缺陷,导致预测结果一致性差,从而不能实现故障的预测。针对单通道信息不完善的缺陷,将时序预测重要方法 ARMA模型结合基于同源信息融合技术的全矢谱技术,提出了全矢谱-ARMA模型预测方法。全矢谱是由互相垂直的两个通道获取的信息融合而成,在同一截面其频谱结构不会随着一对传感器安装的方位不同而变化。通过全矢谱获得的频谱结构具有唯一性,因此该方法能够实现预测并且结果一致性好,从而能够实现对故障的预测。实验表明:该方法预测结果好,并且比较实用。 展开更多
关键词 全矢谱 ARMA模型 强度预测 信息融合
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基于特征选择与Transformer的涡扇发动机剩余使用寿命预测 被引量:1
7
作者 刘耕鑫 董辛旻 +1 位作者 张瑞博 陈阳 《机床与液压》 北大核心 2024年第7期208-213,共6页
针对传统剩余使用寿命预测模型难以解决长时依赖问题以及不同特征组合对模型预测精度影响大的问题,提出一种基于特征选择与Transformer的剩余使用寿命预测模型。首先利用以互信息为理论基础的最大相关最小冗余特征选择算法,捕获特征与... 针对传统剩余使用寿命预测模型难以解决长时依赖问题以及不同特征组合对模型预测精度影响大的问题,提出一种基于特征选择与Transformer的剩余使用寿命预测模型。首先利用以互信息为理论基础的最大相关最小冗余特征选择算法,捕获特征与标签、特征与特征的关系,得到最佳特征组合;然后以Transformer的编码器为主体并加入门控卷积单元组成预测模型,使模型可以充分捕捉全局信息且提高运算效率的基础上也更加注重局部信息;通过网格搜索与粒子群算法确定模型超参数。最后将最优特征组合的变量数据输入模型实现涡扇发动机剩余使用寿命预测。利用此方法在C-MAPSS数据集进行验证,并进行对比实验,结果表明预测误差与模型效率均有一定改进。 展开更多
关键词 剩余使用寿命 最大相关最小冗余 特征选择 互信息 Transformer模型
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基于全矢排列熵的齿轮故障特征提取方法研究 被引量:12
8
作者 郝旺身 王洪明 +3 位作者 董辛旻 郝伟 韩捷 张坤 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第11期224-228,共5页
针对齿轮的故障振动信号的非平稳、非线性特征,采用非线性信号分析方法排列熵算法计算振动信号的排列熵大小来反映信号的复杂度。单通道的信息源难以反映出设备的真实运行状态,采用同源信息融合技术对双通道振动信号进行同源信息融合,... 针对齿轮的故障振动信号的非平稳、非线性特征,采用非线性信号分析方法排列熵算法计算振动信号的排列熵大小来反映信号的复杂度。单通道的信息源难以反映出设备的真实运行状态,采用同源信息融合技术对双通道振动信号进行同源信息融合,计算融合后的信号的排列熵,进而提出了一种基于全矢排列熵(FVPE)的齿轮故障特征提取方法,通过实验模拟齿根裂纹、断齿和缺齿这三种故障状态,实验结果表明本方法有效地解决了单一通道信息源不完善造成的误诊难题,并可以很好地区分三种故障。 展开更多
关键词 非线性 排列熵 全矢排列熵 故障特征 齿轮
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基于LMD的全矢包络技术及其在TRT振动故障诊断中的应用 被引量:18
9
作者 黄传金 邬向伟 +2 位作者 曹文思 孟雅俊 李军伟 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期168-174,共7页
为了更加准确地提取高炉煤气余压透平发电机组(TRT)振动故障信息,提出了基于局部均值分解(LMD)的全矢包络技术。该方法采集TRT转子某一截面上互相垂直的2个振动信号,利用LMD分别将2个信号分解为若干乘积函数(PF)分量。对2个信号的PF分... 为了更加准确地提取高炉煤气余压透平发电机组(TRT)振动故障信息,提出了基于局部均值分解(LMD)的全矢包络技术。该方法采集TRT转子某一截面上互相垂直的2个振动信号,利用LMD分别将2个信号分解为若干乘积函数(PF)分量。对2个信号的PF分量的包络函数分别进行融合,得到全矢包络谱,利用其对TRT进行故障诊断。仿真和实际算例分析结果表明,较之单源信息分析方法,所提方法获取的故障特征更全面、准确。 展开更多
关键词 局部均值分解 全矢包络谱 TRT 故障诊断 同源信息融合 滑动轴承 轴瓦振动 振动分析
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基于小波变换的齿轮箱振动信号降噪处理 被引量:20
10
作者 李浩 董辛旻 +1 位作者 陈宏 张继兴 《机械设计与制造》 北大核心 2013年第3期81-83,共3页
应用了小波变换理论和小波降噪的原理,对齿轮箱的振动信号进行了小波降噪处理,有效的从含有噪声的齿轮箱振动信号中提取出该信号更加准确和真实的故障特征,从而为提高齿轮箱故障诊断的准确性以及检测齿轮箱的早期微弱故障信号提供了重... 应用了小波变换理论和小波降噪的原理,对齿轮箱的振动信号进行了小波降噪处理,有效的从含有噪声的齿轮箱振动信号中提取出该信号更加准确和真实的故障特征,从而为提高齿轮箱故障诊断的准确性以及检测齿轮箱的早期微弱故障信号提供了重要的参考价值。通过对仿真信号的降噪处理,然后进行FFT变换,并且和没经过信号降噪处理就进行FFT变换的对比,显示了小波降噪的优越性。最后通过对齿轮箱的实际振动信号的降噪处理,进一步表明了小波降噪在消除噪声干扰方面有效性。 展开更多
关键词 小波分析 小波降噪 傅里叶变换 故障诊断
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转子系统齿式联接不对中故障的运动学机理研究 被引量:34
11
作者 韩捷 石来德 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第4期416-420,共5页
从运动学角度研究了齿式联接高速重载转子系统具有不对中时的运动机理及其故障物理特性。建立了在不对中状态下联轴器外壳质心、瞬心以及啮合线的运动方程;揭示了具有不对中转子系统的外壳轴心线的回转规律;指出了齿式联接不对中转子系... 从运动学角度研究了齿式联接高速重载转子系统具有不对中时的运动机理及其故障物理特性。建立了在不对中状态下联轴器外壳质心、瞬心以及啮合线的运动方程;揭示了具有不对中转子系统的外壳轴心线的回转规律;指出了齿式联接不对中转子系统运行的误差条件;提供了齿式联轴器不对中故障识别以及与相同频率特征故障区分的理论依据。 展开更多
关键词 不对中 转子系统 啮合线 联接 联轴器 回转 瞬心 运动方程 质心 运动学
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机械故障矢功率谱—支持向量机识别方法研究 被引量:6
12
作者 李志农 韩捷 +1 位作者 潘玉娜 李凌均 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2007年第8期214-216,共3页
与传统功率谱相比,矢功率谱融合了多通道的能量信息,反映的信息更全面。而支持向量机为解决机械故障诊断中有限的故障样本识别问题提供了一种有力的工具。基于此,结合矢功率谱和支持向量机,提出了一种故障诊断的新方法。该方法是以矢功... 与传统功率谱相比,矢功率谱融合了多通道的能量信息,反映的信息更全面。而支持向量机为解决机械故障诊断中有限的故障样本识别问题提供了一种有力的工具。基于此,结合矢功率谱和支持向量机,提出了一种故障诊断的新方法。该方法是以矢功率谱作为特征输入到支持向量机的多故障分类器进行故障识别,并应用到旋转机械故障诊断中。同时,该方法还与基于矢功率谱的径向基函数网络识别结果进行了比较,实验结果表明,该方法是有效的,尤其在小样本情况下,SVM识别效果明显优于径向基函数网络。 展开更多
关键词 矢功率谱 支持向量机 故障诊断 信息融合
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旋转机械的全信息能量谱分析方法研究 被引量:44
13
作者 韩捷 石来德 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期364-368,共5页
对旋转机械回转能量谱进行研究。建立回转能量谱的概念 ,定义两种全矢能量谱 ,导出全矢能量谱基于复合信号的简洁计算公式 ,并将其应用于实际故障诊断系统中。实践表明 ,全矢能量谱作为对转子涡动信号处理的能量分析方法 。
关键词 旋转机械 回转能量谱 全矢能量谱 故障诊断 信号处理 能量分析
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基于优化支持向量机的轴承故障诊断方法研究 被引量:8
14
作者 袁浩东 陈宏 +1 位作者 侯亚丁 赵营豪 《机械设计与制造》 北大核心 2012年第5期118-120,共3页
以滚动轴承在正常、内圈故障、外圈故障和滚动体故障四种工况下的振动信号为研究对象,采用小波包变换的方法提取信号的能量熵,构成振动信号的特征向量。在此基础上采用支持向量机进行故障模式识别,建立支持向量机模型需要选择适当的核... 以滚动轴承在正常、内圈故障、外圈故障和滚动体故障四种工况下的振动信号为研究对象,采用小波包变换的方法提取信号的能量熵,构成振动信号的特征向量。在此基础上采用支持向量机进行故障模式识别,建立支持向量机模型需要选择适当的核函数及相关参数,使用径向基核函数,需要设置的参数为核函数的宽度和误差惩罚系数,分别结合传统的网格搜索,遗传算法,粒子群算法优化支持向量机参数以提升分类性能。试验结果表明,采用优化后的支持向量机进行故障诊断可以大大提高诊断精度。 展开更多
关键词 滚动轴承 小波包变换 支持向量机 网格搜索 遗传算法 粒子群算法
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基于ARM和CPLD的振动信号采集系统设计 被引量:10
15
作者 陈磊 韩捷 +2 位作者 孙俊杰 陈宏 雷文平 《机床与液压》 北大核心 2011年第7期55-57,共3页
设计用于多通道信息融合的振动数据采集系统。基于ARM微处理器SC32442B和可编程逻辑器件EPM7256AE构建系统硬件平台;介绍数据采集过程和时序,设计数据采集驱动和应用程序。该采集仪具有4个模拟量输入通道,每路信号在采集电路上进行交流... 设计用于多通道信息融合的振动数据采集系统。基于ARM微处理器SC32442B和可编程逻辑器件EPM7256AE构建系统硬件平台;介绍数据采集过程和时序,设计数据采集驱动和应用程序。该采集仪具有4个模拟量输入通道,每路信号在采集电路上进行交流和直流量的分离,采集仪内部具有8路AD转换通道;实现了多路振动信号的同步采样,有效地解决了同源信息融合时多路数据的同步问题,提高故障诊断的可靠性和准确性。设计的采集系统已经成功应用在故障诊断仪器产品中。 展开更多
关键词 故障诊断 数据采集 信息融合 嵌入式系统
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基于云计算技术的设备管理系统研究与开发 被引量:15
16
作者 赵冰 郝伟 +1 位作者 郝旺身 董辛旻 《制造业自动化》 北大核心 2011年第1期48-51,共4页
针对现有设备管理系统投入和维护成本过高,无法满足中小企业需求的现状,本文利用云计算技术经济性和共享性等优点,提出了基于云计算技术开发设备管理系统的方法,并运用GAE云计算平台和对象数据库技术设计了一个基于云计算技术的中小企... 针对现有设备管理系统投入和维护成本过高,无法满足中小企业需求的现状,本文利用云计算技术经济性和共享性等优点,提出了基于云计算技术开发设备管理系统的方法,并运用GAE云计算平台和对象数据库技术设计了一个基于云计算技术的中小企业设备管理系统。为设备管理系统的专业化和网络化提供了一个新思路。 展开更多
关键词 云计算 设备管理系统 GAE
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基于云计算技术的设备状态监测系统研究 被引量:9
17
作者 王东方 郝旺身 +1 位作者 董辛旻 郝伟 《煤矿机械》 北大核心 2011年第10期270-272,共3页
传统的设备状态监测与故障诊断系统通常采用基于Internet的远程监测中心到客户端的B/S服务模式,但是随着客户量和业务量的不断增加,远程监测中心的硬件、软件以及网络速度等已远远不能满足发展需要。利用云计算的分布式存储、并行计算... 传统的设备状态监测与故障诊断系统通常采用基于Internet的远程监测中心到客户端的B/S服务模式,但是随着客户量和业务量的不断增加,远程监测中心的硬件、软件以及网络速度等已远远不能满足发展需要。利用云计算的分布式存储、并行计算等特点,结合频谱分析算法,提出了一种基于云计算技术的设备状态监测系统。工程实践证明该方法是可行的。 展开更多
关键词 云计算 频谱分析算法 分布式基础架构 状态监测
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全矢谱体系兼容性关键技术研究 被引量:7
18
作者 段非 韩捷 +1 位作者 董晶 李丽娟 《机械设计与制造》 北大核心 2009年第11期206-208,共3页
基于全矢谱分析技术的理论,对全矢谱体系进行了深入研究。探究全信息分析与传统常规分析之间的内在联系,使之可以相互兼顾。进行了全矢谱体系在计算方面,图谱表达方面及诊断规则方面的兼容性问题的研究。在研究探索崭新故障分析诊断分... 基于全矢谱分析技术的理论,对全矢谱体系进行了深入研究。探究全信息分析与传统常规分析之间的内在联系,使之可以相互兼顾。进行了全矢谱体系在计算方面,图谱表达方面及诊断规则方面的兼容性问题的研究。在研究探索崭新故障分析诊断分析方法时,建立全矢谱体系与传统方法之间的联系,对基于单源信息的分析方法的诊断经验和诊断规则进行了调查,对全矢谱分析这种新方法的推广,应用和普及具有重要的现实意义。表明全矢谱分析对于旋转机械故障诊断是一种非常实用的分析工具。 展开更多
关键词 全矢谱 旋转机械 故障诊断 兼容性
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从故障实例数据库中挖掘振动信号特征 被引量:4
19
作者 关惠玲 张优云 +2 位作者 韩捷 董辛旻 郝伟 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第3期337-342,共6页
复杂、并发故障诊断的难点在于这些故障的振动信号很复杂 ,特征很难获取。文中阐述了从实例数据库中挖掘故障特征的整体结构 ,定义了信号的绝对、相对和梯度特征及相应的绝对、相对和梯度模式实例 ,进而阐述了应用模糊聚类分析挖掘特征... 复杂、并发故障诊断的难点在于这些故障的振动信号很复杂 ,特征很难获取。文中阐述了从实例数据库中挖掘故障特征的整体结构 ,定义了信号的绝对、相对和梯度特征及相应的绝对、相对和梯度模式实例 ,进而阐述了应用模糊聚类分析挖掘特征模式的方法。最后以往复式压缩机实例挖掘系统为例说明了该原理的应用。 展开更多
关键词 振动信号 故障诊断 数据挖掘 特征提取 知识获取 实例学习
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基于AR-Kalman的机械设备状态趋势预测方法研究 被引量:8
20
作者 李永耀 韩捷 +2 位作者 陈磊 郝旺身 管腾飞 《制造业自动化》 北大核心 2014年第12期95-96,120,共3页
为提高AR模型的趋势预测精度,结合AR模型和卡尔曼滤波方法,提出了一种新的机械设备状态趋势预测方法。该方法利用AR模型作为预测器,以卡尔曼滤波方法作为实时修正器,进行趋势预测。实验结果表明,该方法能有效地对机械设备的运行状态趋... 为提高AR模型的趋势预测精度,结合AR模型和卡尔曼滤波方法,提出了一种新的机械设备状态趋势预测方法。该方法利用AR模型作为预测器,以卡尔曼滤波方法作为实时修正器,进行趋势预测。实验结果表明,该方法能有效地对机械设备的运行状态趋势进行预测,明显提高了预测准确度。 展开更多
关键词 AR模型 Burg算法 KALMAN滤波 趋势预测
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