基于叶端定时的转子碰摩故障诊断方法 被引量：5

1

作者 王维民 陈子文 +1 位作者 张旭龙 陈康 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期30-39,共10页

航空发动机转静碰摩不仅会影响转子的弯曲振动,还会使转子产生较明显的扭转振动,因此可通过监测扭转振动的变化情况来诊断碰摩故障。本文提出了一种基于改进叶端定时的碰摩故障诊断方法,通过监测转子扭转振动的变化进行碰摩故障的诊断... 航空发动机转静碰摩不仅会影响转子的弯曲振动,还会使转子产生较明显的扭转振动,因此可通过监测扭转振动的变化情况来诊断碰摩故障。本文提出了一种基于改进叶端定时的碰摩故障诊断方法,通过监测转子扭转振动的变化进行碰摩故障的诊断预警。针对由叶片间距误差导致扭转振动测量结果不准确的问题,提出了考虑叶片加工装配和叶片振动引起间距不均匀误差的修正方法并进行了碰摩实验研究。结果表明:提出的改进叶端定时法测量结果与编码器测量结果一致,可准确反映因碰摩导致的转速波动,验证了改进方法的正确性及改进叶端定时法在碰摩故障诊断中的实用性。 展开更多

关键词 叶端定时 转静碰摩 扭转振动 转速掉转 故障诊断

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变转速工况下叶尖计时信号趋势项解析及验证 被引量：1

2

作者 张旭龙 王维民 +3 位作者 李天晴 林昱隆 艾信息 王振国 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期305-318,共14页

非接触叶尖计时法作为监测旋转叶片振动参数的有效手段,近年来在航空发动机叶片振动监测中得到了广泛使用,然而监测结果中还存在如趋势项等难以定量分析的成分。从叶尖计时原理出发,分析了叶尖计时时域信号中存在的成分,研究了转速非线... 非接触叶尖计时法作为监测旋转叶片振动参数的有效手段,近年来在航空发动机叶片振动监测中得到了广泛使用,然而监测结果中还存在如趋势项等难以定量分析的成分。从叶尖计时原理出发,分析了叶尖计时时域信号中存在的成分,研究了转速非线性变化对叶尖计时测量结果的影响规律,提出了有键相叶尖计时信号中误差辨识与修正方法。建立了融合转速变化及气动阻力引起的趋势项的叶尖计时数字模型,通过数值仿真验证了所提方法的准确性,然后利用航空发动机压气机叶片实验台的叶尖计时数据以及动应力数据进行对比验证,结果表明本文方法计算的叶尖位移趋势项与动应变趋势项的相关系数为0.986,具备良好的一致性。对于降低叶尖计时测量结果的不确定性、实现叶片运行状态的全面监测具有重要的工程应用价值。 展开更多

关键词 叶尖计时 趋势项 变转速 气动阻力 叶片振动

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高转速风扇叶片外物撞击损伤的定量评价方法

3

作者 李涵 王维民 +2 位作者 户东方 张旭龙 李天晴 《航空发动机》 北大核心 2023年第6期54-61,共8页

外物撞击是造成航空发动机风扇叶片变形、损伤甚至断裂的主要因素。针对外物撞击持续时间短、瞬间载荷大、损伤影响因素多,难以进行定量损伤评价的问题,提出基于叶片损伤参数α的叶片损伤定量评价方法。以发动机风扇叶片受冰撞为例,采... 外物撞击是造成航空发动机风扇叶片变形、损伤甚至断裂的主要因素。针对外物撞击持续时间短、瞬间载荷大、损伤影响因素多,难以进行定量损伤评价的问题,提出基于叶片损伤参数α的叶片损伤定量评价方法。以发动机风扇叶片受冰撞为例,采用非接触叶尖计时测量方法,对叶片撞击产生的叶尖位移进行监测分析,验证了该方法的可行性。采用瞬态动力学分析方法对叶片经受撞击过程进行全流程仿真模拟,并采用正交试验法定量研究了外物撞击过程中的撞击速度、叶片转速、撞击位置3种因素对叶片损伤参数α的影响,拟合回归方程并绘制了这3种因素的3D响应曲面图,得到各因素的影响权重。结果表明:冰块速度与撞击位置同时下降时,叶片损伤弱化效果显著。该方法可为大型风扇叶片抗外物打击性能设计和在役健康监测提供理论支撑。 展开更多

关键词 风扇叶片 外物撞击 定量评价 正交试验 影响因素 航空发动机

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轴承周期冲击激励下发动机薄壁支承结构响应机理研究 被引量：4

4

作者 耿斌斌 左彦飞 +3 位作者 王辰 江志农 胡明辉 贺雅 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期72-78,99,共8页

燃气涡轮发动机轴承故障频发,然而,轴承故障信号经过复杂的薄壁结构传至机匣表面衰减严重,致使基于振动信号分析的轴承故障诊断难度增大。为此,从轴承故障特征产生机理出发,在薄壁支承系统固有特性分析的基础上,基于周期冲击激励与振动... 燃气涡轮发动机轴承故障频发,然而,轴承故障信号经过复杂的薄壁结构传至机匣表面衰减严重,致使基于振动信号分析的轴承故障诊断难度增大。为此,从轴承故障特征产生机理出发,在薄壁支承系统固有特性分析的基础上,基于周期冲击激励与振动响应时频域关联分析,阐释了轴承冲击激励下,复杂薄壁支承结构测点的响应特征。相关结论可以为基于共振解调的轴承故障诊断提供参考,对具有薄壁支承结构的燃气轮机轴承故障预警或诊断有一定的参考价值。 展开更多

关键词 薄壁支承结构 轴承故障 响应机理 有限元分析

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薄壁机匣发动机轴承位置不平衡响应矢量逆推方法 被引量：2

5

作者 冯坤 朱振桥 +3 位作者 左彦飞 王辰 胡明辉 耿斌斌 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第16期89-95,共7页

整机动平衡相较传统工艺动平衡可大幅提高整机不平衡振动控制效率;由于发动机振动测点位于薄壁机匣支承结构表面,无法直接测得轴承位置的不平衡响应矢量,使整机动平衡难度增大。为此,提出一种基于机匣外部测振信号的轴承位置不平衡响应... 整机动平衡相较传统工艺动平衡可大幅提高整机不平衡振动控制效率;由于发动机振动测点位于薄壁机匣支承结构表面,无法直接测得轴承位置的不平衡响应矢量,使整机动平衡难度增大。为此,提出一种基于机匣外部测振信号的轴承位置不平衡响应矢量逆推方法;虑及薄壁机匣支承结构动力特性的影响,通过仿真分析结合试验获得测点振动响应与轴承位置不平衡激励之间的影响函数矩阵;利用该函数矩阵及机匣外部振动测点实测响应逆推轴承位置不平衡响应矢量。通过对典型双转子发动机高保真机匣系统的数值仿真分析,验证了该方法的有效性;对于实现发动机转子不平衡矢量逆推以及整机振动控制具有工程应用价值。 展开更多

关键词 薄壁机匣 不平衡响应矢量 逆推 数值仿真

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砂粒粒径对航空涡轴发动机压气机叶片冲蚀磨损的影响研究 被引量：1

6

作者 李超 宾光富 +1 位作者 李坚 王维民 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第19期180-190,共11页

高原、沙漠和沿海等服役环境中不同粒径的砂粒不可避免地对涡轴发动机压气机叶片造成冲蚀磨损,破坏叶片叶型和动力学特性,严重危及涡轴发动机使用寿命和直升机飞行安全。基于Finnie冲蚀磨损理论推导了颗粒对金属表面的磨损率表达式,分... 高原、沙漠和沿海等服役环境中不同粒径的砂粒不可避免地对涡轴发动机压气机叶片造成冲蚀磨损,破坏叶片叶型和动力学特性,严重危及涡轴发动机使用寿命和直升机飞行安全。基于Finnie冲蚀磨损理论推导了颗粒对金属表面的磨损率表达式,分析颗粒粒径对材料冲蚀磨损率的影响,以某型涡轴发动机压气机动叶和静叶为研究对象,设计搭建砂粒冲击速度测试装置和钛合金冲蚀磨损实验装置,通过典型砂粒粒径下冲蚀磨损实验获取磨损率表达式中与靶材材料和冲击速度相关的关键参数,结合气固两相流动力学分析开展砂粒粒径对压气机动叶和静叶冲蚀磨损的影响研究。结果表明:砂粒粒径与冲击速度存在内在关联,材料冲蚀磨损率与砂粒冲击速度呈幂函数关系。实验条件下,砂粒粒径由177μm增至423μm时,其冲击速度平均降低约17%。压气机动叶和静叶的磨损集中区域不随砂粒粒径的改变而变化,但磨损程度差异明显,其中177μm砂粒对动叶和静叶造成的最大冲蚀磨损率浓度值相比423μm砂粒分别增加91%和131%。研究结果为涡轴发动机压气机叶片抗磨损设计提供了理论参考。 展开更多

关键词 冲蚀磨损 气固两相流动力学 砂粒粒径 涡轴发动机 压气机叶片

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基于改进群延迟估计的同步压缩变换及其在冲击类振动信号提取中的应用 被引量：4

7

作者 贺雅 胡明辉 +2 位作者 卢子元 明煊 贾彦飞 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期22-33,共12页

旋转机械振动信号中的冲击特征通常代表着轴承损伤、齿轮损伤等常发故障的出现,为了准确提取信号中的冲击分量,提出一种基于改进群延迟估计的同步压缩变换时频分析方法。分析时间重分配同步压缩变换原型算法在处理实际强频变信号时的特... 旋转机械振动信号中的冲击特征通常代表着轴承损伤、齿轮损伤等常发故障的出现,为了准确提取信号中的冲击分量,提出一种基于改进群延迟估计的同步压缩变换时频分析方法。分析时间重分配同步压缩变换原型算法在处理实际强频变信号时的特性,发现其易导致明显的时频模糊问题。构建基于局部最大搜索算法的改进型经典群延迟估计方法,以克服TSST在分析强频变信号时带来的时频模糊问题,并在此基础上提出了群延迟自适应估计策略。形成一种基于改进群延迟估计的自适应同步压缩变换方法,在其基础上提出一种振动信号中脉冲特征提取方法。仿真信号和试验数据分析结果表明,该方法可较准确地提取出振动信号中的冲击特征,相较其他常用时频分析方法能够生成更为聚集的时频表示。 展开更多

关键词 冲击振动 提取 时频分析 时间重分配同步压缩变换 群延迟估计

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电磁式自动平衡执行器混合励磁结构参数优化

8

作者 周书华 陈立芳 +2 位作者 郭仪翔 张洪 孙亚冰 《北京化工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期67-74,共8页

针对电磁式自动平衡执行器永磁/电磁混合磁路和结构优化困难、执行器运行平稳性差的复杂问题,采用永磁/电磁相结合的混合励磁结构参数优化方法,探究结构参数对自锁力矩和驱动力矩的影响规律;考虑不同尺寸执行器的结构差异性,提出宽比和... 针对电磁式自动平衡执行器永磁/电磁混合磁路和结构优化困难、执行器运行平稳性差的复杂问题,采用永磁/电磁相结合的混合励磁结构参数优化方法,探究结构参数对自锁力矩和驱动力矩的影响规律;考虑不同尺寸执行器的结构差异性,提出宽比和厚比两个无量纲参数,利用混合励磁仿真优化永磁体、励磁环结构尺寸,大大提高了自锁及驱动稳定性。基于混合励磁结构参数优化结果搭建了一套自动平衡执行器,试验验证了永磁自锁和电磁驱动仿真结果:自锁力矩测试和仿真结果的误差不高于13.7%,电磁驱动配重盘实现了整圈步进。研究工作为电磁式自动平衡执行器的磁路优化设计提供了技术支撑。 展开更多

关键词 自动平衡 混合励磁 自锁力矩 驱动力矩 参数优化

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基于云重心评判的应急柴油机启动状态评估方法

9

作者 管玉峰 秦贯洲 +2 位作者 周正平 魏琨竺 茆志伟 《高技术通讯》 CAS 2021年第5期549-558,共10页

应急柴油机(EDG)是保证核电厂安全可靠运行的一级安全设备,其应急启动成功率是衡量核电站安全等级的关键指标之一,因此对EDG启动过程进行有效监测评估具有重要价值。本文利用在线监测系统采集EDG启动过程数据,考虑瞬变启动数据的不确定... 应急柴油机(EDG)是保证核电厂安全可靠运行的一级安全设备,其应急启动成功率是衡量核电站安全等级的关键指标之一,因此对EDG启动过程进行有效监测评估具有重要价值。本文利用在线监测系统采集EDG启动过程数据,考虑瞬变启动数据的不确定性,提出了一种基于云重心模型的EDG启动状态评估方法。首先,充分结合EDG快速启动特点,选择能够反映EDG启动阶段缸内发火做功和高压空气做功状态的7个特征参数作为评估指标,为准确计算特征指标,提出了适用于快速启动过程的瞬时转速优化计算方法和振动信号角域精确重采样方法。然后,利用云模型在解决随机性和不确定性问题方面的优势,构建综合云评估模型,将云重心评判法引入到EDG启动状态评估中。最后,以实际核电现场多次测试数据为分析案例,利用本文提出的特征提取方法和综合云评估模型对测量状态进行评估,验证了所提方法的有效性,为EDG启动状态评估提供了有效途径。 展开更多

关键词 应急柴油机(EDG) 启动状态 云重心模型 评估方法

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大型轴流压气机叶片无键相振动监测与故障预警方法 被引量：15

10

作者 王维民 张旭龙 +2 位作者 陈康 户东方 李维博 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第23期54-61,118,共9页

压气机运行过程中叶片承受复杂的交变载荷,容易产生高周疲劳故障,若不及时预警将会导致重大事故。为解决用叶尖定时法在叶片振动监测过程中键相传感器安装困难(如航空发动机等装备无键相传感器)或键相参考不准确的难题,提出了基于叶片... 压气机运行过程中叶片承受复杂的交变载荷,容易产生高周疲劳故障,若不及时预警将会导致重大事故。为解决用叶尖定时法在叶片振动监测过程中键相传感器安装困难(如航空发动机等装备无键相传感器)或键相参考不准确的难题,提出了基于叶片失谐特性的无键相叶片振动监测方法,并在此基础上,对算法改进,提出了谐调叶片的无键相监测方法。通过模拟,对所提出的方法进行了验证,然后在某大型轴流压气机上进行了实验研究,分别利用有键相法与无键相法对监测数据进行分析,完成了叶片同步振动参数的辨识,分析结果表明所提出的无键相法可以准确识别叶片同步振动参数,有键相法和无键相法的叶片共振频率识别相对误差小于0.06%。该方法在大型轴流压气机叶片的振动监测与故障预警中是有效和可行的。 展开更多

关键词 叶尖定时 无键相 同步振动 参数辨识

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基于性能仿真的燃气轮机气路故障预警方法 被引量：12

11

作者 林新智 冯坤 +1 位作者 胡明辉 江志农 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第9期36-43,共8页

提出了一种基于性能仿真的气路故障预警方法。首先,根据模块化思想建立了燃气轮机性能仿真模型。然后,为解决固定阈值报警在燃气轮机变工况运行过程中的局限性问题,提出基于模型的基准值上下限计算方法。在模型中考虑实际环境参数的波... 提出了一种基于性能仿真的气路故障预警方法。首先,根据模块化思想建立了燃气轮机性能仿真模型。然后,为解决固定阈值报警在燃气轮机变工况运行过程中的局限性问题,提出基于模型的基准值上下限计算方法。在模型中考虑实际环境参数的波动范围,从而得到各工况下各部件截面气路参数基准值上下限值,并作为气路参数正常波动的上下范围。最后,进行参数归一化处理并对燃气轮机气路参数进行预警状态判断。将该方法应用在LM2500+型燃机的实测数据中进行方法有效性验证,结果表明该方法在燃气轮机气路故障预警方面具有明显优势。 展开更多

关键词 燃气轮机 性能仿真 气路故障 报警阈值 变工况预警

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先验知识指导生成虚拟样本在指针式仪表识别上的应用 被引量：11

12

作者 马波 蔡伟东 郑凡帆 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第9期1549-1557,共9页

为解决现有指针式仪表识别方法依赖于预处理的有效性且泛化能力不足的问题,提出一种基于深度卷积神经网络与虚拟样本结合的识别方法.该方法利用深度卷积神经网络自适应地提取仪表图像关键特征,避免无关信息的干扰;采用先验知识构建指针... 为解决现有指针式仪表识别方法依赖于预处理的有效性且泛化能力不足的问题,提出一种基于深度卷积神经网络与虚拟样本结合的识别方法.该方法利用深度卷积神经网络自适应地提取仪表图像关键特征,避免无关信息的干扰;采用先验知识构建指针式仪表虚拟样本生成模型,解决深度卷积神经网络面临的小样本难题.仿真数据、实验数据和现场实际应用结果表明,文中方法是可行有效的,且比传统的指针定位方法识别效果更好,尤其在更换仪表、局部信息缺失等复杂情况下具有很好的鲁棒性. 展开更多

关键词 指针式仪表 虚拟样本生成 小样本 先验知识 卷积神经网络

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人工自愈概论 被引量：9

13

作者 高金吉 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期1-10,共10页

论述了仿生机械学研究的新领域——人工自愈原理:借鉴中华传统医学"自主调理是治疗学的第一原理",将人和动物的自愈机制赋予机器,使机器储存、补充和调动自愈力以维持机体健康状态。人工自愈技术包含自修复、代偿、自防护和... 论述了仿生机械学研究的新领域——人工自愈原理:借鉴中华传统医学"自主调理是治疗学的第一原理",将人和动物的自愈机制赋予机器,使机器储存、补充和调动自愈力以维持机体健康状态。人工自愈技术包含自修复、代偿、自防护和自愈调控技术。人工智能模仿人脑的意识思维控制行为实现自动化,可使机器更聪明;人工自愈可模仿人体无意识思维的自愈机制,在运行中防止和抑制故障实现自愈化。论述了工程自愈论是控制论研究领域的一个新的分支学科,拓展了控制论和工程控制论研究领域。提出人工自愈和人工智能赛博-物理系统CPS三体模型。人工自愈会让机器装备更健康,从故障快准溯源诊断到精稳自愈调控,是机器乃至人造物系统自主健康基础,应用前景广阔。 展开更多

关键词 仿生人工自愈 人工智能 工程自愈论 自愈调控 自主健康

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基于VMD和SVD的柴油机气门间隙异常特征提取研究 被引量：8

14

作者 江志农 魏东海 +1 位作者 张进杰 茆志伟 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第16期23-30,共8页

为有效地从柴油机缸盖表面振动信号中提取气门间隙故障特征,提出一种基于变分模态分解(VMD)和奇异值分解(SVD)的特征提取新方法。采用VMD算法对缸盖振动信号进行分解,利用所得的模态分量构建特征矩阵;接着应用SVD理论将特征矩阵转变为... 为有效地从柴油机缸盖表面振动信号中提取气门间隙故障特征,提出一种基于变分模态分解(VMD)和奇异值分解(SVD)的特征提取新方法。采用VMD算法对缸盖振动信号进行分解,利用所得的模态分量构建特征矩阵;接着应用SVD理论将特征矩阵转变为表征频率特性的奇异值序列,探讨了稳定工况下的奇异值序列与不同气门间隙状态之间的关系;由于转速、负荷等工况的改变对信号特征层的影响与故障所引起的信号特征的改变可能非常相似,因此将奇异值序列作为特征参数,输入到随机森林分类器中,构建分类模型,对柴油机变工况下的气门间隙故障进行诊断。实验结果表明:该方法能有效识别气门间隙故障,突出故障敏感特征;与传统基于Hankel矩阵和小波包系数矩阵的SVD特征提取方法相比,该方法所提特征参数在柴油机变工况条件下具有更高的识别率。 展开更多

关键词 特征提取 变分模态分解(VMD) 奇异值分解(SVD) 气门间隙故障

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基于补偿距离评估和一维卷积神经网络的离心泵故障快速智能识别方法 被引量：8

15

作者 焦瀚晖 胡明辉 +1 位作者 江志农 冯坤 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第10期41-49,共9页

一维卷积神经网络可适用于振动等一维信号的识别与分类,但将其直接应用于机械故障诊断时小样本训练条件下的识别准确率与识别速度是其亟需解决的问题。针对上述问题,提出一种基于补偿距离评估和一维卷积神经网络的离心泵故障快速智能识... 一维卷积神经网络可适用于振动等一维信号的识别与分类,但将其直接应用于机械故障诊断时小样本训练条件下的识别准确率与识别速度是其亟需解决的问题。针对上述问题,提出一种基于补偿距离评估和一维卷积神经网络的离心泵故障快速智能识别方法。基于离心泵振动分析与故障诊断理论,通过提取时域、频域、能量及熵特征来构造混合域全特征集,充分挖掘训练样本中的故障信息,提高单个训练样本的利用率,使故障识别模型具备小样本训练的能力;通过补偿距离评估方法对全特征集进行降维优化,在有效保留故障特征信息的同时显著降低特征维度,使特征构造及故障识别模型具备快速计算的能力;通过训练样本的降维后特征进行一维卷积神经网络的训练,进而构建故障智能识别模型,保存模型并将其用于离心泵故障分析。经某石化离心泵的抽空和滚动轴承损伤两个故障案例验证,该方法在小样本训练条件下识别准确率达到98%以上,单组数据识别时间小于3 s,可满足工程中离心泵故障实时智能识别的需求。 展开更多

关键词 离心泵 故障诊断 振动 卷积神经网络(CNN) 小样本

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基于领域对抗网络的轴承故障诊断方法研究 被引量：8

16

作者 刘嘉濛 郑凡帆 +1 位作者 梁丽冰 马波 《机电工程》 CAS 北大核心 2020年第3期227-233,共7页

在使用传统机器学习方法进行机械设备故障诊断过程中,因运行工况复杂多变无法满足测试数据和训练数据的同分布,导致模型诊断性能不高。针对这一问题,提出了一种基于领域对抗网络的设备变工况故障诊断方法。在卷积神经网络基础上,建立了... 在使用传统机器学习方法进行机械设备故障诊断过程中,因运行工况复杂多变无法满足测试数据和训练数据的同分布,导致模型诊断性能不高。针对这一问题,提出了一种基于领域对抗网络的设备变工况故障诊断方法。在卷积神经网络基础上,建立了包含特征提取器、故障分类器以及领域判别器的诊断模型,对测试与训练样本进行了分析处理,通过最小化故障分类器损失和最大化领域判别器损失,实现了对机械设备的故障诊断过程;通过在轴承试验台上进行了故障诊断模拟实验,将该方法诊断结果与其他故障诊断方法结果进行了对比,验证了该诊断模型对故障的识别能力。研究结果表明:该方法取得了96%以上的平均诊断准确率,在诊断过程中具有不受训练样本和测试样本差异影响的效果。 展开更多

关键词 故障诊断 领域对抗网络 轴承故障 网络诊断

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基于多重优化的多级盘转子虚拟装配平衡方法 被引量：1

17

作者 国玉林 杨丰宇 +2 位作者 姚剑飞 焦世文 张泽良 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期105-113,共9页

针对航空发动机转子振动精准抑制对装配工艺的需求,提出了一种虑及多转速多级盘结构转子虚拟装配平衡优化方法。以多级盘转子试验台为对象建立了转子动力学模型,在各级盘残余不平衡量及转子原始振动已知的情况下,通过仿真模型进行虚拟... 针对航空发动机转子振动精准抑制对装配工艺的需求,提出了一种虑及多转速多级盘结构转子虚拟装配平衡优化方法。以多级盘转子试验台为对象建立了转子动力学模型,在各级盘残余不平衡量及转子原始振动已知的情况下,通过仿真模型进行虚拟装配。以转子各测点的残余振动以及转子整体不平衡力和不平衡力矩为优化目标,采用多重优化算法寻找各级轮盘装配角度的优化方案。最后在3盘转子系统试验台上进行了试验验证,结果表明,使用该方法可使转子在宽转速范围内振动均有所下降,其中最大下降幅度为85.75%。本文结果可为航空发动机多级盘结构转子装配提供方法和技术支撑。 展开更多

关键词 多级盘转子 虚拟装配 多转速 平衡 多重优化

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带中介轴承的双转子系统振动耦合作用评估 被引量：7

18

作者 王杰 左彦飞 +1 位作者 江志农 冯坤 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期390-401,共12页

为了评估中介轴承对双转子系统的振动耦合作用,从临界转速位置振型变化、临界转速变化、模态振型与稳态不平衡响应的应变能分布变化、中介轴承受力变化等多角度,阐释双转子耦合振动的表现形式和关联关系,提出了相应的评价指标或评估方法... 为了评估中介轴承对双转子系统的振动耦合作用,从临界转速位置振型变化、临界转速变化、模态振型与稳态不平衡响应的应变能分布变化、中介轴承受力变化等多角度,阐释双转子耦合振动的表现形式和关联关系,提出了相应的评价指标或评估方法,并以典型燃气涡轮发动机双转子系统为对象,进行了分析评估。结果表明,单转子的模态振型可能在双转子模态振型中表现为3种形式,一一对应出现、重复出现或耦合出现,对应的临界转速及应变能分布也会随之产生相应的变化;中介轴承受力在临界转速位置出现峰值,而应变能分布变化最大的转速位置与系统临界转速位置不一致,同时还受不平衡激励位置影响;各单元应变能占比变化量随转速变化曲线可详细分析特定不平衡激励下系统应变能分布变化情况。所提方法可为双转子-中介轴承系统的设计、故障诊断提供参考。 展开更多

关键词 双转子 中介轴承 耦合作用 振型置信因子 应变能占比变化量

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航空发动机振动监测与故障诊断技术研究进展 被引量：1

19

作者 胡明辉 高金吉 +7 位作者 江志农 王维民 邹利民 周涛 凡云峰 王越 冯家欣 李晨阳 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1-29,F0002,共30页

航空发动机汇集各领域高精尖技术,是国家科技、工业和国防实力的综合体现。复杂结构与恶劣服役环境致使其故障频发,发动机故障诊断与健康管理技术成为保障其安全、可靠运行的重要支撑。由于振动类故障是航空发动机的主要故障模式,本文... 航空发动机汇集各领域高精尖技术,是国家科技、工业和国防实力的综合体现。复杂结构与恶劣服役环境致使其故障频发,发动机故障诊断与健康管理技术成为保障其安全、可靠运行的重要支撑。由于振动类故障是航空发动机的主要故障模式,本文从整机振动监测与故障诊断的系统研制与应用、理论研究现状及发展方向3个方面,对国内外现有航空发动机振动类故障诊断技术进行梳理、剖析,具体包括动力学分析、信号处理及深度学习等相关技术,分析航空发动机振动类故障诊断面临的问题与挑战,并归纳未来发展趋势。 展开更多

关键词 航空发动机 故障诊断 振动分析 动力学模型 信号处理 智能诊断

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一种用于滚动轴承故障诊断的脉冲增强提取方法 被引量：3

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作者 冯坤 李业政 胡明辉 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期582-592,共11页

针对齿轮箱滚动轴承发生故障时,其故障脉冲被强烈干扰信号湮没而导致故障特征难以提取的难题,提出了基于脉冲增强提取的滚动轴承故障诊断方法。基于表征故障脉冲周期性的包络谱,构建了能指示振动信号中故障脉冲强度的脉冲提取算子(PEO)... 针对齿轮箱滚动轴承发生故障时,其故障脉冲被强烈干扰信号湮没而导致故障特征难以提取的难题,提出了基于脉冲增强提取的滚动轴承故障诊断方法。基于表征故障脉冲周期性的包络谱,构建了能指示振动信号中故障脉冲强度的脉冲提取算子(PEO);考虑到微弱故障信号特征增强的需求,结合最小熵解卷积(MED)构造了脉冲增强提取算子指标(PEEO),用于评价MED不同滤波长度对故障脉冲增强的效果;构建基于MED滤波长度、脉冲频率以及PEEO的三维滤波模型,利用三维滤波谱PEEO峰值定位MED最优滤波长度并指示脉冲增强信号特征频率,获取最优脉冲增强信号的同时实现齿轮箱滚动轴承故障特征的提取。仿真分析和实验验证结果表明,该方法可以有效增强轴承故障脉冲,并在最优脉冲增强信号PEEO幅值谱中呈现显著的轴承故障特征,实现了齿轮箱滚动轴承微弱故障的诊断,且与典型方法相比具有明显优势。 展开更多

关键词 故障诊断 滚动轴承 脉冲增强提取 最小熵解卷积(MED) 最优滤波

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