2009, 29(2):127-132.
摘要:首先给出了橡胶V带式无级变速器(CVT)的性能评价与试验方法;然后测试了一传递扭矩达120 N·m的橡胶V带式CVT的性能,给出了该CVT在不同输入转速与不同负载转矩下的传递效率、转矩损失、转速损失和速比的变化特性,并进行了分析;最后研究了橡胶V带式CVT主动轮限位弹簧的刚度、离心飞锤的质量以及从动轮的压扭弹簧的刚度对橡胶V带式CVT性能的影响,揭示了橡胶V带式CVT的结构参数对其性能的影响规律。
2009, 29(2):133-136.
摘要:针对斜槽式模态转换型超声电机工艺复杂,成本太高,研制了一种全新结构的孔式模态转换型超声电机。利用振动理论分析了电机的模态转换原理及工作机理。利用ANSYS软件对电机定子进行了仿真分析,分析了电机定子的工作模态和谐响应。制造了一台原理型样机,测量了样机的工作频率、振型、转速、转矩等。结果表明,这种电机的工作频率约为575 kHz,空载转速可达1 000 r/min,最大转矩可达0.15 N·m,其性能与所研制的斜槽式原理样机相近。
2009, 29(2):137-140.
摘要:针对自行火炮实车测试中无法得到稳态信号的制约,以及常规的振动测试方法无法实现非接触、不解体、无损在线检测的弊端,提出了利用瞬态过程中的声音信号对齿轮箱进行故障诊断,并将阶次分析和倒谱分析相结合提出了阶次倒谱分析,来克服传统傅里叶变化不能分析非稳态信号的不足。结果表明,此方法可以有效地克服“频率模糊”现象。通过对齿轮箱齿面磨损故障诊断试验,并将声音信号与振动信号进行对比分析,证明了此方法的有效性和优越性。
2009, 29(2):141-145.
摘要:提出了一种基于Zernike不变矩特征和神经网络分类器的轴心轨迹自动识别方法。通过对原始Zernike矩特征进行二次提取和处理,获得了对轴心轨迹识别更为敏感的矩特征量,降低了后续神经网络分类器设计的难度。仿真研究表明,基于Zernike矩的轴心轨迹识别方法,其识别精度优于常用的几何矩方法。将所提方法应用于汽轮发电机组和高速离心压缩机组轴心轨迹的自动识别,并结合频谱能量分布特征进行故障诊断,结果表明,引入轴心轨迹特征可以有效地提高旋转机械故障诊断的精度。
2009, 29(2):146-149.
摘要:提出了一种基于特征集第一主元方向及其信息保留率的状态识别方法。首先计算得到多路信号的特征集,继而计算该特征集的第一主元方向在特征集所在的高维空间中的方向角向量,并以该方向角向量和第一主元方向上的信息保留率作为状态识别的新特征集。提出了一种较为宽泛的神经网络收敛准则和判据方法,该方法中网络输出节点数为1,并结合非对称交叉式遗传算法作为网络训练中寻优方法,可有效实现网络的快速训练。试验表明,所提方法可对高维多元数据进行高度抽象,且计算简便,识别准确率较高,泛化能力较强,具有一定的应用价值。
2009, 29(2):150-154.
摘要:为探索多分支扭转振动系统振动特性分析的高效建模方法和通用分析软件,本文以单轴直链扭转振动系统为例,研究了其动力学建模方法,推导出了方程,并给出了求解步骤;进而根据节点处的相容条件,研究了多分支扭转振动系统的动力学建模与求解方法,再将这种方法推广到了多分支多节点扭转振动系统;基于上述建模与求解方法,开发了通用分析软件,为工程应用提供了高效有用的工具。通过实例验证了上述研究与开发。
2009, 29(2):155-158.
摘要:提出了一种基于经验模式分解(Empirical Mode Decomposition,简称EMD)和球结构支持向量机的滚动轴承故障诊断方法。该方法以EMD的能量特征向量作为输入来建立球结构支持向量机分类器,识别滚动轴承的故障类型,通过麦克斯韦的三角平面坐标色度图方法进行可视化验证,并且与小波包能量特征向量作为输入的球结构支持向量机诊断方法进行比较。结果表明,用EMD能量法作预处理更能准确地提取故障特征量,有更高的故障识别率。
2009, 29(2):159-161.
摘要:为了研究新型气浮联合轴承转子系统动态特性,首先采用多点激励一点声响应的模态分析测试方案,测得了气浮转子横向振动前两阶固有频率和阻尼比,为轴承转子系统部分故障分析及升降速率控制提供了参考依据。通过有限差分法对新型石墨轴承润滑特性及稳定性进行分析,得出了静压节流孔压力分布特点。在系统启停试验过程中,测得了转子刚体模态及气浮联合轴承润滑支撑特性,并发现了轴向碰摩故障及其导致故障的原因。
2009, 29(2):162-168.
摘要:针对核主元分析在参数设置上的盲目性,提出应用粒子群优化算法优化核函数参数,并将核主元分析应用于特征提取中。首先建立核函数参数优化的数学模型,然后应用加速度自适应粒子群优化算法对其寻优,并通过Iris数据集进行仿真研究,验证其提取特征的有效性。将优化的核主元分析方法应用于齿轮箱典型故障的特征提取中,结果表明:参数优化的核主元分析能有效降低齿轮箱特征向量的维数,较线性主元分析取得更好的故障识别效果。该方法在机械故障信号的非线性特征提取中具有优势。
2009, 29(2):167-170.
摘要:针对齿轮箱升降速过程中振动信号非平稳的特点,将阶次跟踪、角域平均和Teager能量算子分析技术相结合,提出了基于阶次跟踪和Teager能量算子分析的齿轮箱故障诊断方法。首先对齿轮箱升降速瞬态信号进行时域同步采样,再对时域信号进行等角度重采样,转化为角域平稳信号,然后对角域信号进行角域平均和带通滤波,以消除干扰噪声的影响,最后由Teager能量算子计算振动信号的瞬时频率和瞬时幅值,根据瞬时频率和瞬时幅值图,就可提取齿轮的故障特征。通过对齿轮齿根裂纹故障试验信号的分析,表明该方法能有效地诊断齿轮的裂纹故障。
2009, 29(2):171-174.
摘要:分析了三相定子电流Park矢量轨迹与电机故障特征之间的内在联系,确定可以将Park矢量轨迹像素作为定子线圈故障诊断的依据。在此基础上,从模式识别的角度,提出了一种基于Park矢量轨迹的极坐标系“像素”编码的定子线圈匝间短路故障诊断方法。该方法采用像素矩阵编码提取匝间短路故障特征矢量,运用RBF神经网络实现对故障的自动识别。试验结果表明,该方法诊断定子线圈短路故障,具有较高的准确性。
2009, 29(2):175-178.
摘要:为了研究高架路交通诱发地面振动在土层中的振动特性与传播规律,对多个路段高架路诱发的地面振动进行实测,大量统计分析结果表明:由高架路交通诱发的地面振动以竖向振动为主,优势频率为5~25 Hz;随着振源距的增加,竖向振动呈非完全指数衰减,在一定距离处略有放大,水平振动大小随振源距的增加呈正弦曲线形状分布;并指出地面振动大小与高架路上行驶的车辆荷载、车速、桥面平整度指数、桥面伸缩缝、桥墩基础形式、场地土动力特性、波断面以及减隔振措施有关,提出采用组合函数法预测Z振级能够较好地反映出振动放大区以及其他多因素对地面
2009, 29(2):179-183.
摘要:为提高振动数据测量的精度,提出了一种根据相关函数确定权值进行数据融合的方法。该方法在不知道传感器测量数据任何先验知识的情况下,可依据各传感器所测数据相关程度的变化,及时调整参与融合的各传感器权值。该方法简单易行,动态适应性好,抗干扰能力强。通过仿真试验表明,该方法的融合结果在精度、容错性方面均优于传统的平均值加权法,最后在旋转机械故障诊断中进行了实际应用,验证了该方法的可行性。
2009, 29(2):184-187.
摘要:为控制转子系统的振动,在油膜力模型中引入一项位移反馈。根据分岔图和Poincare映射,分析了受控系统在不同参数(无量纲偏心和一个反映多种影响因素的综合参数)下的非线性动力学行为,研究了系统的运动规律。结果表明,以较小的(小于1)反馈增益,就能将系统的复杂运动转化为简单的周期运动,且由于所用的方法是单输入的,因此在试验中便于操作。
2009, 29(2):188-191.
摘要:根据经验公式估算爆破引起的质点振动,对于不同的场地系数K和衰减系数α取值存在较大的计算偏差。为克服这一问题,通过对一实际场地爆破工程的现场测试,取得了该场地不同距离处的质点振动速度和主振频率,在比较分析实测结果与计算结果的基础上,采用最小二乘原理对场地参数和衰减指数进行了回归统计,得到了场地的衰减指数及场地常数。通过工程实例说明,现场测试及回归统计方法是获取爆破地震波的衰减规律的有效手段。
2009, 29(2):192-196.
摘要:设计了用于测量滑动轴承油膜的双圈同轴式光纤位移传感器,建立了双圈同轴光纤传感器调制函数的数学模型,并对其补偿机理进行了分析。对影响传感器特性的参数,包括接收光纤纤芯半径a0、发射光纤和接收光纤的轴间距d、光纤的最大入射角θc等进行了仿真计算和分析。结果表明,这种光纤传感器可以有效地消除因光源光强波动、表面反射率以及光纤传输损耗的改变对输出特性的影响。最后,通过分析给出了系统最终选定的设计参数。
2009, 29(2):197-200.
摘要:提出了基于小波去噪和HHT的模态参数识别方法,以改善模态参数识别的精度。该方法先利用小波进行信号去噪,克服噪声对EMD分解的影响,以减少EMD分解过程的计算量和分解层数,对去噪后的信号进行EMD分解提取单模态的自由响应,然后利用自由响应的Hilbert变换识别模态固有频率和阻尼比。利用该方法对某振动台简支梁系统进行了模态参数识别,结果表明在噪声干扰下,该方法识别模态参数的精度较高,特别是阻尼比识别精度高。
2009, 29(2):201-204.
摘要:提出了一种基于小波包分析、频带能量分析和包络分析相结合的滚动轴承故障诊断方法。首先利用小波包将滚动轴承振动信号分解到不同的节点上。然后求出各频率段的能量,根据频带能量的变化情况,找出滚动轴承的故障所在的频带。最后对故障频带的重构信号做包络谱,将谱峰处的频率同滚动轴承的故障特征频率进行对比分析,诊断出滚动轴承的故障。通过对试验中采集到的滚动轴承振动信号进行分析,证明了该方法在滚动轴承故障诊断中的有效性。
2009, 29(2):205-208.
摘要:为了有效地消除流体压力信号中的噪声,提出了一种基于小波变换的自适应滤波算法,该算法针对信号和噪声经小波变换后在不同尺度上的特征不同,先对信号进行小波多尺度分解,然后对各尺度分解的信号分别选用不同的滤波参数,进行自适应滤波处理,并用该方法对液压系统运行中采集的压力信号进行降噪处理。试验结果表明,该方法比普通的自适应滤波方法能更有效地消除流体压力信号中的噪声。
2009, 29(2):209-213.
摘要:某厂CSP轧机出现了严重的扭振,扭振具有拍振的特征。为摸清轧机振动规律进而解决轧机振动问题,对CSP轧机拍振进行了研究。测试分析和理论研究发现这是一种“伪拍振”现象,“伪拍振”的形成是由于工作辊辊面局部区域有振纹存在。振纹区域与轧件接触时,轧机以振纹频率做强迫振动;没有振纹的辊面区域与轧件接触时,因负阻尼作用,系统表现为固有频率下的自激振动。两种振动形式交替出现,且振动强度大小不同,使扭振表现出“拍振”的形态。上述发现对轧机的振动机理及其抑制措施的研究有重要价值。试验证明,据此提出的使用高速钢轧辊等抑制振
2009, 29(2):214-217.
摘要:通过试验验证了仅用机体振动实现直升机旋翼质量不平衡和桨距不平衡故障诊断方法的可行性。在某旋翼试验台上分别设置不同程度桨叶质量不平衡和桨距不平衡,测取台体振动信号并利用FFT做频谱分析,分析了台体振动1Ω分量大小与故障程度的关系。利用概率神经网络实现了两种不平衡故障的正确分类,用径向基神经网络实现了故障程度识别。试验结果证实,不测旋翼桨尖轨迹,仅利用机体振动可以实现旋翼不平衡故障诊断。
2009, 29(2):218-222.
摘要:基于空间梁格模型,识别得到了梁桥上作用的移动荷载。依据MAC矩阵准则(模态置信准则),采用逐步积累法,对荷载识别中的测点进行了优化布置。数值仿真计算中,对一单箱三室连续箱梁桥上的车桥相互作用力进行了识别。结果表明,测点优化措施可提高识别的精度和效率,降低识别结果对车辆偏心距的敏感性。
2009, 29(2):223-226.
摘要:针对传统的BP神经网络在双余度无刷直流电机故障诊断算法中存在收敛速度慢和容易陷入局部最小的缺点,在对无刷直流电机常见故障深入分析的基础上,着重研究5种故障特性,提出1种故障诊断新方法。有针对性地根据统计学方法提取电机运行数据作为故障征兆。采用3层小波神经网络构成前向网络结构。针对传统误差反向传播(BP) 算法选择参数和网络拓扑结构依据的不足,用遗传算法作为网络的样本学习算法,采用染色体编码对小波基函数主要参数和网络结构参数进行优化。通过仿真试验和在微小型水下航行器上的应用表明,该算法具备较好的故障识别能力
2009, 29(2):227-229.
摘要:为查找某型号的内燃叉车的护顶架在怠速时振动明显的原因,首先运用试验模态方法得到该护顶架的固有频率和振型,其次利用有限元方法对护顶架进行数值计算,得知在327Hz时振型为绕z轴扭转,在81Hz时振型为绕z轴扭转+绕x轴弯曲,分别与试验模态方法得到的337Hz和806Hz时的振型一致。可见护顶架的固有频率与发动机怠速时的激励频率25~26Hz有较大的偏离,说明该护顶架的振动是由发动机强迫振动所引起而不是共振所引起,为护顶架的隔振设计提供了依据。
2009, 29(2):230-233.
摘要:在银基合金受到激励产生振动与噪声的机理分析基础上,采用振动、噪声的测试手段和频谱分析方法并结合金相分析,发现银基合金汇流导电体内部微观组织中的石墨成分没有均匀分布在银基体周围,致使石墨不能很好地发挥润滑作用,在工作时形成较大振动与噪声。据此研究,提出通过改变其合金成分和改进生产工艺来控制振动与噪声的措施,使其噪声由708dB(A)下降到634dB(A)。
2009, 29(2):234-236.
摘要:采用椭圆超声振动辅助金刚石笔修整方法修整金属结合剂金刚石砂轮,考察声学系统参数及磨削参数对超声振动辅助磨削纳米氧化锆陶瓷过程中磨削温度的影响。试验结果表明,椭圆超声振动辅助修整的金刚石砂轮超声振动磨削中,磨削温度相对较低。相比其他修整参数,修整深度对磨削温度的影响较小。磨削参数中,磨削深度对磨削温度影响因子较大,砂轮速度影响较弱。此外,磨粒在切削过程中做超声振动,改变了切削条件及散热条件,弱化了砂轮表面地貌对磨削温度的影响,因此,不同修整方式的金刚石砂轮的磨削温度差别不大,两种修整方式下磨削温度下降的梯度