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基于非对称模型的发电机转子-轴承系统动力特性分析

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中国电机工程学报 2002年第1期22卷 23-28页

作者：刘占生黄森林苏杰先哈尔滨工业大学能源学院黑龙江哈尔滨150001

该文在旋转坐标下建立了发电机非对称转子 -轴承系统的数学模型 ,推导了非对称转子、轮盘和轴承的传递矩阵。针对传统传递矩阵法存在的对多自由度非对称转子 -轴承系统的数值不稳定问题 ,该文在构造系统非对称部件的传递矩阵时 ,引入了R... 详细信息

该文在旋转坐标下建立了发电机非对称转子 -轴承系统的数学模型 ,推导了非对称转子、轮盘和轴承的传递矩阵。针对传统传递矩阵法存在的对多自由度非对称转子 -轴承系统的数值不稳定问题 ,该文在构造系统非对称部件的传递矩阵时 ,引入了Riccati变换 ,使之适合于复杂实际非对称转子动力特性的求解。将这种方法应用于某 6 5 0MW核电发电机转子轴承系统的动力特性计算 ,计算结果与实验结果吻合的较好 ,证明该方法能解决传统方法不能解决的实际非对称转子轴承系统动力特性 (临界转速、不平衡响应和稳定性等 )的计算问题 ,为非对称电机转子的设计提供了更准确的计算方法。

关键词：发电机转子-轴承系统动力特性分析非对称模型

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旋转机械参数图形软形态学自适应边缘检测

哈尔滨工业大学学报 2012年第3期44卷 49-53页

作者：张颖苏宪章刘占生王维刚哈尔滨工业大学能源科学与工程学院哈尔滨150001 东北石油大学机械科学与工程学院黑龙江大庆163318

针对旋转机械振动参数图形边缘特征提取困难问题,根据模糊软形态学理论,提出滤波增强处理方法及自适应边缘检测算子.在600 MW模化汽轮机转子试验台上进行转子正常运转、转子不平衡故障、转子不对中故障、汽流激振故障、轴承松动故障的... 详细信息

针对旋转机械振动参数图形边缘特征提取困难问题,根据模糊软形态学理论,提出滤波增强处理方法及自适应边缘检测算子.在600 MW模化汽轮机转子试验台上进行转子正常运转、转子不平衡故障、转子不对中故障、汽流激振故障、轴承松动故障的实验研究.将得到的振动参数三维图形转化为二维灰度图形,对二维灰度图形进行模糊软形态学滤波增强处理和自适应边缘检测.结果表明,该方法在滤除参数图形中噪声的同时,可以有效地提取图形边缘特征,为旋转机械故障诊断提供了一种新的图形特征提取方法.

关键词：旋转机械振动参数图形模糊软形态学自适应边缘检测

多目标粒子群优化的支持向量机及其在齿轮故障诊断中的应用

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振动工程学报 2013年第5期26卷 743-750页

作者：王维刚刘占生哈尔滨工业大学能源科学与工程学院黑龙江哈尔滨150001 东北石油大学机械科学与工程学院黑龙江大庆163318

支持向量机是基于结构风险最小化原则的分类方法,其模型的分类准确度及泛化能力取决于惩罚系数、核函数及核参数的选取。参数的选择通常采用经验法、试凑法或单目标优化法,上述方法费时费力且不能达到全局最优。文中选取错误分类率及支... 详细信息

支持向量机是基于结构风险最小化原则的分类方法,其模型的分类准确度及泛化能力取决于惩罚系数、核函数及核参数的选取。参数的选择通常采用经验法、试凑法或单目标优化法,上述方法费时费力且不能达到全局最优。文中选取错误分类率及支持向量占有率两个目标函数,采用多目标粒子群算法优化惩罚系数及核函数参数。训练阶段采用多目标粒子群算法产生多个优化解,测试阶段评估这些解的优劣。通过齿轮故障分类实例进行了设计方法的验证,首先对振动信号进行预处理,然后以小波包系数标准差并降维处理后作为分类器的输入特征向量,最后用本文方法区分4种典型故障,试验结果表明了设计方法的有效性,并证明了应用混合核函数的支持向量机分类具备较高的准确率及较强的泛化性能。

关键词：故障诊断齿轮多目标粒子群优化支持向量机

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橡胶隔振器非线性动力学模型理论与实验研究

振动与冲击 2010年第1期29卷 173-177页

作者：赵广刘健刘占生大连理工大学能源与动力学院辽宁大连116024 哈尔滨工业大学(威海)基础学部威海264209 哈尔滨工业大学能源学院哈尔滨150001

基于静态压缩实验、广义胡克定律和应变能密度推导了描述橡胶超弹性的本构关系,进而获得了橡胶隔振器静态刚度模型;在此基础上,提出基于动态激振实验的动态刚度模型,该模型由橡胶隔振器静态刚度、位移系数和频率系数组成。在此基础上,... 详细信息

基于静态压缩实验、广义胡克定律和应变能密度推导了描述橡胶超弹性的本构关系,进而获得了橡胶隔振器静态刚度模型;在此基础上,提出基于动态激振实验的动态刚度模型,该模型由橡胶隔振器静态刚度、位移系数和频率系数组成。在此基础上,对单自由度质量-隔振器系统进行数值仿真和实验测试,二者获得的系统的固有频率基本吻合,验证了所提出的橡胶隔振器动力学模型的正确性。研究结果为获得橡胶隔振器静、动态刚度模型提供了简洁、实用的思路,并为研究含有隔振器的动力系统的动力学特性提供了理论基础。

关键词：橡胶隔振器橡胶本构模型广义胡克定律应变能密度

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基于半监督最大间隔字典学习的故障诊断方法

振动．测试与诊断 2019年第5期39卷 1068-1074,1137页

作者：王维刚陶京刘占生东北石油大学机械科学与工程学院大庆163318 哈尔滨工业大学能源科学与工程学院哈尔滨150001

针对有标记故障样本不足及传统半监督诊断方法识别率低的问题,提出基于半监督最大间隔字典学习算法(semi-supervised max-margin dictionary learning,简称SSMMDL)的故障诊断方法。该方法将无标记样本重构误差项添加至最大间隔字典学习... 详细信息

针对有标记故障样本不足及传统半监督诊断方法识别率低的问题,提出基于半监督最大间隔字典学习算法(semi-supervised max-margin dictionary learning,简称SSMMDL)的故障诊断方法。该方法将无标记样本重构误差项添加至最大间隔字典学习算法模型中,通过最小化无标记样本稀疏重构误差项、有标记样本稀疏重构误差项、支持向量机的损失函数正则项和分类间隔正则项,实现字典和支持向量机的同步学习,从而获得判别能力较强的字典。在此基础上,运用稀疏编码获得测试样本的稀疏表示,利用基于稀疏表示的分类器进行故障识别。通过对转子不同故障进行识别,结果表明所提方法较相关对比算法识别准确率更高,可以满足机械故障在线监测的需要。

关键词：故障诊断支持向量机稀疏编码半监督最大间隔字典学习

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转子—电磁轴承系统动静件碰摩动力特性研究

航空动力学报 2004年第1期19卷 38-45页

作者：刘占生鲁建吕伟剑迟鼎南哈尔滨工业大学能源学院黑龙江哈尔滨150001 空军驻京丰地区军事代表室北京100074

对转子—磁轴承系统动静件间发生碰摩时的非线性动力学行为进行了研究,在考虑质量偏心的情况下建立了系统的数学模型,求解了系统的周期解,并结合分岔图、庞加莱映射和频谱分析研究了系统的动态特性,研究表明系统发生碰摩后,随着转速及... 详细信息

对转子—磁轴承系统动静件间发生碰摩时的非线性动力学行为进行了研究,在考虑质量偏心的情况下建立了系统的数学模型,求解了系统的周期解,并结合分岔图、庞加莱映射和频谱分析研究了系统的动态特性,研究表明系统发生碰摩后,随着转速及偏心率的增加,转子运动中具有连续的周期分岔现象,并走向失稳,其频谱图中组合频率在奇数倍频附近发生了从右到左的频移现象。这些研究结果可用于控制碰摩后电磁轴承的稳定性,避免大事故的发生。其振动频率特征可判别磁轴承系统是否发生了碰摩故障。

关键词：碰摩动力特性转子-电磁轴承系统分岔旋转机构运动微分方程

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基于改进判别字典学习的故障诊断方法

振动与冲击 2016年第4期35卷 110-114页

作者：王维刚刘占生哈尔滨工业大学能源科学与工程学院哈尔滨150001 东北石油大学机械科学与工程学院黑龙江大庆163318

近年来,基于稀疏表示的分类技术在模式识别中取得一定的成功。该框架中,字典的学习和分类器的训练通常是两个独立的模块,降低了方法的识别精度。针对以上问题,提出了一种特征提取和模式识别相融合的改进判别字典学习模型,将重构误差项... 详细信息

近年来,基于稀疏表示的分类技术在模式识别中取得一定的成功。该框架中,字典的学习和分类器的训练通常是两个独立的模块,降低了方法的识别精度。针对以上问题,提出了一种特征提取和模式识别相融合的改进判别字典学习模型,将重构误差项、稀疏编码判别项及分类误差项进行了整合,并用K奇异值分解算法对目标函数进行优化,实现了字典和分类器的同步学习。该方法先对原始信号进行经验模态分解,并从分解的本征模态函数中提取时、频特征,形成故障样本;然后将训练样本输入改进模型用K奇异值分解优化;最后用习得字典及分类器权重对测试样本进行识别。实验结果表明:该算法不但适用于小样本故障问题,而且鲁棒性和分类性能都明显高于其它算法。

关键词：稀疏编码字典学习经验模态分解故障诊断

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径向气体轴承-柔性转子耦合系统动力学研究

航空动力学报 2010年第6期25卷 1417-1426页

作者：张广辉刘占生哈尔滨工业大学能源科学与工程学院哈尔滨150001

采用轨迹法对径向气体轴承(纯动压径向气体轴承、动静混合径向气体轴承)-柔性转子耦合系统的非线性动力学特性进行研究.建立柔性转子系统的多自由度模型,通过变方向隐式(ADI)方法实现瞬态气体润滑雷诺方程(含时间项)与转子动力学方程的... 详细信息

采用轨迹法对径向气体轴承(纯动压径向气体轴承、动静混合径向气体轴承)-柔性转子耦合系统的非线性动力学特性进行研究.建立柔性转子系统的多自由度模型,通过变方向隐式(ADI)方法实现瞬态气体润滑雷诺方程(含时间项)与转子动力学方程的耦合求解,通过数值仿真获得了系统在不同偏心质量作用下的非线性气膜力、轨迹图、相图、频谱图、能量谱图、分岔图、振型图及重力作用下轴承的平衡位置分布图.针对所采用的轨迹法的特点,研究了相应的非线性动力学参数获取方法.结果表明,轨迹法能够很好的描述径向气体轴承转子动力学特性及其气膜涡动现象,为径向气体轴承-柔性转子系统设计奠定基础.

关键词：径向气体轴承稳定性非线性动力学耦合求解轨迹法

非线性壁板颤振计算的子循环预测校正方法研究

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航空动力学报 2007年第5期22卷 761-767页

作者：刘占生张云峰哈尔滨工业大学能源科学与工程学院哈尔滨150001

为了解决流固耦合问题中弱耦合计算方法存在的滞后误差引起计算发散的问题,将子循环方法与预测校正方法相结合,使用有限元方法求解壁板动力响应,使用Fluent求解受扰动的流场,使用基于拉伸弹簧与扭转弹簧的动态网格方法更新流场网格,分... 详细信息

为了解决流固耦合问题中弱耦合计算方法存在的滞后误差引起计算发散的问题,将子循环方法与预测校正方法相结合,使用有限元方法求解壁板动力响应,使用Fluent求解受扰动的流场,使用基于拉伸弹簧与扭转弹簧的动态网格方法更新流场网格,分析了弹性壁板在超声速气流作用下的非线性动力响应,结果表明此方法能准确预测壁板颤振的响应特性,计算稳定性优于弱耦合方法,可以保持长时间计算结果的稳定性.

关键词：航空、航天推进系统壁板颤振流固耦合子循环预测校正