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往复式压缩机气阀故障模拟实验与数据处理

机床与液压 2022年第3期50卷 104-110页

作者：巴鹏江泽磊李睿沈阳理工大学机械工程学院辽宁沈阳110159 山西航天清华装备有限责任公司山西长治046012 辽河油田特种油开发公司安全环保科辽宁盘锦124000

研究往复压缩机气阀故障原理,在2D-90MG两列一级往复压缩机实验平台上对进气阀、排气阀进行一系列破坏性实验,模拟气阀的各类故障,最大限度地保证采集到的振动信号与实际情况相符。通过设计气阀故障模拟实验,搭建实验平台,采集气阀振动... 详细信息

研究往复压缩机气阀故障原理,在2D-90MG两列一级往复压缩机实验平台上对进气阀、排气阀进行一系列破坏性实验,模拟气阀的各类故障,最大限度地保证采集到的振动信号与实际情况相符。通过设计气阀故障模拟实验,搭建实验平台,采集气阀振动信号数据。通过分析所采集到的振动信号的时域波形与频谱,总结气阀振动信号特征,对气阀故障类别进行初步诊断。

关键词：往复压缩机气阀故障诊断模拟实验振动信号

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化学成分对17-4PH钢力学性能的影响

热加工工艺 2022年第12期51卷 47-49,55页

作者：巴鹏崔成博巴和平沈阳理工大学机械工程学院辽宁沈阳110159 沈阳远大压缩机有限公司辽宁沈110027

为探究17-4PH钢的化学成分与材料力学性能和微观结构的关系,基于17-4PH钢的强化机理,分析不同化学元素含量的17-4PH钢材料的力学性能和微观组织。通过试验观测结合分析结果,确定一种17-4PH钢材料中合金化学成分的最优比例,为新型沉淀硬... 详细信息

为探究17-4PH钢的化学成分与材料力学性能和微观结构的关系,基于17-4PH钢的强化机理,分析不同化学元素含量的17-4PH钢材料的力学性能和微观组织。通过试验观测结合分析结果,确定一种17-4PH钢材料中合金化学成分的最优比例,为新型沉淀硬化钢的合金设计提供可参考的数据。为获得不同化学成分下材料的力学性能,拟采用特定热处理方式,分别以Cr、Ni、Nb元素含量为单一变量,观测单一变量为不同质量百分比浓度时材料的力学性能和微观组织变化,确定17-4PH钢中这些合金元素的最佳含量。结果表明:一定含量的Cr和Ni元素有助于提高材料的抗拉强度、屈服强度及硬度;Nb元素有助于提高材料的耐腐蚀性和抗冲击性,但Nb易于偏析。确定了一种17-4PH钢合金成分中Cr、Ni、Nb元素含量的最优含量分别为:Cr15.3wt%、Ni4.4wt%和Nb0.21wt%。

关键词： 17-4PH钢显微组织力学性能

基于AO-VMD的往复压缩机故障特征提取方法

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机电工程 2023年第5期40卷 673-681页

作者：李颖王鹏吴仕虎巴鹏沈阳理工大学机械工程学院辽宁沈阳110159

采用原始VMD方法对往复压缩机故障进行诊断时,往复压缩机易损部件的振动信号存在非平稳、非线性这一问题,为此,提出了一种使用天鹰算法(AO),以各分量样本熵的最小值作为适应度函数,对变分模态分解(VMD)进行优化分解的往复压缩机故障特... 详细信息

采用原始VMD方法对往复压缩机故障进行诊断时,往复压缩机易损部件的振动信号存在非平稳、非线性这一问题,为此,提出了一种使用天鹰算法(AO),以各分量样本熵的最小值作为适应度函数,对变分模态分解(VMD)进行优化分解的往复压缩机故障特征提取方法。首先,对往复压缩机滑动轴承的故障进行了分析,对其不同状态下的振动信号进行了分析处理;然后,先使用小波消噪对振动信号进行了消噪处理,再分别使用原始VMD和AO-VMD新型分解方法对其进行了处理,并得到了BLIMF分量;最后,计算两种分解方法中各分量的多尺度样本熵(MSE)值,对不同状态的多尺度样本熵值进行了对比分析,从而实现了对往复压缩机各类故障的诊断。研究结果表明:AO-VMD方法利用AO强大的快速搜索和开发能力后,故障分类性能明显优于原始VMD分解方法,各类故障信号多尺度样本熵值区分明显;其省时方面效果显著,基于遗传算法优化VMD方法分解耗时427 s,而AO-VMD方法仅需165 s,满足故障诊断分解方法要求。

关键词：容积型压缩机变分模态分解天鹰算法故障诊断多尺度样本熵滑动轴承故障

基于SGMD-CMAE和WOA-ELM的滚动轴承故障诊断方法

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制造技术与机床 2023年第12期 9-18页

作者：吴仕虎李颖杨鑫杰巴鹏沈阳理工大学机械工程学院辽宁沈阳110159

针对滚动轴承的振动信号因其非平稳性和信噪比不高而难以准确提取特征的问题,提出了一种抗噪性能好、识别率高的滚动轴承故障诊断方法。首先,使用辛几何模态分解(symplectic geometry mode decomposition,SGMD)将滚动轴承故障信号分解... 详细信息

针对滚动轴承的振动信号因其非平稳性和信噪比不高而难以准确提取特征的问题,提出了一种抗噪性能好、识别率高的滚动轴承故障诊断方法。首先,使用辛几何模态分解(symplectic geometry mode decomposition,SGMD)将滚动轴承故障信号分解为多个辛几何分量(symplectic geometry component,SGC),基于相关性原则,选取相关性高的SGC对故障信号进行重构,形成重构信号;然后,提出了复合多尺度注意熵(composite multi-scale attention entropy,CMAE)定量提取重构信号的特征熵值,构建CMAE特征;再选择鲸鱼优化算法(whale optimization algorithm,WOA)对极限学习机(extreme learning machine,ELM)中的有关参数优化处理,构建WOA-ELM模型;最后,将CMAE特征输入到WOA-ELM模型中,实现滚动轴承的故障诊断。仿真实验结果表明:与其他方法相比,文章所提的SGMD-CMAE和WOA-ELM方法识别滚动轴承故障准确率更高。

关键词： SGMD CMAE WOA-ELM 滚动轴承故障诊断

黏小管成形术中缝合线扩张小梁网过程的有限元分析与实验研究

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科学技术与工程 2022年第12期22卷 4864-4871页

作者：巴鹏刘识博刘进长沈阳理工大学机械工程学院沈阳110159 中国科学院自动化研究所复杂系统管理与控制国家重点实验室北京100090 科技部高技术研究发展中心北京100044

黏小管成形术是治疗青光眼较为安全有效的新型手术方式,医生通过向患者施莱姆氏管(Schlemm’s canal,SC)中递送缝合线一周并张紧的方法,使患者小梁网(trabecular meshwork,TM)和施莱姆氏管处于扩张状态,恢复房水自然流出通路从而降低眼... 详细信息

黏小管成形术是治疗青光眼较为安全有效的新型手术方式,医生通过向患者施莱姆氏管(Schlemm’s canal,SC)中递送缝合线一周并张紧的方法,使患者小梁网(trabecular meshwork,TM)和施莱姆氏管处于扩张状态,恢复房水自然流出通路从而降低眼内压。然而,缝合线张紧力是组织扩张的直接因素,过大会导致组织损伤,医生往往通过经验或出血进行扩张程度判断。为了研究缝合线上张紧力与组织扩张的关系,采用有限元方法建立了包含巩膜、施莱姆氏管、小梁网和缝合线的数值计算模型,进行了黏小管成形术的仿真分析,并开展了猪眼球实验验证。结果表明:施莱姆氏管和小梁网由松弛变形至术后扩张状态的过程中,扩张宽度随着缝合线拉力的增加而逐渐增大,仿真中拉力为43.5~57.3 mN时,扩张宽度为300~390μm;实验中拉力在34.1~66.6 mN范围时,扩张宽度为297.8~404.6μm,实验结果与仿真结果呈现相同趋势。所提方法可以用于实时预测术中施莱姆氏管和小梁网的扩张程度,辅助医生进行决策,提升手术精准性。

关键词：黏小管成形术小梁网施莱姆氏管缝合线张紧力扩张宽度有限元

基于GLCM-HOG和WOA-ELM的往复压缩机气阀故障诊断方法

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电子测量技术 2023年第20期46卷 156-163页

作者：李颖吴仕虎杨鑫杰巴鹏沈阳理工大学机械工程学院沈阳110159

气阀是往复压缩机在工作过程中极易发生故障的部件。从气阀时频图分析的角度,提出了一种基于GLCM-HOG和WOA-ELM的往复压缩机气阀故障诊断方法。首先,通过小波变换对各运行状态气阀的振动信号进行处理,生成时频图;用GLCM和HOG分别提取气... 详细信息

气阀是往复压缩机在工作过程中极易发生故障的部件。从气阀时频图分析的角度,提出了一种基于GLCM-HOG和WOA-ELM的往复压缩机气阀故障诊断方法。首先,通过小波变换对各运行状态气阀的振动信号进行处理,生成时频图;用GLCM和HOG分别提取气阀时频图特征,融合形成GLCM-HOG特征。然后,利用WOA方法对ELM模型的输入层节点权值和隐藏层节点阈值进行优化,构建气阀故障诊断模型。最后,将GLCM特征和GLCM-HOG特征分别输入到WOA-ELM模型中,来证明本文所提方法的有效性和优越性,从而实现往复压缩机气阀故障的诊断。实验结果表明:与GLCM特征相比,构造的GLCM-HOG特征更能准确全面地反映气阀时频图特征;与ELM模型相比,WOA-ELM模型诊断气阀故障的准确率更高。

关键词：往复压缩机气阀 GLCM-HOG WOA-ELM 故障诊断

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水泥砂浆面层加固砖砌体抗震性能研究

低温建筑技术 2024年第3期46卷 34-37页

作者：巴鹏鹏王飞张洪超安徽理工大学土木建筑学院安徽淮南232001

目前,大部分农村居住房采用的是砌体结构房屋,大多都是自建房,缺乏正规设计和施工,安全性和抗震性普遍较差。文中以淮南桂集镇某2层砖混砌体结构自建房屋为例,参照相关规范,利用现场检测数据,通过PKPM分析结构的抗震性能是否符合规范要... 详细信息

目前,大部分农村居住房采用的是砌体结构房屋,大多都是自建房,缺乏正规设计和施工,安全性和抗震性普遍较差。文中以淮南桂集镇某2层砖混砌体结构自建房屋为例,参照相关规范,利用现场检测数据,通过PKPM分析结构的抗震性能是否符合规范要求,并以水泥砂浆面层厚度、原砌体砂浆强度等级、单双层加固以及原墙体厚度等为变化因素,通过增强系数来分析水泥砂浆加固对砖砌体抗震性能的影响,发现增强系数与砌筑砂浆强度等级呈反比关系,与砂浆面层厚度呈正比关系,当砂浆强度小于M1时,加强效果更好。这项研究可为相关砌体结构加固提供一定理论经验,对后续加固处理起到指导意义。

关键词：抗震加固水泥砂浆增强系数

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往复压缩机四级排气管路系统脉动分析研究

一重技术 2022年第5期 8-11,14页

作者：汪海巴鹏沈阳理工大学机械工程学院辽宁沈阳110159

以某往复压缩机四级排气管路系统为研究对象,从压缩机管路系统的角度分析气流脉动对管路系统振动的影响,根据API 618标准规定的第三种近似方法,基于平面波动理论和振动理论,采用转移矩阵法进行气流脉动声学模拟和机械振动分析。通过对... 详细信息

以某往复压缩机四级排气管路系统为研究对象,从压缩机管路系统的角度分析气流脉动对管路系统振动的影响,根据API 618标准规定的第三种近似方法,基于平面波动理论和振动理论,采用转移矩阵法进行气流脉动声学模拟和机械振动分析。通过对气缸口、缓冲罐气口等优化设计,有效解决压缩机气柱和管路的共振问题,实现在设计阶段有效控制压缩机系统振动的目标。

关键词：往复式压缩机气流脉动管路系统振动分析

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MD2.5隔膜压缩机膜片的有限元分析

压缩机技术 2022年第2期 21-25页

作者：郝莉巴鹏沈阳理工大学机械工程学院辽宁沈阳110000

膜片在气缸内来回移动,实现气体的压缩和输送。在工作过程中,膜片因受力而发生塑性变形,导致失效,严重影响压缩机的工作性能和效率。用弹性力学方法对MD2.5隔膜压缩机隔膜的应力和变形进行了理论分析,并用有限元方法对隔膜的应力和应变... 详细信息

膜片在气缸内来回移动,实现气体的压缩和输送。在工作过程中,膜片因受力而发生塑性变形,导致失效,严重影响压缩机的工作性能和效率。用弹性力学方法对MD2.5隔膜压缩机隔膜的应力和变形进行了理论分析,并用有限元方法对隔膜的应力和应变进行了研究,为隔膜压缩机的实际生产提供了理论依据。

关键词：隔膜压缩机膜片受力分析失效有限元分析