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基于EEMD自适应形态学在齿轮故障诊断中的应用

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振动与冲击 2014年第18期33卷 145-148页

作者：侯高雁吕勇肖涵秦拓武汉科技大学机械自动化学院武汉430081

为了从齿轮故障信号中提取出包含故障信号的特征频率,提出了基于EEMD自适应形态学解调方法。首先采用EEMD(集合经验模式分解)进行降噪,将原始信号与不同的白噪声叠加组成目标信号,然后将目标信号分解为有限个IMF分量,选取主要信息求和重... 详细信息

为了从齿轮故障信号中提取出包含故障信号的特征频率,提出了基于EEMD自适应形态学解调方法。首先采用EEMD(集合经验模式分解)进行降噪,将原始信号与不同的白噪声叠加组成目标信号,然后将目标信号分解为有限个IMF分量,选取主要信息求和重构,再用形态学滤波器提取故障信号的特征频率。针对形态学结构元素尺寸的选择问题,利用遗传算法来优化形态学结构元素,自适应寻求最优解。通过数字仿真试验和齿轮故障模拟实验,并与EMD(经验模式分解)、SVD(奇异值分解)方法进行了比较,结果表明该算法要优于其他两种方法,能够清晰地提取出故障信号的各种频率特征。

关键词：形态学特征频率 EEMD 结构元素遗传算法

基于LMD的多尺度形态学在齿轮故障诊断中的应用

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振动与冲击 2014年第19期33卷 69-73页

作者：侯高雁吕勇肖涵郝志强武汉科技大学机械自动化学院武汉430081

数学形态学是一种非线性、非平稳分析方法,具有很强的抑制脉冲干扰的能力,但滤除白噪声的能力却不行。针对这一不足,提出一种基于LMD的多尺度形态学解调方法。该方法是将多分量调频调幅故障信号分解为一系列单分量调频调幅信号(PF),实... 详细信息

数学形态学是一种非线性、非平稳分析方法,具有很强的抑制脉冲干扰的能力,但滤除白噪声的能力却不行。针对这一不足,提出一种基于LMD的多尺度形态学解调方法。该方法是将多分量调频调幅故障信号分解为一系列单分量调频调幅信号(PF),实现对故障信号的降噪处理,同时还可以获得原始信号的全部调制信息。选取能量高的PF分量求和重构,再用多尺度形态学差值滤波器提取出故障信号的频率特征。通过仿真和齿轮故障模拟实验证实了该方法的有效性。

关键词：数学形态学局部均值分解故障特征频率齿轮故障

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轧制润滑对轧机主传动系统自激振动影响

振动与冲击 2015年第16期34卷 161-165,182页

作者：陈程李友荣武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室武汉430081

为研究热连轧机组F2轧机轧制过程中自激振动产生机理及如何消除轧机自激振动,将轧机主传动系统简化为两固有频率相同的单自由度系统建立扭振模型的非线性动力学方程。用渐进法求解非线性动力学方程。结合仿真分析表明,由于轧制变形区轧... 详细信息

为研究热连轧机组F2轧机轧制过程中自激振动产生机理及如何消除轧机自激振动,将轧机主传动系统简化为两固有频率相同的单自由度系统建立扭振模型的非线性动力学方程。用渐进法求解非线性动力学方程。结合仿真分析表明,由于轧制变形区轧制润滑不稳定,使变形区摩擦系数下降出现负阻尼现象导致轧机产生自激振动;合理改变轧制润滑液的动力粘度及轧制速度,可避免轧制系统内产生负阻尼。

关键词：自激振动负阻尼轧制润滑等效摩擦因数

齿轮振动信号的去趋势波动分析及其在故障分类中的应用

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振动工程学报 2015年第2期28卷 331-336页

作者：肖涵吕勇王涛武汉科技大学机械自动化学院冶金装备及其控制教育部重点实验室湖北武汉430081

针对齿轮振动信号具有非线性和非平稳性的特点,采用去趋势波动分析对振动信号特征进行提取。应用该方法对采自实验台的齿轮振动信号进行分析,获得对数尺度-波动函数图。发现齿轮振动信号在不同时间尺度上具有不同的幂率关系,信号具有双... 详细信息

针对齿轮振动信号具有非线性和非平稳性的特点,采用去趋势波动分析对振动信号特征进行提取。应用该方法对采自实验台的齿轮振动信号进行分析,获得对数尺度-波动函数图。发现齿轮振动信号在不同时间尺度上具有不同的幂率关系,信号具有双标度性。分析了双标度产生的原因,提出将去趋势波动分析双对数图中小尺度下的尺度指数与截距组成齿轮振动信号的特征向量。应用高斯混合模型对100组不同故障模式的齿轮振动信号进行特征描述,然后采用最大贝叶斯分类器对50组齿轮测试信号进行分类,结果表明:应用该特征提取方法可获得较高的故障识别率。

关键词：故障诊断信号分析去趋势波动分析特征提取高斯混合模型

基于核函数的二阶盲辨识的单通道信号盲分离方法研究

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机械强度 2018年第5期40卷 1043-1049页

作者：刘邦肖涵易灿灿武汉科技大学机械自动化学院冶金装备及其控制教育部重点实验室(武汉科技大学)机械传动与制造工程湖北省重点实验室(武汉科技大学) 武汉430081

调整权值的二阶盲辨识(WASOBI)算法已应用于故障诊断领域,但尚不能在欠定状态下对复合故障进行诊断。将该算法与核函数相结合实现了欠定盲源分离,并将其应用到复合故障诊断中。首先运用核函数将单通道信号构造为多维信号,并利用K-SVD源... 详细信息

调整权值的二阶盲辨识(WASOBI)算法已应用于故障诊断领域,但尚不能在欠定状态下对复合故障进行诊断。将该算法与核函数相结合实现了欠定盲源分离,并将其应用到复合故障诊断中。首先运用核函数将单通道信号构造为多维信号,并利用K-SVD源数估计方法估计出源信号个数,然后根据估计的结果重构出正定的观测信号矩阵,解决欠定问题,最后采用调整权值的二阶盲辨识算法将各故障源信号分离出来。仿真分析和实验结果表明,该方法能有效地解决欠定盲源分离问题,并使轴承各故障源信号分离,实现复合故障诊断。

关键词：欠定状态调整权值的二阶盲辨识核函数源数估计复合故障诊断

基于压电主动传感方式的螺栓松动检测实验研究

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传感技术学报 2013年第8期26卷 1059-1063页

作者：王涛罗毅刘绍鹏肖涵王志刚李友荣武汉科技大学机械自动化学院武汉430081

针对螺栓联接结构中螺栓易松动而引发事故的情况,进行了压电主动传感方式的螺栓松动检测研究。采用压电材料激发超声波,根据透射波通过螺栓联接界面时,透射波携带的能量与界面间实际接触面积相关,而界面实际接触面积与界面压力(即螺栓... 详细信息

针对螺栓联接结构中螺栓易松动而引发事故的情况,进行了压电主动传感方式的螺栓松动检测研究。采用压电材料激发超声波,根据透射波通过螺栓联接界面时,透射波携带的能量与界面间实际接触面积相关,而界面实际接触面积与界面压力(即螺栓作用力)成一定关系,通过测量透射波的能量确定螺栓的松紧程度。建立了实验装置,进行了实验研究。实验结果显示,作为传感器的压电材料所接收到的超声波能量与螺栓紧固力具有较好相关性,该方法可作为螺栓联接结构健康监测的一种新方法。

关键词：主动式传感螺栓松动压电材料超声波传感器

基于多个无标度区多重分形理论的齿轮故障诊断

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机械设计与制造 2016年第1期 5-7,11页

作者：褚青青肖涵吕勇杨志武武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室湖北武汉430081

针对齿轮故障振动信号具有多重分形特征,提出多个无标度区的多重分形理论与神经网络相结合的机械故障诊断方法。该方法采用多重分形理论计算齿轮振动信号的多分形谱和广义分形维数,并将多分形谱能和广义分形维数谱能作为特征量,构成二... 详细信息

针对齿轮故障振动信号具有多重分形特征,提出多个无标度区的多重分形理论与神经网络相结合的机械故障诊断方法。该方法采用多重分形理论计算齿轮振动信号的多分形谱和广义分形维数,并将多分形谱能和广义分形维数谱能作为特征量,构成二维特征向量。将该特征向量作为概率神经网络的输入参量,并对采自齿轮故障台的振动信号进行故障分类。实验证明,与单一无标度区多分形谱理论特征提取方法相比较,所提出的方法能更精密刻画振动信号特征,并获得更高的识别率。

关键词：多个无标度区多重分形谱齿轮故障状态整体特性

基于Yamada模型的压电复合材料吸声性能的研究

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传感技术学报 2014年第4期27卷 452-455页

作者：杨丹王涛肖涵赵三星武汉科技大学机械自动化学院武汉430081

提出了一种运用Yamada微观模型来分析压电复合材料吸声性能的方法.首先,建立了0-3型压电陶瓷/橡胶复合材料的被动吸声模型;然后,运用Yamada微观模型获得0-3型压电陶瓷/橡胶复合材料的等效参数,并将此等效参数嵌入到吸声模型;最后,对不... 详细信息

提出了一种运用Yamada微观模型来分析压电复合材料吸声性能的方法.首先,建立了0-3型压电陶瓷/橡胶复合材料的被动吸声模型;然后,运用Yamada微观模型获得0-3型压电陶瓷/橡胶复合材料的等效参数,并将此等效参数嵌入到吸声模型;最后,对不同参数下的压电复合材料的吸声系数进行了理论计算和对比分析.结论表明:压电复合材料被动吸声时,聚合物对声能量的衰减起主要作用。

关键词：压电复合材料 Yamada模型吸声声能量

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工作间隙对磁流变液联轴器的影响

功能材料 2013年第B6期44卷 71-74,78页

作者：鲁光涛李友荣宋钢兵武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室湖北武汉430081 美国休斯顿大学智能材料与结构实验室

对一种新型磁流变液传动器件——磁流变液联轴器的磁场进行了有限元分析,研究了工作区的间隙对磁流变液联轴器磁感应强度和剪切应力的大小及分布的影响。通过分析表明,当工作区间隙由0.2mm增加到2.0mm时,工作区的磁感应强度逐渐减小,而... 详细信息

对一种新型磁流变液传动器件——磁流变液联轴器的磁场进行了有限元分析,研究了工作区的间隙对磁流变液联轴器磁感应强度和剪切应力的大小及分布的影响。通过分析表明,当工作区间隙由0.2mm增加到2.0mm时,工作区的磁感应强度逐渐减小,而磁感应强度和剪切应力沿长度方向的分布却逐渐趋于均匀,磁感应强度最大值与最小值之差由0.65T减小到0.35T;无论是当工作区磁流变液的磁场达到饱和时,还是当磁感应强度使剪切应力达到屈服值时,剪切应力都不会再随磁感应强度升高而增大。通过计算可知,对于所研究的直径与长度之比为5/7的磁流变液联轴器,当工作区间隙由0.2mm增加到2.0mm时,它所能传递的工作扭矩仅降低25%。因此在设计其磁场时应综合计及加工、安装精度及生产成本等因素合理选择工作区的间隙,推荐选用1.2mm左右的工作间隙。

关键词：磁流变液联轴器工作区间隙有限元磁感应强度传递扭矩