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基于局部边缘判别投影的发动机故障诊断方法

噪声与振动控制 2023年第3期43卷 90-94,109页

作者：梁华吕丽平王成勇南宁职业技术学院新能源汽车学院南宁530008 郑州升达经贸管理学院信息工程学院郑州451191 驻重庆地区第五军代表室重庆404000

在线性判别分析(Linear Discriminant Analysis,LDA)的基础上,局部边缘判别投影(Locality Margin Discriminant Projection,LMDP)重新定义类间散布矩阵和类内散布矩阵,使得数据样本中异类样本在低维空间中的距离更远、同类样本在低维空... 详细信息

在线性判别分析(Linear Discriminant Analysis,LDA)的基础上,局部边缘判别投影(Locality Margin Discriminant Projection,LMDP)重新定义类间散布矩阵和类内散布矩阵,使得数据样本中异类样本在低维空间中的距离更远、同类样本在低维空间中的距离更近,增强数据样本的可区分度。为更好提取发动机的故障特征,实现发动机故障有效诊断,以LMDP为核心,结合特征提取方法和模式识别方法,给出基于LMDP的发动机故障诊断流程。发动机故障诊断结果表明,LMDP可实现发动机不同故障类型的有效区分,显著提升后续的诊断精度,具有一定的优势。

关键词：故障诊断线性判别分析局部边缘判别投影散布矩阵发动机

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发动机减压制动性能的仿真与实验研究

华南理工大学学报（自然科学版） 2014年第9期42卷 140-146页

作者：龚金科王云科贾国海湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室湖南长沙410082

为研究发动机减压制动性能,在分析其工作过程的基础上,利用计算流体力学软件建立三维网格模型,采用动网格技术对发动机减压制动工作过程进行了三维瞬态数值仿真分析,并对仿真结果进行实验验证.结果表明:发动机转速越高,制动性能越好;减... 详细信息

为研究发动机减压制动性能,在分析其工作过程的基础上,利用计算流体力学软件建立三维网格模型,采用动网格技术对发动机减压制动工作过程进行了三维瞬态数值仿真分析,并对仿真结果进行实验验证.结果表明:发动机转速越高,制动性能越好;减压气门开度越大,制动功率峰值越高,但减压气门最大开度受到压缩间隙和活塞运动规律的限制;转速一定时,每个减压气门开度都对应一个最佳减压气门提前角,使得发动机的减压制动性能最佳,并且最佳气门提前角随减压气门开度的增大而减小.

关键词：发动机减压制动计算流体力学动网格技术数值仿真

基于SDP图像和深度卷积网络的发动机故障诊断

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噪声与振动控制 2023年第5期43卷 175-180页

作者：王运生王黎明山西水利职业技术学院信息工程系太原044000 中北大学信息与通信工程学院太原030051

为提高发动机故障诊断精度,提出一种基于对称极坐标(Symmetrized Dot Pattern,SDP)图像和深度卷积网络(Deep Convolutional Neural Network,CNN)的发动机故障诊断新方法。该方法以SDP变换为基础,将发动机故障振动信号转换为SDP图像,而后... 详细信息

为提高发动机故障诊断精度,提出一种基于对称极坐标(Symmetrized Dot Pattern,SDP)图像和深度卷积网络(Deep Convolutional Neural Network,CNN)的发动机故障诊断新方法。该方法以SDP变换为基础,将发动机故障振动信号转换为SDP图像,而后将SDP图像作为CNN的输入,实现发动机故障的CNN自适应特征提取和诊断。进行发动机典型故障实验,并利用所提方法进行故障诊断,结果表明,根据SDP图像可以直观地对发动机典型故障进行区分且耗时较少,而根据CNN网络可以有效地对SDP图像进行识别,诊断精度达到99.14%,相比于其他几种方法,诊断精度和计算效率均得到提升。

关键词：故障诊断 SDP图像极坐标卷积神经网络发动机

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斜爆轰发动机的推力性能理论分析

力学学报 2021年第10期53卷 2853-2864页

作者：杨鹏飞张子健杨瑞鑫滕宏辉姜宗林中国科学院力学研究所高温气体动力学国家重点实验室北京100190 中国科学院大学工程科学学院北京100049 香港理工大学航空与民航工程学系中国香港九龙999077 北京理工大学宇航学院北京100081

爆轰燃烧具有释热快、循环热效率高的特点.斜爆轰发动机利用斜爆轰波进行燃烧组织,在高超声速吸气式推进系统中具有重要地位.以往研究主要关注斜爆轰波的起爆、驻定以及波系结构等,缺少从整体层面出发对斜爆轰发动机开展推力性能分析.... 详细信息

爆轰燃烧具有释热快、循环热效率高的特点.斜爆轰发动机利用斜爆轰波进行燃烧组织,在高超声速吸气式推进系统中具有重要地位.以往研究主要关注斜爆轰波的起爆、驻定以及波系结构等,缺少从整体层面出发对斜爆轰发动机开展推力性能分析.本文将斜爆轰发动机内的流动和燃烧过程分解成进气压缩、燃料掺混、燃烧释热和排气膨胀4个基本模块并分别进行理论求解,建立了斜爆轰发动机推力性能的理论分析模型.在斜爆轰波系研究成果的基础上,选取了过驱动斜爆轰、Chapman-Jouguet斜爆轰、过驱动正爆轰和斜激波诱导等容燃烧等4种燃烧模式来描述燃烧室内的燃烧释热过程,并对比分析了不同燃烧模式对发动机比冲性能的影响.此外,还获得了不同来流参数、燃烧室参数和进排气参数等对发动机推力的影响规律,发现来流马赫数和尾喷管的膨胀面积比是发动机理论燃料比冲的主要影响因素.最后,结合以往关于受限空间内斜爆轰波驻定特性等方面的研究成果,提出了斜爆轰发动机燃烧室的设计方向.

关键词：斜爆轰波发动机推力性能燃烧模式

高海拔长隧道钢轨铣磨用发动机新型散热系统散热性能

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中国铁道科学 2021年第5期42卷 61-68页

作者：罗亚南郭关柱杨国涛云南农业大学机电工程学院云南昆明650201 国家铁路大型养路机械工程技术研究中心云南昆明650215 中国国家铁路集团有限公司科技与信息化部北京100844

基于气流流动和传热冷却的工作原理,设计一种吸风口与排风口距离较长且射流排风风速较高的新型散热系统,建立包括燃烧热与输出功率、机体辐射与废气排放热量及冷却系统性能的散热模型;在内径5.2 m、长12 m的隧道内进行散热性能的计算与... 详细信息

基于气流流动和传热冷却的工作原理,设计一种吸风口与排风口距离较长且射流排风风速较高的新型散热系统,建立包括燃烧热与输出功率、机体辐射与废气排放热量及冷却系统性能的散热模型;在内径5.2 m、长12 m的隧道内进行散热性能的计算与试验对比验证的基础上,仿真对比系统工作时该试验隧道与高海拔长隧道内的冷却气流流动情况。结果表明:新型散热系统散热性能的理论计算值与试验值基本一致;试验环境下,冷却气流的排风风速为12 m·s^(-1)、风量为14.5 m3·s^(-1)和吸热前后温差为28 K时,新型散热系统能满足发动机输出480 kW的散热需求;仿真条件下,在海拔4300 m和长30.4 km的隧道内,冷却气流的排风风速为12 m·s^(-1)、风量为21.0 m3·s^(-1)、吸热前后温差为40 K时,新型散热系统能满足发动机在隧道内低速移动作业输出550 kW的散热需求。

关键词：高海拔长隧道钢轨铣磨发动机散热系统散热性能

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发动机气缸电喷镀镍磷合金镀层及耐腐蚀性能

农业工程学报 2014年第15期30卷 54-61页

作者：王颖康敏傅秀清王兴盛南京农业大学工学院南京210031 江苏省智能化农业装备重点实验室南京210031

为提高发动机气缸的耐久性,该文采用喷射电沉积法在发动机气缸上制备Ni-P合金镀层,并用电化学极化曲线方法和交流阻抗技术对比研究镀有Ni-P合金的发动机气缸在50 g/L的NaCl溶液中不同时刻的腐蚀规律和腐蚀机理。结果表明,随着浸泡时间... 详细信息

为提高发动机气缸的耐久性,该文采用喷射电沉积法在发动机气缸上制备Ni-P合金镀层,并用电化学极化曲线方法和交流阻抗技术对比研究镀有Ni-P合金的发动机气缸在50 g/L的NaCl溶液中不同时刻的腐蚀规律和腐蚀机理。结果表明,随着浸泡时间的增加,原始氧化膜减薄,膜层下的Ni-P合金暴露在溶液中产生活性溶解,随后电极表面有腐蚀产物聚集,阻碍腐蚀的进行;腐蚀过程由活化控制转变为镀层和腐蚀产物内的扩散控制;电喷镀所得Ni-P镀层在NaCl溶液中的耐腐蚀性能约是传统电沉积的5倍左右,发动机气缸电喷镀Ni-P合金镀层后具有良好的耐蚀性。研究结果可为进一步提高镍磷镀层的耐腐蚀性能提供参考。

关键词：发动机耐腐蚀性交流阻抗谱极化曲线电喷镀

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发动机连杆轴承异响故障分析研究

振动．测试与诊断 2014年第2期34卷 379-384,403页

作者：张玲玲任金成张海峰肖静军事交通学院汽车工程系 96274部队

从动力学角度对发动机连杆轴承异响故障进行研究，以某军车发动机为研究对象，采用汉氏法求解雷诺方程，计算分析了在相同的润滑条件下，不同工况、不同转速以及轴承配合间隙下连杆轴承的负荷和轴心轨迹。分析结果表明：相同工况下，作... 详细信息

从动力学角度对发动机连杆轴承异响故障进行研究，以某军车发动机为研究对象，采用汉氏法求解雷诺方程，计算分析了在相同的润滑条件下，不同工况、不同转速以及轴承配合间隙下连杆轴承的负荷和轴心轨迹。分析结果表明：相同工况下，作用在活塞顶部的气体压力是影响连杆轴颈负荷的主要因素，连杆轴承的横向运行轨迹会随着轴承间隙的增大而扩大，连杆轴承异响最佳诊断转速为中速1200-1600r／min，最佳诊断部位是发动机的右侧曲轴轴承对应的缸体处。

关键词：轴心轨迹汉氏法异响故障发动机

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发动机冷却水套设计及改进

内燃机工程 2014年第4期35卷 91-96页

作者：唐刚志张力焦志盛重庆大学机械传动国家重点实验室重庆400044

针对某发动机设计了冷却水套并运用三维数值仿真技术对该水套冷却性能进行仿真分析发现,缸盖排气侧高温区的流场分布极不均匀,冷却液未能实现对缸体的完全绕流冷却,缸体水套存在局部低流速区。进一步分析发现,分水孔对流场分布具有很大... 详细信息

针对某发动机设计了冷却水套并运用三维数值仿真技术对该水套冷却性能进行仿真分析发现,缸盖排气侧高温区的流场分布极不均匀,冷却液未能实现对缸体的完全绕流冷却,缸体水套存在局部低流速区。进一步分析发现,分水孔对流场分布具有很大的影响,并据此修改分水孔方案。仿真结果表明:改进方案缸盖高温区流场分布比较均匀,冷却液也实现了对缸体的完全绕流冷却,消除了原水套中的低流速区,高温区局部平均流速1.7 m/s,传热系数12 000 W/(m^2·K),水套平均流速大于0.5 m/s,冷却性能得到了改善。最后分析了金属纳米流体的强化换热效果,结果表明:浓度5%的铜水纳米流体局部传热系数比纯水提高了41%,效果明显的同时所需泵功也有所增加。

关键词：内燃机发动机水套设计数值仿真纳米流体

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发动机气门间隙异常仿真分析研究

现代制造工程 2020年第6期 75-81,93页

作者：霍俊杰王志坚内蒙古锡林浩特市神华北电胜利能源有限公司锡林浩特026015 中北大学机械学院太原030051

研究了柴油发动机气门间隙异常对配气机构动力学性能的影响。对配气机构进行了多质量动力学模型计算,建立了配气机构的多体动力学模型,设置3种不同的气门间隙进行分析。分析结果表明:气门间隙变大会造成气门速度、加速度增大以及气门连... 详细信息

研究了柴油发动机气门间隙异常对配气机构动力学性能的影响。对配气机构进行了多质量动力学模型计算,建立了配气机构的多体动力学模型,设置3种不同的气门间隙进行分析。分析结果表明:气门间隙变大会造成气门速度、加速度增大以及气门连接部件的冲击力增大,会使发动机产生异响;气门间隙变大也会使配气机构之间的接触力增大,加速凸轮轴的点蚀磨损,气门发生故障的危险系数增加;相对而言,排气门发生故障的概率远大于进气门。所进行实验的验证结果与模拟分析结果相同,从而证明了仿真模型的有效性;经过实验验证发现:排气门间隙过小将会使气门与活塞头部碰撞,造成活塞头部损坏。

关键词：发动机气门间隙配气机构多体动力学模型