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用于转子故障诊断的改进小波聚类算法

振动．测试与诊断 2018年第2期38卷 320-326页

作者：左红艳刘晓波洪连环南京航空航天大学机电学院南京210016 南昌航空大学航空制造工程学院南昌330063

为了快速准确地实现转子故障的模式识别与分类,提出了改进小波聚类方法。首先,从转子振动信号中提取峭度指标、功率谱重心和小波能谱熵三个特征向量;其次,量化特征空间,提取显著网格单元信息;然后,对显著网格单元内数据信息进行小波变... 详细信息

为了快速准确地实现转子故障的模式识别与分类,提出了改进小波聚类方法。首先,从转子振动信号中提取峭度指标、功率谱重心和小波能谱熵三个特征向量;其次,量化特征空间,提取显著网格单元信息;然后,对显著网格单元内数据信息进行小波变换实现去噪处理;最后,应用广度优先搜索方法实现聚类。在改进小波聚类过程中,信息储存表的建立降低了空间复杂度,并使得原始数据与聚类结果建立了映射关系。应用广度优先原则搜索相邻的显著网格单元实现聚类,降低了聚类算法的复杂度。实验验证与比较说明,改进小波聚类算法能够扩展应用到高维数据空间,并且降低了高维数据空间的算法复杂度,提高了转子故障诊断的效率和正确率。

关键词：转子故障诊断小波聚类特征提取广度优先搜索

一种具有不等匝数同心式转子绕组的无刷双馈电机

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中国电机工程学报 2018年第17期38卷 5199-5210页

作者：任泰安阚超豪吴红斌朱晓威赵威合肥工业大学电气与自动化工程学院

为了改善无刷双馈电机转子谐波含量大、导体利用率低的缺点,基于齿谐波原理提出了一种采用不等匝数同心式转子绕组的无刷双馈电机。对该绕组的设计原理、方法以及谐波磁动势计算进行了分析,推导出了适用于各种绕组分布系数的计算方法,... 详细信息

为了改善无刷双馈电机转子谐波含量大、导体利用率低的缺点,基于齿谐波原理提出了一种采用不等匝数同心式转子绕组的无刷双馈电机。对该绕组的设计原理、方法以及谐波磁动势计算进行了分析,推导出了适用于各种绕组分布系数的计算方法,给出了一个绕组设计示例进行说明,利用绕组的设计原理制造了一台新型不等匝数同心式转子绕组的无刷双馈电机实验样机,并针对转子绕组的低谐波含量特性进行了研究。为了验证转子绕组设计的正确性,对样机进行有限元建模仿真与实验。仿真与实验结果表明,采用不等匝数同心式转子绕组设计的无刷双馈电机转子谐波含量低、导体利用率高,具有优良的性能。

关键词：无刷双馈电机转子齿谐波不等匝同心式分布系数低谐波

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机车转子系统的非线性动力学分析

机械工程学报 2018年第18期54卷 97-104页

作者：杨柳杨绍普王久健刘永强北京交通大学机械与电子控制工程学院北京100044 河北省交通安全与控制重点实验室石家庄050043 石家庄铁道大学机械工程学院石家庄050043

随着机车速度的提高,对其运行安全和稳定性提出更高要求。为研究机车轮对转子系统的动力学特性,在考虑弹性支撑、齿轮时变刚度等复合非线性因素影响下,基于哈密尔顿最小势能原理建立非线性连续-质量转子系统的动力学模型。在此基础上,... 详细信息

随着机车速度的提高,对其运行安全和稳定性提出更高要求。为研究机车轮对转子系统的动力学特性,在考虑弹性支撑、齿轮时变刚度等复合非线性因素影响下,基于哈密尔顿最小势能原理建立非线性连续-质量转子系统的动力学模型。在此基础上,对系统进行无量纲化,求解系统振形函数及固有振动频率。利用多尺度法求取非线性转子系统的渐进解,分析系统支撑刚度、阻尼及其齿轮时变刚度参数作用下,转子的主共振稳态幅频响应。研究表明:复杂边界条件下,齿轮的位置将直接影响模态幅值。轮轨激励的变化,对系统低频幅值影响较大、高频较小。轮轨激励达到临界值时,系统出现饱和共振,其后轮轨激励的变化,将不再影响系统的幅值。齿轮冲击刚度增加,转子系统位移显著增大。研究结果为机车轮对转子系统的动态特性分析和故障诊断奠定了一定的基础。

关键词：非线性转子时变刚度渐进解

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机车转子非线性系统的动力学分析

振动与冲击 2018年第15期37卷 33-42,77页

作者：杨柳杨绍普杨月婷北京交通大学机械工程学院北京100044 石家庄铁道大学机械工程学院石家庄050043

随着机车速度的提高,对机车的运行安全性和稳定性提出了更高的要求。主要研究了非线性双转子连续-质量转子系统的动力学模型,综合考虑转子支撑、齿轮啮合刚度等复合非线性因素影响。基于哈密尔顿最小势能原理,建立连续-质量非线性转子... 详细信息

随着机车速度的提高,对机车的运行安全性和稳定性提出了更高的要求。主要研究了非线性双转子连续-质量转子系统的动力学模型,综合考虑转子支撑、齿轮啮合刚度等复合非线性因素影响。基于哈密尔顿最小势能原理,建立连续-质量非线性转子系统的动力学模型,对系统进行无量纲化处理,并求解了固有振动频率及振型。采用MR-K迭代法求解强非线性转子系统的数值解。定量分析在支撑刚度、阻尼及其齿轮刚度参数作用下,转子系统的幅频响应变化。结果表明:复杂边界条件下,系统的固有频率对传动系统振动响应影响较明显。当齿面磨损及间隙变化时,齿轮啮合刚度变大,转子系统在固有频率处位移显著增大。轮轨激励的变化,引起系统从动轴横向弯曲幅值变大。

关键词：非线性转子啮合刚度

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转子与定子碰摩的非线性动力学研究

力学进展 2013年第1期43卷 132-148页

作者：江俊陈艳华机械结构强度与振动国家重点实验室西安交通大学西安710049

转子与定子碰摩的动力学行为及其与系统参数关系对旋转机械设计和安全运行至关重要.转子/定子碰摩系统是一类多参数控制的高维非光滑强非线性系统,其动力学行为非常复杂.本文主要从动力学与控制的角度对过去半个世纪有关转子与定子碰摩... 详细信息

转子与定子碰摩的动力学行为及其与系统参数关系对旋转机械设计和安全运行至关重要.转子/定子碰摩系统是一类多参数控制的高维非光滑强非线性系统,其动力学行为非常复杂.本文主要从动力学与控制的角度对过去半个世纪有关转子与定子碰摩的研究成果进行归纳和总结,其目的在于帮助读者尽可能全面系统地了解该问题的研究现状,提炼尚待解决的问题,以求推动转子与定子碰摩研究的进一步深入,并为解决实际问题提供帮助.本文将首先从碰摩局部模型和碰摩系统模型两个方面对已有的转子/定子碰摩系统的建模进行了简单的划分和归类.其次,以典型碰摩非线性响应为主线,分别介绍了有关同频碰摩响应、谐波周期碰摩响应、准周期局部碰摩响应、干摩擦自激反向全周涡动响应、碰摩的全局响应行为以及碰摩响应的分岔与混沌方面的研究成果.接下来讨论了在主被动抑制碰摩振动方面取得的结果.最后,给出结论并提出有待进一步研究的问题.

关键词：转子定子碰摩非光滑系统多稳态共存分岔和混沌主被动控制

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旋转阀正脉冲随钻测量仪转子负载特性研究

机械设计与制造 2022年第11期 212-217,223页

作者：赵常青李辉周永清李奇龙陆军航空兵学院航空机械工程系北京101123 西安理工大学水利水电学院陕西西安710048

为了解旋转阀正脉冲随钻测量仪正常工作时影响随钻测量仪工作效率的因素,分析多种工况下单个正脉冲压力信号生成过程中,阀体总成转子轴向力、转矩、旋转阻力矩的变化情况,建立轴向力数学模型及阀体总成仿真模型。利用液压流体力学相关理... 详细信息

为了解旋转阀正脉冲随钻测量仪正常工作时影响随钻测量仪工作效率的因素,分析多种工况下单个正脉冲压力信号生成过程中,阀体总成转子轴向力、转矩、旋转阻力矩的变化情况,建立轴向力数学模型及阀体总成仿真模型。利用液压流体力学相关理论,对阀体总成中转子轴向力及转矩进行理论分析,利用数值仿真和随钻测量系统测井平台现场实验结果进行验证。通过对旋转阀正脉冲随钻测量仪转子负载特性分析,得到转子在不同工况下的转子轴向力及转矩周期性变化规律,为系统驱动电机的选择提供了理论依据。现场实验结果表明,正脉冲随钻测量仪在大负载条件下信号稳定,未出现正脉冲信号大幅波动现象。

关键词：压力信号轴向力阀体总成转子负载特性

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爪式真空泵的新型直爪转子型线及其性能

中国石油大学学报（自然科学版） 2018年第5期42卷 148-154页

作者：王君崔冬刘瑞青张凌宏崔锋中国石油大学(华东)化学工程学院山东青岛266580

爪式转子型线对爪式真空泵性能影响极大;针对现有直爪转子型线存在尖点,从而导致尖点处泄漏加剧和变形大的问题,提出一种新型直爪转子,研究爪式转子型线的几何理论;利用理论分析与数值计算,比较不同爪尖半径直爪转子的工作性能和力学性... 详细信息

爪式转子型线对爪式真空泵性能影响极大;针对现有直爪转子型线存在尖点,从而导致尖点处泄漏加剧和变形大的问题,提出一种新型直爪转子,研究爪式转子型线的几何理论;利用理论分析与数值计算,比较不同爪尖半径直爪转子的工作性能和力学性能,并分析不同直爪转子真空泵的混合过程,进而得到直爪转子最佳爪尖半径比的范围。结果表明:所提出的新型直爪转子改善了爪尖处的力学性能和密封性能;随着爪尖半径减小,爪式真空泵工作性能提高;适合的爪尖半径比ε为0. 0571 4≤ε≤0. 114 3。

关键词：爪式真空泵转子几何理论受力变形

大转子标记点在大腿环节模型中的使用:对髋、膝关节额状面和横截面运动的启示（英文）

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Journal of Sport and Health Science 2016年第1期5卷 95-100页

作者： Valentina Graci Gretchen B.Salsich Department of Neurology University of Maryland School of Medicine Baltimore MD 21201 USA Program in Physical Therapy Saint Louis University Baltimore MD 63104 USA

Background:The greater trochanter marker is commonly used in 3-dimensional(3D) models;however,its influence on hip and knee kinematics during gait is unclear.Understanding the influence of the greater trochanter marker is important when quantifying frontal and transverse plane hip and knee kinematics,parameters which are particularly relevant to investigate in individuals with conditions such as patellofemoral pain,knee osteoarthritis,anterior cruciate ligament(ACL) injury,and hip pain.The aim of this study was to evaluate the effect of including the greater trochanter in the construction of the thigh segment on hip and knee kinematics during gait.Methods:3D kinematics were collected in 19 healthy subjects during walking using a surface marker system.Hip and knee angles were compared across two thigh segment definitions(with and without greater trochanter) at two time points during stance:peak knee flexion(PKF) and minimum knee flexion(Min KF).Results:Hip and knee angles differed in magnitude and direction in the transverse plane at both time points.In the thigh model with the greater trochanter the hip was more externally rotated than in the thigh model without the greater trochanter(PKF:-9.34°± 5.21° vs.1.40°± 5.22°,Min KF:-5.68°± 4.24° vs.5.01°± 4.86°;p < 0.001).In the thigh model with the greater trochanter,the knee angle was more internally rotated compared to the knee angle calculated using the thigh definition without the greater trochanter(PKF:14.67°± 6.78° vs.4.33°± 4.18°,Min KF:10.54°± 6.71° vs.-0.01°± 2.69°;p < 0.001).Small but significant differences were detected in the sagittal and frontal plane angles at both time points(p < 0.001).Conclusion:Hip and knee kinematics differed across different segment definitions including or excluding the greater trochanter marker,especially in the transverse plane.Therefore when considering whether to include the greater trochanter in the thigh segment model when using a surface markers to calculate 3D kinematics for movement assessment,it is important to have a cl

关键词：标记系统节段模型横向运动膝关节髋关节转子运动学参数三维运动学

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基于LPP的转子振动故障特征提取方法

振动工程学报 2018年第3期31卷 539-544页

作者：梁超路鹏郜宁祁伟国网新疆电力有限公司电力科学研究院新疆乌鲁木齐830000

针对振动信号的非线性、非平稳特征,提出了一种基于局部保持投影(Locality Preserving Projections,LPP)的转子故障特征提取方法。该方法利用LPP降维后保留数据内部非线性结构的特点,对高维的故障振动信号降维并提取出低维的数据作为特... 详细信息

针对振动信号的非线性、非平稳特征,提出了一种基于局部保持投影(Locality Preserving Projections,LPP)的转子故障特征提取方法。该方法利用LPP降维后保留数据内部非线性结构的特点,对高维的故障振动信号降维并提取出低维的数据作为特征矢量,采用BP神经网络作为分类器进行故障诊断。实验结果表明,LPP方法能有效提高故障诊断的准确率。

关键词：故障诊断转子特征提取局部保持映射 BP神经网络