检索结果-内蒙古大学图书馆

振动与冲击 2023年第21期42卷 182-191页

作者：王冉黄裕春张军武余亮上海海事大学物流工程学院上海201306 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

滚动轴承是机械设备中广泛使用的关键部件,其故障特征的准确提取对设备稳定运行至关重要。轴承的初始故障很微弱,容易被背景噪声掩盖,这使故障特征的提取较为困难,需要对轴承故障特征与噪声的特性进行准确刻画。针对上述问题,为了深入... 详细信息

滚动轴承是机械设备中广泛使用的关键部件,其故障特征的准确提取对设备稳定运行至关重要。轴承的初始故障很微弱,容易被背景噪声掩盖,这使故障特征的提取较为困难,需要对轴承故障特征与噪声的特性进行准确刻画。针对上述问题,为了深入探究轴承故障特征及噪声在时频域中的低秩与稀疏特性及其内在关联,对轴承故障特征提取低秩稀疏分解框架下的两种代表性方法开展对比研究,以便充分利用故障特征与噪声成分的性质,为噪声干扰下的轴承故障提取方法选择提供一定的依据。利用周期性瞬态冲击信号在时频域中的稀疏与低秩特性建立矩阵分解模型,对比了Go分解(go-decomposition,Go-Dec)和非负矩阵分解(non-negative matrix factorization,NMF)两种具有代表性的分解方法,并将其应用于时频域中滚动轴承的故障特征提取。首先,基于短时傅里叶变换(short time Fourier transform,STFT)生成振动信号的时频矩阵,并揭示了轴承故障脉冲在时频域中具有的稀疏性和低秩性。利用Go-Dec和NMF两种矩阵分解方法,分解出表征故障特征的矩阵。最后,对分解的故障矩阵采用逆短时傅里叶变换重构瞬态脉冲信号,并对该信号取包络谱从而确定滚动轴承的故障类型和频率信息。仿真分析和试验对比了两种故障特征分解方法,结果表明Go-Dec可以更好地去除噪声干扰,有效提取出表征滚动轴承故障特征的稀疏分量。

关键词：滚动轴承故障特征提取短时傅里叶变换(STFT) Go分解(Go-Dec) 非负矩阵分解(NMF)

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

转轴-轮盘-裂纹叶片耦合系统的叶尖振动特性

引用

航空学报 2024年第4期45卷 90-104页

作者：吴志渊赵林川颜格胡海峰杨志勃张文明上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 国防科技大学装备综合保障国防科技重点实验室长沙410075 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室西安710049

航空发动机叶片在极端恶劣环境中工作,容易产生裂纹进而缩短叶片寿命,严重影响航空发动机的安全运行。以转轴-轮盘-裂纹叶片耦合系统为研究对象,采用有限元、假设模态混合的建模策略,利用有限元模拟转轴,基于Kirch⁃hoff板理论、Timoshe... 详细信息

航空发动机叶片在极端恶劣环境中工作,容易产生裂纹进而缩短叶片寿命,严重影响航空发动机的安全运行。以转轴-轮盘-裂纹叶片耦合系统为研究对象,采用有限元、假设模态混合的建模策略,利用有限元模拟转轴,基于Kirch⁃hoff板理论、Timoshenko梁理论模拟轮盘、旋转叶片,并根据时变的释放应变能确定呼吸裂纹导致的时变损失刚度,建立了相应的动力学模型;通过对比耦合系统的固有特性和振动响应验证了提出方法的正确性;剖析了重力载荷、转子不平衡力、气动载荷对叶尖振动特性的影响,并研究了不同无量纲裂纹深度和裂纹位置对叶尖振动特性的影响。研究结果表明:健康叶片中,重力载荷会导致叶片产生振动,转子不平衡力会导致叶片发生静变形;在旋转状态下,裂纹叶片导致叶尖弯曲位移产生偏移量;在气动载荷作用下,呼吸裂纹导致叶片发生非线性振动;常值分量与转频幅值比、常值分量与气动激励频率幅值比是评价呼吸裂纹的有效指标。本文的建模方法和分析结论可为航空发动机叶片裂纹故障诊断提供了一定的理论依据。

关键词：转轴-轮盘-裂纹叶片呼吸裂纹重力载荷转子不平衡力气动载荷

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于OSGMD-Hilbert包络对数分析的齿轮箱齿面磨损早期故障诊断

引用

振动与冲击 2025年第7期44卷 225-231,274页

作者：俞香熔王友仁王胤博南京航空航天大学自动化学院南京211106 上海交通大学机械与动力工程学院机械系统与振动国家重点实验室上海200240

针对环境噪声下齿轮箱齿面磨损早期微弱故障特征难以提取的问题,提出了一种基于优化型辛几何模态分解-Hilbert包络对数分析的齿轮磨损故障诊断方法。新方法中引入Cao算法和功率谱密度,提出最近邻波动偏差实现嵌入维数的自适应确定,利用... 详细信息

针对环境噪声下齿轮箱齿面磨损早期微弱故障特征难以提取的问题,提出了一种基于优化型辛几何模态分解-Hilbert包络对数分析的齿轮磨损故障诊断方法。新方法中引入Cao算法和功率谱密度,提出最近邻波动偏差实现嵌入维数的自适应确定,利用奇异值分解进行降噪,采用Pearson-功率谱熵差和闵氏距离作为重构准则以获取特征模态分量,通过Hilbert包络对数分析法突出故障频率成分,并进行故障诊断。该新方法克服了辛几何模态分解嵌入维数依赖经验公式、重构准则单一和噪声鲁棒性欠佳的缺陷。仿真与试验结果分析表明,与辛几何模态分解(symplectic geometric mode decomposition,SGMD)、迭代SGMD、变分模态分解和经验模态分解相比,该新方法能够有效提取早期齿面磨损故障特征信息,表现出更好的鲁棒性。

关键词：早期故障诊断振动信号特征信息提取优化型辛几何模态分解(OSGMD) 齿轮磨损 Hilbert包络对数分析法辛几何模态分解(SGMD)

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

组稀疏低秩矩阵估计的变转速滚动轴承故障特征提取

引用

振动与冲击 2023年第16期42卷 92-100,119页

作者：王冉张军武余亮上海海事大学物流工程学院上海201306 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

早期轴承故障特征的有效提取对于避免严重机械事故具有重要的意义。表征轴承故障的脉冲信号往往淹没在强背景噪声干扰中,并且轴承常常在变转速工况下运行,这使故障特征的提取较为困难。针对这一问题,提出一种用于变转速工况下滚动轴承... 详细信息

早期轴承故障特征的有效提取对于避免严重机械事故具有重要的意义。表征轴承故障的脉冲信号往往淹没在强背景噪声干扰中,并且轴承常常在变转速工况下运行,这使故障特征的提取较为困难。针对这一问题,提出一种用于变转速工况下滚动轴承故障特征提取的组稀疏低秩矩阵估计算法。首先,根据变转速工况下轴承故障脉冲信号的角度时间循环平稳特性,利用阶频谱相关(order-frequency spectral correlation, OFSC)将测量信号转换至阶频域中;其次,揭示了轴承故障脉冲在阶频域中的组稀疏性和低秩性,并据此构建一种凸优化问题来增强这两种特性,引入非凸罚函数来提高故障特征的稀疏性;再次,在交替方向乘子法(alternating direction method of multipliers, ADMM)和优化最小化(majorization-minimization, MM)框架下求解该凸优化问题,推导出组稀疏低秩(group sparse low-rank, GSLR)矩阵估计算法;最后,通过构建增强包络阶次谱(enhanced envelope order spectrum, EEOS)对求解得到的目标分量进行故障特征检测。仿真和试验信号的分析验证了该方法在故障特征提取中的有效性。

关键词：变转速工况组稀疏低秩(GSLR) 非凸罚函数增强包络阶次谱(EEOS) 特征提取

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于RPCA低秩稀疏分解的循环频率检测方法

引用

振动与冲击 2023年第4期42卷 88-94页

作者：王冉余龙靖余亮蒋伟康上海海事大学物流工程学院上海201306 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

在强噪声干扰时循环频率的准确检测对于循环平稳信号处理有重要意义。该研究提出了一种低信噪比(signal-to-noise ratio, SNR)下将基于鲁棒主成分分析(robust principal component analysis, RPCA)的低秩稀疏分解技术应用于循环谱密度(c... 详细信息

在强噪声干扰时循环频率的准确检测对于循环平稳信号处理有重要意义。该研究提出了一种低信噪比(signal-to-noise ratio, SNR)下将基于鲁棒主成分分析(robust principal component analysis, RPCA)的低秩稀疏分解技术应用于循环谱密度(cyclic spectral density, CSD)矩阵,从而进行循环频率检测的新方法。首先,采用RPCA将循环谱密度矩阵分解为表示噪声干扰的低秩矩阵和表示循环平稳特征的稀疏矩阵。随后,利用稀疏矩阵构造检测函数实现循环频率的自动检测。仿真结果证明了该方法在强噪声干扰下检测概率方面的优越性,并可根据检测各阶循环频率谐波的受试者工作特征(receiver operating characteristic, ROC)曲线为不同信噪比条件下选择检测阶数提供参考。为了进一步验证该方法在应用中的有效性,将该方法应用于滚动轴承的早期故障诊断中。滚动轴承加速疲劳寿命试验数据上的分析结果证明该方法能够在轴承早期故障阶段从低SNR的振动信号中准确检测出轴承的故障特征频率,实现轴承的早期故障诊断。

关键词：循环频率检测鲁棒主成分分析(RPCA) 低秩稀疏分解循环谱密度(CSD) 滚动轴承故障诊断

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于谱幅融合广义健康指数的可解释装备退化评估优化模型研究进展

引用

机械工程学报 2024年第18期60卷 1-16页

作者：严彤彤王冬彭志科雷亚国上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 宁夏大学机械工程学院宁夏750021 西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室西安710049

针对装备全生命周期退化评估所需的健康指数存在构建过程繁琐且未考虑退化特性、构建模型和学习权重物理难解释、退化趋势可分性和单调性不显著以及难以同步实现装备状态监测、早期故障诊断和退化评估等问题,总结近年来基于谱幅融合广... 详细信息

针对装备全生命周期退化评估所需的健康指数存在构建过程繁琐且未考虑退化特性、构建模型和学习权重物理难解释、退化趋势可分性和单调性不显著以及难以同步实现装备状态监测、早期故障诊断和退化评估等问题,总结近年来基于谱幅融合广义健康指数的可解释装备退化评估优化模型研究成果,探讨基于退化特性和故障特征稀疏性的两类典型可解释广义健康指数权重优化模型及其应用效果。该类优化模型核心思想是将谱幅(如频域幅值或包络谱域幅值)加权和定义为广义健康指数,然后基于可分性、单调性等退化特性和故障特征稀疏特性推导出相关的多种广义健康指数权重凸优化模型。与现有模型相比,所提出的基于谱幅融合广义健康指数的可解释装备性能退化评估优化模型具有以下特点:①仅需工程常用的傅里叶变换或希尔伯特变换作为原始数据预处理方法,避免使用复杂信号处理算法及其参数优化过程;②广义健康指数权重凸优化模型构造来源于退化特性和故障特征稀疏性的凸优化描述,因此权重优化模型具有可解释性和全局最优解;③优化的谱幅权重具备频域故障物理可解释性,谱幅权重可定位信息频率带并揭示故障特征频率来支撑广义健康指数退化评估合理性;④基于谱幅加权的广义健康指数可同时实现装备状态监测、故障诊断和退化评估三重目的,利于高效实施装备智能运维。最后,对基于谱幅融合广义健康指数的未来研究方向进行充分探讨。

关键词：广义健康指数谱幅融合退化特性稀疏性装备退化评估凸优化

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于快速自适应经验模态分解的高速经编机振动分析

引用

纺织学报 2023年第4期44卷 204-211页

作者：陈志昊包文杰李富才静波黄朝林孙建文上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 常德纺织机械有限公司湖南常德415240

针对某型高速经编机在高转速下结构振动过大以及机构运动信号与结构振动信号相混叠,故障特征难以分离的问题,提出基于快速自适应经验模态分解(FAEMD)算法的经编机振动故障诊断方法。首先运用FAEMD算法将原始振动信号分解成有限个本征模... 详细信息

针对某型高速经编机在高转速下结构振动过大以及机构运动信号与结构振动信号相混叠,故障特征难以分离的问题,提出基于快速自适应经验模态分解(FAEMD)算法的经编机振动故障诊断方法。首先运用FAEMD算法将原始振动信号分解成有限个本征模态函数(IMF),然后计算各IMF分量与原信号的相关性,结合经编机运动特点,判断其中相关性最大的本征模态函数为机构运动分量并去除,最后将剩余分量重组实现结构振动信号的提取。将该方法应用于经编机振动故障诊断中,对动态振动数据进行处理,结合静态固有频率测试,成功提取出与实际故障现象相同的信号频率特征,判断出经编机在高转速下振动过大的原因,为后续经编机振动优化提供了参考。

关键词：高速经编机振动分析自适应经验模态分解相关性分析故障诊断

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于OU-高斯过程的推进器非定常宽带激励谱建模与特性分析

引用

中国舰船研究 2024年

作者：魏烨张振果上海交通大学振动冲击噪声研究所上海交通大学机械系统与振动全国重点实验室

[目的]为解决舰艇声振预报和调控中推进器激励信息获取的难题，提出一种基于奥恩斯坦-乌伦贝克（Ornstein-Uhlenbeck, OU）-高斯过程的湍流诱导推进器非定常宽带激励广义表征模型。[方法]利用OU随机过程理论和叶元体理论，推导泵喷转子... 详细信息

[目的]为解决舰艇声振预报和调控中推进器激励信息获取的难题，提出一种基于奥恩斯坦-乌伦贝克（Ornstein-Uhlenbeck, OU）-高斯过程的湍流诱导推进器非定常宽带激励广义表征模型。[方法]利用OU随机过程理论和叶元体理论，推导泵喷转子宽带激励功率谱的近似解析模型。通过Sobol全局灵敏度分析获得模型参数的作用频段及其影响规律，并经计算流体力学（CFD）计算结果验证模型合理性和泛用性。[结果]结果表明，该模型能准确捕捉非定常激励功率谱中的宽带衰减特性与驼峰特征，参数具有很强的频率依赖性，其中，表征OU过程的部分参数作用频段较宽，而决定高斯函数的各参数集中作用于驼峰附近频段。在泵喷推进器推力功率谱描述上，广义表征模型与CFD结果表现出一致性，且从统计学置信区间角度得到验证。[结论]此模型为显式参数模型，计算精度高、速度快，可为舰艇声振调控提供简洁可靠的经验谱输入条件，还可为推进器非定常激励的反演识别提供先验信息约束，减轻反问题的病态性并提高识别精度。

关键词：奥恩斯坦-乌伦贝克(OU)-高斯广义表征模型推进器非定常激励宽带功率谱模型参数全局灵敏度分析

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

申威异构众核处理器架构下结构瞬态有限元并行算法

引用

振动与冲击 2023年第6期42卷 152-158页

作者：喻高远楼云锋李俊杰金先龙上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 上海宇航系统工程研究所上海201108

根据国产申威异构众核分布式存储计算机的体系结构特点,提出了一种结构瞬态有限元分层并行计算方法,对于提高国产申威异构众核分布式存储并行计算机下大型、超大型复杂结构系统的瞬态并行求解效率具有重要意义。该方法在分层通信和Newma... 详细信息

根据国产申威异构众核分布式存储计算机的体系结构特点,提出了一种结构瞬态有限元分层并行计算方法,对于提高国产申威异构众核分布式存储并行计算机下大型、超大型复杂结构系统的瞬态并行求解效率具有重要意义。该方法在分层通信和Newmark-HHT算法的基础上构建了大规模复杂结构系统的瞬态并行求解体系,不仅实现了计算过程中大量数据的分布式存储,显著改善了数据的内存访存效率;而且实现了计算过程的两层并行,有效改善了通信效率。因此,该计算方法能够充分利用国产申威异构众核分布式存储并行计算机的体系结构特点提升结构瞬态大规模并行计算效率。最后通过典型数值算例验证了该方法的正确性和有效性,并将其应用于某高层建筑,实现其上千万自由度、数万核的结构瞬态并行计算。

关键词：异构众核分布式存储分层通信大规模瞬态分析并行计算

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

远海低频电磁信号波导信道的试验研究

引用

振动与冲击 2024年第16期43卷 159-165页

作者：刁逸帆余白石余亮蒋伟康上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 汉江国家实验室武汉430000

轴频电场可作为新型物理场特征实现对远海水下目标的有效探测,但海水中电磁波衰减太快,极大地影响了电场探测范围。为实现远海目标探测,设计了深海波导信道的验证方案,开展试验研究,测量分析了深海波导信道的波速。提出了Vold-Kalman谐... 详细信息

轴频电场可作为新型物理场特征实现对远海水下目标的有效探测,但海水中电磁波衰减太快,极大地影响了电场探测范围。为实现远海目标探测,设计了深海波导信道的验证方案,开展试验研究,测量分析了深海波导信道的波速。提出了Vold-Kalman谐波提取算法以解决复杂干扰导致目标信号提取时相位特征丢失问题。在湖泊和海洋试验中应用Vold-Kalman谐波提取算法成功验证了深海轴频电场波导信道存在的合理性与有效性,这一发现将轴频电场低频目标探测距离由3 km扩大到20 km,提高了远海目标探测的能力。

关键词：轴频电场远场探测信号提取深海波导

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：

通借通还

建议与咨询 留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案： 新增检索档案 确定 取消

请选择收藏分类： 新增自定义分类 确定 取消

通借通还

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：