本文關(guān)鍵詞：具有斜裂紋的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)非線性輸出頻率響應(yīng)函數(shù)特性研究

  更多相關(guān)文章： 斜裂紋轉(zhuǎn)子 非線性輸出頻率響應(yīng)函數(shù) 故障診斷 系統(tǒng)辨識(shí) 全開(kāi)型裂紋 呼吸型裂紋

【摘要】：本文針對(duì)斜裂紋轉(zhuǎn)子故障診斷進(jìn)行了深入的研究,基于傳統(tǒng)圖譜特征分析方法對(duì)斜裂紋故障診斷存在一定的不足,提出了一種基于非線性輸出頻率響應(yīng)函數(shù)(NOFRF)的斜裂紋故障診斷方法,并且對(duì)含有斜裂紋轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的NOFRF特性進(jìn)行了仿真研究和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,得到了具有創(chuàng)新性的成果。本文主要是從以下幾個(gè)方面來(lái)論述的：1.對(duì)本文的提出及研究意義進(jìn)行了論述,并對(duì)非線性系統(tǒng)辨識(shí)原理、轉(zhuǎn)子系統(tǒng)故障診斷方法以及非線性輸出頻率響應(yīng)函數(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了闡述,在此基礎(chǔ)上,論述了本論文的主要內(nèi)容及創(chuàng)新之處。2.基于材料力學(xué)、局部柔度理論和斷裂力學(xué)理論,采用應(yīng)變能釋放率的方法推導(dǎo)出斜裂紋軸在軸向力、彎矩和扭矩的共同作用下的剛度矩陣,在裂紋完全張開(kāi)的靜態(tài)情況下,討論了裂紋傾角、裂紋深度和軸細(xì)長(zhǎng)比等參數(shù)對(duì)轉(zhuǎn)軸剛度的影響；并且采用應(yīng)力強(qiáng)度因子為零法模擬了轉(zhuǎn)軸上裂紋在一個(gè)穩(wěn)態(tài)旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)裂紋開(kāi)閉規(guī)律以及軸的剛度時(shí)變特性,并詳細(xì)研究了傾角為45。裂紋軸剛度的時(shí)變特性。3.建立了全開(kāi)型斜裂紋轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)模型,并討論分析了全開(kāi)型斜裂紋轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在不同裂紋傾角、裂紋深度和裂紋位置下的非線性輸出頻率響應(yīng)函數(shù)特性。當(dāng)轉(zhuǎn)軸上存在全開(kāi)型斜裂紋時(shí),當(dāng)裂紋深度較淺時(shí),此時(shí)如果利用傳統(tǒng)的頻譜圖分析方法對(duì)其進(jìn)行故障識(shí)別時(shí),不能夠較為準(zhǔn)確的識(shí)別裂紋故障,而運(yùn)用非線性輸出頻率響應(yīng)函數(shù)的方法對(duì)系統(tǒng)的各階次NOFRF值進(jìn)行分析,可以準(zhǔn)確的識(shí)別系統(tǒng)的裂紋故障,有效的克服了傳統(tǒng)方法的不足。當(dāng)裂紋傾角和裂紋深度相同時(shí),G4(j4ωF)值對(duì)裂紋位置變化相當(dāng)敏感,且隨看裂紋越靠近轉(zhuǎn)盤(pán),G4(j4ωF)值越大4.討論分析了呼吸型斜裂紋轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在不同裂紋傾角、裂紋深度和裂紋位置下的非線性輸出頻率響應(yīng)函數(shù)特性。在裂紋位置和裂紋深度不變時(shí),系統(tǒng)各階NOFRF值隨著裂紋傾角的增加,系統(tǒng)的各階NOFRF值都有所增加,尤其G3(jωF)的值增加幅度更大,而系統(tǒng)的一階頻率響應(yīng)Y(jωF)是由G1(jωF)和(G3(jωF)兩部分組成,而系統(tǒng)的一倍響應(yīng)主要受Y(jωF)影響,所以可以通過(guò)G3(jωF)值的變化情況來(lái)判斷系統(tǒng)的一倍頻的響應(yīng)情況,所以可以知道,系統(tǒng)的一倍頻響應(yīng)對(duì)裂紋傾角的變化較為敏感,從而可以通過(guò)系統(tǒng)的一倍響應(yīng)來(lái)識(shí)別裂紋傾角的變化情況。5.對(duì)直斜呼吸型裂紋轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的NOFRF特性進(jìn)行了對(duì)比研究。當(dāng)轉(zhuǎn)軸上的裂紋是呼吸型斜裂紋時(shí),當(dāng)裂紋的深度不變時(shí),轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的各階NOFRF值會(huì)隨著裂紋位置越靠近轉(zhuǎn)盤(pán),其值也隨著增加,但是增加的幅度不一樣,從而可以看出各階NOFRF值對(duì)裂紋位置的敏感程度不一樣,從而可以通過(guò)各階NOFRF值的變化情況,來(lái)識(shí)別系統(tǒng)的裂紋故障問(wèn)題。當(dāng)轉(zhuǎn)軸上的裂紋時(shí)呼吸型直裂紋時(shí),當(dāng)裂紋的深度不變時(shí),轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的各階NOFRF值基本上也會(huì)隨著裂紋位置越靠近轉(zhuǎn)盤(pán),其值也隨著增加,而G2(j2ωF)和G4(j2ωF)的值并不是隨著裂紋的位置越靠近轉(zhuǎn)盤(pán)越大的,而是先減小后增加的,系統(tǒng)的二階頻率響應(yīng)Y(j2ωF)是由G2(j2ωF)和G4(j2ωF)兩部分組成的,而裂紋轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的二倍頻響應(yīng)主要受Y(j2ωF)影響。6.最后對(duì)本文研究的內(nèi)容進(jìn)行了總結(jié),并對(duì)下一步的研究進(jìn)行了展望。
【關(guān)鍵詞】：斜裂紋轉(zhuǎn)子 非線性輸出頻率響應(yīng)函數(shù) 故障診斷 系統(tǒng)辨識(shí) 全開(kāi)型裂紋 呼吸型裂紋
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TH17
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-21
• 1.1 課題的提出及其意義10-11
• 1.2 非線性系統(tǒng)辨識(shí)的研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)裂紋故障辨識(shí)技術(shù)的研究現(xiàn)狀13-17
• 1.4 非線性輸出頻率響應(yīng)函數(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-18
• 1.5 論文的主要內(nèi)容與創(chuàng)新之處18-20
• 1.5.1 論文的主要內(nèi)容18-19
• 1.5.2 論文的創(chuàng)新之處19-20
• 1.6 本章小結(jié)20-21
• 第2章 斜裂紋的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)轉(zhuǎn)軸剛度特性研究21-33
• 2.1 引言21
• 2.2 斜裂紋轉(zhuǎn)軸模型建立及剛度計(jì)算21-25
• 2.3 參數(shù)變化對(duì)斜裂紋轉(zhuǎn)軸剛度的影響25-32
• 2.3.1 參數(shù)變化對(duì)全開(kāi)型斜裂紋轉(zhuǎn)軸剛度的影響25-27
• 2.3.2 參數(shù)變化對(duì)呼吸型斜裂紋轉(zhuǎn)軸剛度的影響27-32
• 2.4 本章小結(jié)32-33
• 第3章 全開(kāi)型斜裂紋轉(zhuǎn)子系統(tǒng)NOFRF特性研究33-56
• 3.1 引言33-34
• 3.2 非線性輸出頻率響應(yīng)函數(shù)理論和算法34-37
• 3.3 全開(kāi)型斜裂紋的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型建立37-39
• 3.4 仿真研究39-47
• 3.4.1 參數(shù)對(duì)全開(kāi)型斜裂紋轉(zhuǎn)子系統(tǒng)NOFRF特性的影響39-47
• 3.5 實(shí)驗(yàn)研究47-54
• 3.6 本章小結(jié)54-56
• 第4章 呼吸型斜裂紋轉(zhuǎn)子系統(tǒng)NOFRF特性研究56-71
• 4.1 引言56
• 4.2 呼吸型斜裂紋的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程求解56-57
• 4.3 仿真研究57-63
• 4.3.1 參數(shù)對(duì)呼吸型斜裂紋轉(zhuǎn)子系統(tǒng)NOFRF特性的影響57-63
• 4.4 實(shí)驗(yàn)研究63-70
• 4.5 本章小結(jié)70-71
• 第5章 直斜呼吸型裂紋的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)NOFRF特性對(duì)比研究71-83
• 5.1 引言71
• 5.2 仿真研究71-76
• 5.2.1 參數(shù)對(duì)直斜呼吸型裂紋裂轉(zhuǎn)子系統(tǒng)NOFRF特性的影響71-76
• 5.3 實(shí)驗(yàn)研究76-81
• 5.4 本章小結(jié)81-83
• 第6章 總結(jié)與展望83-86
• 6.1 總結(jié)83-85
• 6.2 展望85-86
• 參考文獻(xiàn)86-91
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和參加科研情況91-93
• 致謝93-94

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1 孫雅珍;余天慶;;脆性材料斜裂紋斷裂與損傷耦合分析[J];東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2008年05期

2 劉長(zhǎng)利;李誠(chéng);周邵萍;夏春明;;直斜裂紋轉(zhuǎn)軸的時(shí)變剛度特性研究[J];振動(dòng)與沖擊;2011年03期

3 涂善東;戴樹(shù)和;;單、雙軸載荷作用下表面斜裂紋的疲勞擴(kuò)展特性[J];機(jī)械強(qiáng)度;1990年03期

4 王曉春,吳立軍,孫國(guó)有,楊鐵成;傾斜裂紋的失效評(píng)定圖[J];壓力容器;2000年05期

5 林言麗;盧文秀;褚福磊;;直裂紋和45°斜裂紋轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力特性對(duì)比[J];振動(dòng)與沖擊;2008年07期

6 于政文;斜裂紋板的雙向載荷效應(yīng)[J];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);1988年03期

7 岳中文;楊仁樹(shù);董聚才;韓朋飛;;爆炸載荷下板條邊界斜裂紋的動(dòng)態(tài)擴(kuò)展行為[J];爆炸與沖擊;2011年01期

8 師俊平;解敏;王靜;;無(wú)限大平面中斜裂紋的壓剪斷裂分析[J];工程力學(xué);2006年12期

9 劉長(zhǎng)利;謝朋儒;周邵萍;李誠(chéng);鄭建榮;;基于有限元的呼吸裂紋轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)特性[J];振動(dòng).測(cè)試與診斷;2011年02期

10 李強(qiáng);王偉;韓現(xiàn)民;;壓縮載荷下閉合斜裂紋的分支裂紋漸近擴(kuò)展分析[J];工程力學(xué);2012年09期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 王曉春;吳立軍;孫國(guó)有;楊鐵成;鄭津洋;;傾斜裂紋失效評(píng)定圖初探[A];疲勞與斷裂2000——第十屆全國(guó)疲勞與斷裂學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2000年

2 林言麗;褚福磊;;扭矩作用下直裂紋與斜裂紋轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力特性[A];第八屆全國(guó)轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集[C];2008年

3 伍曉贊;徐慧;;單邊斜裂紋的應(yīng)力強(qiáng)度因子計(jì)算[A];第十四屆全國(guó)疲勞與斷裂學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2008年

4 孫國(guó)有;吳立軍;王曉春;鄭津洋;楊鐵成;;傾斜裂紋的韌性斷裂與安全分析方法[A];第五屆全國(guó)壓力容器學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2001年

5 李準(zhǔn);李偉;陳國(guó)明;劉鳳;;基于正交激勵(lì)陣列的斜裂紋交流電磁場(chǎng)檢測(cè)仿真研究[A];第十三屆中國(guó)科協(xié)年會(huì)第13分會(huì)場(chǎng)-海洋工程裝備發(fā)展論壇論文集[C];2011年

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1 楊飛;斜裂紋管道超聲導(dǎo)波的混沌振子檢測(cè)方法研究[D];暨南大學(xué);2015年

2 林言麗;斜裂紋轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性[D];清華大學(xué);2009年

3 齊桂營(yíng);具有傾斜裂紋的CTS試樣三維斷裂行為研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年

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7 李曉宇;鋼軌踏面斜裂紋擴(kuò)展行為的仿真研究[D];鐵道部科學(xué)研究院;2007年

8 彭亮;鋼軌踏面斜裂紋模擬再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)研究[D];西南交通大學(xué);2009年

9 熊嘉陽(yáng);鋼軌斜裂紋形成機(jī)理研究[D];西南交通大學(xué);2006年

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本文編號(hào)：869617