基于光纖柵的壓氣機(jī)振動監(jiān)測研究
發(fā)布時間:2022-10-10 19:55
燃機(jī)作為能量轉(zhuǎn)換的機(jī)械設(shè)備被廣泛使用在能源,電力,軍事領(lǐng)域中,并在這些領(lǐng)域中發(fā)揮著重要的作用。但由于燃?xì)廨啓C(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,在運(yùn)行過程中容易發(fā)生各種故障,一旦發(fā)生故障會產(chǎn)生巨大的安全事故和經(jīng)濟(jì)損失,因此保證燃機(jī)保持正常高效的工作狀態(tài)是一項十分重要的研究任務(wù)。壓氣機(jī)作為燃機(jī)三大結(jié)構(gòu)之一,其安全運(yùn)行是保證燃機(jī)持續(xù)高效率輸出的一大前提。本文基于光纖布拉格光柵(FBG,Fiber Bragg Grating)傳感器對壓氣機(jī)結(jié)構(gòu)展開了研究,分別對壓氣機(jī)渦輪葉片靜態(tài)固有頻率和振動模態(tài)及壓氣機(jī)的機(jī)匣振動進(jìn)行研究,實現(xiàn)了對壓氣機(jī)振動的整體研究,為壓氣機(jī)在復(fù)雜工作狀況下的故障診斷奠定基礎(chǔ)。首先,對光纖光柵的傳感原理和封裝技術(shù)進(jìn)行了研究;诒疚牡难芯恳蠓謩e選擇基片式封裝方法和管式封裝方法將光纖光柵封裝成應(yīng)變傳感器和溫度傳感器,并采用有限元方法對各傳感器的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,選擇最佳應(yīng)變傳遞系數(shù)和溫度響應(yīng)時間下的傳感器尺寸參數(shù)作為傳感器的實際尺寸;在本文中對比了光纖光柵的多種復(fù)用技術(shù),選擇空分-時分混合復(fù)用技術(shù)來進(jìn)行光纖光柵陣列的復(fù)用解調(diào)。其次,對壓氣機(jī)渦輪葉片進(jìn)行了基本研究。使用光纖光柵對壓氣機(jī)的渦輪葉片結(jié)構(gòu)...
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 燃機(jī)壓氣機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 故障診斷預(yù)防技術(shù)發(fā)展概況
1.2.3 壓氣機(jī)故障監(jiān)測技術(shù)發(fā)展概況
1.3 光纖光柵傳感技術(shù)發(fā)展概況
1.4 本論文研究的主要工作
第2章 光纖光柵傳感理論研究
2.1 光纖光柵傳感原理
2.1.1 光纖布拉格光柵的原理
2.1.2 光纖光柵應(yīng)變溫度傳感原理
2.2 光纖光柵封裝技術(shù)研究
2.2.1 光纖光柵封裝結(jié)構(gòu)
2.2.2 光纖光柵應(yīng)變傳感器封裝結(jié)構(gòu)優(yōu)化
2.2.3 光纖光柵溫度傳感器封裝結(jié)構(gòu)優(yōu)化
2.3 光纖光柵陣列復(fù)用技術(shù)
2.3.1 光柵時分復(fù)用技術(shù)
2.3.2 光柵空分復(fù)用技術(shù)
2.3.3 光柵波分復(fù)用技術(shù)
2.3.4 光柵混合復(fù)用技術(shù)
2.4 本章小結(jié)
第3章 壓氣機(jī)葉片振型監(jiān)測
3.1 壓氣機(jī)渦輪葉片簡介
3.2 燕尾榫頭曲面型葉片模型結(jié)構(gòu)
3.3 葉片仿真模擬分析
3.3.1 葉片固有頻率和基本模態(tài)
3.3.2 葉片表面?zhèn)鞲衅鞑贾迷O(shè)計
3.4 葉片敲擊實驗測試
3.5 葉片旋轉(zhuǎn)特性分析
3.6 本章小結(jié)
第4章 壓氣機(jī)機(jī)匣振動監(jiān)測
4.1 壓氣機(jī)機(jī)匣簡介
4.2 貼片式應(yīng)變傳感器和管式溫度傳感器設(shè)計
4.2.1 貼片式應(yīng)變傳感器設(shè)計
4.2.2 管式溫度傳感器設(shè)計
4.3 壓氣機(jī)機(jī)匣上傳感器布置和監(jiān)測
4.3.1 壓氣機(jī)機(jī)匣振動時域信號分析
4.3.2 壓氣機(jī)機(jī)匣振動頻域信號分析
4.3.3 壓氣機(jī)機(jī)匣振動喘振測試
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及取得的科研成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]燃?xì)廨啓C(jī)關(guān)鍵部件故障診斷方法研究[J]. 崔建國,劉瑤,鄭蔚,蔣麗英. 機(jī)械設(shè)計與制造. 2018(11)
[2]海洋石油設(shè)施燃?xì)廨啓C(jī)齒輪箱的狀態(tài)監(jiān)測方法研究及應(yīng)用[J]. 劉超. 石油工程建設(shè). 2018(05)
[3]裝甲車輛燃?xì)廨啓C(jī)工作狀態(tài)精確監(jiān)測與實時控制[J]. 劉健,魏曙光. 中國設(shè)備工程. 2018(18)
[4]某多級軸流壓氣機(jī)故障振動分析[J]. 鄧曉亮,任帥. 電子世界. 2018(17)
[5]LM2500系列燃?xì)廨啓C(jī)在艦船中得到日益增多的應(yīng)用[J]. 吉桂明. 熱能動力工程. 2018(08)
[6]燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠防雷接地系統(tǒng)改造[J]. 勵敏,郭世明. 上海電力學(xué)院學(xué)報. 2018(04)
[7]燃?xì)廨啓C(jī)防喘壓差保護(hù)停機(jī)原因分析及措施[J]. 賈銳. 科技視界. 2018(21)
[8]某型號燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組組裝的技術(shù)要點(diǎn)分析[J]. 高超,石光,洪洋. 內(nèi)燃機(jī)與配件. 2018(12)
[9]燃?xì)廨啓C(jī)起動過程典型故障綜述[J]. 魏昌淼,趙駿,劉朝陽. 燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù). 2018(02)
[10]淺析微小型燃?xì)廨啓C(jī)在發(fā)電領(lǐng)域的擴(kuò)展發(fā)展[J]. 李莎莎. 山東工業(yè)技術(shù). 2018(09)
博士論文
[1]光纖光柵傳感技術(shù)與工程應(yīng)用研究[D]. 孫麗.大連理工大學(xué) 2006
碩士論文
[1]基于復(fù)用技術(shù)的光纖光柵傳感解調(diào)系統(tǒng)的研究[D]. 李進(jìn).長春工業(yè)大學(xué) 2018
[2]燃?xì)廨啓C(jī)關(guān)鍵部件健康預(yù)測方法研究[D]. 李慧華.沈陽航空航天大學(xué) 2018
[3]一種航空發(fā)動機(jī)附件機(jī)匣振動故障診斷研究[D]. 譚亮.大連理工大學(xué) 2017
[4]葉片振動及碰摩響應(yīng)研究[D]. 宋慧斌.北京化工大學(xué) 2017
[5]基于粒子群模擬退火算法的光纖光柵復(fù)用解調(diào)技術(shù)的研究[D]. 李彩玲.燕山大學(xué) 2016
[6]機(jī)械結(jié)構(gòu)損傷分析與故障識別方法研究[D]. 彭冰潔.武漢理工大學(xué) 2014
[7]基于光纖光柵傳感的旋轉(zhuǎn)葉片振動測試與分析[D]. 孫亮志.武漢理工大學(xué) 2013
[8]壓氣機(jī)葉片振動綜合可靠性分析方法研究[D]. 蔡蔚榮.南京航空航天大學(xué) 2013
[9]地面重型燃?xì)廨啓C(jī)壓氣機(jī)亞音級氣動優(yōu)化設(shè)計[D]. 朱東華.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[10]燃?xì)廨啓C(jī)渦輪葉片氣動載荷與動態(tài)特性研究[D]. 于貴齊.大連理工大學(xué) 2011
本文編號:3690254
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 燃機(jī)壓氣機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.2 故障診斷預(yù)防技術(shù)發(fā)展概況
1.2.3 壓氣機(jī)故障監(jiān)測技術(shù)發(fā)展概況
1.3 光纖光柵傳感技術(shù)發(fā)展概況
1.4 本論文研究的主要工作
第2章 光纖光柵傳感理論研究
2.1 光纖光柵傳感原理
2.1.1 光纖布拉格光柵的原理
2.1.2 光纖光柵應(yīng)變溫度傳感原理
2.2 光纖光柵封裝技術(shù)研究
2.2.1 光纖光柵封裝結(jié)構(gòu)
2.2.2 光纖光柵應(yīng)變傳感器封裝結(jié)構(gòu)優(yōu)化
2.2.3 光纖光柵溫度傳感器封裝結(jié)構(gòu)優(yōu)化
2.3 光纖光柵陣列復(fù)用技術(shù)
2.3.1 光柵時分復(fù)用技術(shù)
2.3.2 光柵空分復(fù)用技術(shù)
2.3.3 光柵波分復(fù)用技術(shù)
2.3.4 光柵混合復(fù)用技術(shù)
2.4 本章小結(jié)
第3章 壓氣機(jī)葉片振型監(jiān)測
3.1 壓氣機(jī)渦輪葉片簡介
3.2 燕尾榫頭曲面型葉片模型結(jié)構(gòu)
3.3 葉片仿真模擬分析
3.3.1 葉片固有頻率和基本模態(tài)
3.3.2 葉片表面?zhèn)鞲衅鞑贾迷O(shè)計
3.4 葉片敲擊實驗測試
3.5 葉片旋轉(zhuǎn)特性分析
3.6 本章小結(jié)
第4章 壓氣機(jī)機(jī)匣振動監(jiān)測
4.1 壓氣機(jī)機(jī)匣簡介
4.2 貼片式應(yīng)變傳感器和管式溫度傳感器設(shè)計
4.2.1 貼片式應(yīng)變傳感器設(shè)計
4.2.2 管式溫度傳感器設(shè)計
4.3 壓氣機(jī)機(jī)匣上傳感器布置和監(jiān)測
4.3.1 壓氣機(jī)機(jī)匣振動時域信號分析
4.3.2 壓氣機(jī)機(jī)匣振動頻域信號分析
4.3.3 壓氣機(jī)機(jī)匣振動喘振測試
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及取得的科研成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]燃?xì)廨啓C(jī)關(guān)鍵部件故障診斷方法研究[J]. 崔建國,劉瑤,鄭蔚,蔣麗英. 機(jī)械設(shè)計與制造. 2018(11)
[2]海洋石油設(shè)施燃?xì)廨啓C(jī)齒輪箱的狀態(tài)監(jiān)測方法研究及應(yīng)用[J]. 劉超. 石油工程建設(shè). 2018(05)
[3]裝甲車輛燃?xì)廨啓C(jī)工作狀態(tài)精確監(jiān)測與實時控制[J]. 劉健,魏曙光. 中國設(shè)備工程. 2018(18)
[4]某多級軸流壓氣機(jī)故障振動分析[J]. 鄧曉亮,任帥. 電子世界. 2018(17)
[5]LM2500系列燃?xì)廨啓C(jī)在艦船中得到日益增多的應(yīng)用[J]. 吉桂明. 熱能動力工程. 2018(08)
[6]燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠防雷接地系統(tǒng)改造[J]. 勵敏,郭世明. 上海電力學(xué)院學(xué)報. 2018(04)
[7]燃?xì)廨啓C(jī)防喘壓差保護(hù)停機(jī)原因分析及措施[J]. 賈銳. 科技視界. 2018(21)
[8]某型號燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組組裝的技術(shù)要點(diǎn)分析[J]. 高超,石光,洪洋. 內(nèi)燃機(jī)與配件. 2018(12)
[9]燃?xì)廨啓C(jī)起動過程典型故障綜述[J]. 魏昌淼,趙駿,劉朝陽. 燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù). 2018(02)
[10]淺析微小型燃?xì)廨啓C(jī)在發(fā)電領(lǐng)域的擴(kuò)展發(fā)展[J]. 李莎莎. 山東工業(yè)技術(shù). 2018(09)
博士論文
[1]光纖光柵傳感技術(shù)與工程應(yīng)用研究[D]. 孫麗.大連理工大學(xué) 2006
碩士論文
[1]基于復(fù)用技術(shù)的光纖光柵傳感解調(diào)系統(tǒng)的研究[D]. 李進(jìn).長春工業(yè)大學(xué) 2018
[2]燃?xì)廨啓C(jī)關(guān)鍵部件健康預(yù)測方法研究[D]. 李慧華.沈陽航空航天大學(xué) 2018
[3]一種航空發(fā)動機(jī)附件機(jī)匣振動故障診斷研究[D]. 譚亮.大連理工大學(xué) 2017
[4]葉片振動及碰摩響應(yīng)研究[D]. 宋慧斌.北京化工大學(xué) 2017
[5]基于粒子群模擬退火算法的光纖光柵復(fù)用解調(diào)技術(shù)的研究[D]. 李彩玲.燕山大學(xué) 2016
[6]機(jī)械結(jié)構(gòu)損傷分析與故障識別方法研究[D]. 彭冰潔.武漢理工大學(xué) 2014
[7]基于光纖光柵傳感的旋轉(zhuǎn)葉片振動測試與分析[D]. 孫亮志.武漢理工大學(xué) 2013
[8]壓氣機(jī)葉片振動綜合可靠性分析方法研究[D]. 蔡蔚榮.南京航空航天大學(xué) 2013
[9]地面重型燃?xì)廨啓C(jī)壓氣機(jī)亞音級氣動優(yōu)化設(shè)計[D]. 朱東華.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[10]燃?xì)廨啓C(jī)渦輪葉片氣動載荷與動態(tài)特性研究[D]. 于貴齊.大連理工大學(xué) 2011
本文編號:3690254
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