本文關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)子裂紋基于模型的時域、頻域識別方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：作為轉(zhuǎn)子系統(tǒng)一種常見的故障,轉(zhuǎn)子裂紋在最近的幾十年里一直被廣泛地研究,對含裂紋轉(zhuǎn)子進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷具有重大的科學(xué)和經(jīng)濟(jì)價值。本文研究轉(zhuǎn)子裂紋基于模型的時域、頻域在線識別方法。 本文首先介紹轉(zhuǎn)子系統(tǒng)有限元動力學(xué)模型和裂紋識別軟件。采用應(yīng)變能釋放率法計算裂紋單元剛度矩陣,將裂紋單元時變剛度矩陣引入有限元模型的整體剛度矩陣中,獲得系統(tǒng)動力學(xué)方程。裂紋識別軟件采用Visual C++6.0與Visual FORTRAN6.5語言編寫,包括前處理、求解、后處理三部分。 對于時域上基于模型的識別方法,本文首先獲得已知測點上健康轉(zhuǎn)子和裂紋轉(zhuǎn)子時域振動響應(yīng)的殘差,只保留裂紋對轉(zhuǎn)軸的影響,并由已知殘差估算系統(tǒng)整體殘差。再利用轉(zhuǎn)子動力學(xué)模型信息,將對裂紋的識別轉(zhuǎn)化為對等效力的識別。最后,用有限元模型的計算數(shù)據(jù)驗證了識別方法。結(jié)果表明,此識別方法能識別單／雙裂紋在轉(zhuǎn)軸上的位置和類型；對于含雙直裂紋轉(zhuǎn)子,此方法還可識別兩條裂紋關(guān)于軸線方向的夾角。 對于頻域上基于模型的識別方法,本文將測點上健康轉(zhuǎn)子和裂紋轉(zhuǎn)子振動響應(yīng)殘差,做快速傅立葉變換,獲得殘差在頻域中的諧波分量。通過假設(shè)等效力作用的位置,利用有限元模型,識別等效力,代替識別裂紋。最后,用有限元模型計算的數(shù)據(jù)對此方法做了驗證。結(jié)果表明,此識別方法能有效地識別出含單條直裂紋轉(zhuǎn)子裂紋的位置。 最后,本文通過轉(zhuǎn)子實驗臺,對兩種裂紋的識別方法進(jìn)行了實驗驗證,結(jié)果表明,實驗條件下這兩種方法均能識別裂紋的位置。
【關(guān)鍵詞】：轉(zhuǎn)子裂紋 基于模型 識別 時域 頻域
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH165.3;TN911.6
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 研究意義10
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-15
• 1.3.1 基于信號的方法10-13
• 1.3.2 基于模型的方法13-14
• 1.3.3 其他方法14-15
• 1.4 本文研究內(nèi)容15-17
• 第2章 轉(zhuǎn)子動力學(xué)模型及裂紋識別軟件17-29
• 2.1 轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)有限元動力學(xué)模型17-18
• 2.2 裂紋單元建模及其剛度計算18-21
• 2.3 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學(xué)方程21
• 2.4 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學(xué)特性21-24
• 2.4.1 轉(zhuǎn)子有限元動力學(xué)模型參數(shù)21-22
• 2.4.2 轉(zhuǎn)子的固有頻率22
• 2.4.3 轉(zhuǎn)子動力學(xué)響應(yīng)22-24
• 2.5 轉(zhuǎn)子裂紋識別軟件24-28
• 2.5.1 前處理25-26
• 2.5.2 求解26
• 2.5.3 后處理26-28
• 2.6 本章小結(jié)28-29
• 第3章 基于模型的裂紋時域識別方法29-50
• 3.1 等效裂紋力的定義29-30
• 3.2 模態(tài)擴(kuò)展30-31
• 3.3 等效裂紋力的計算31-32
• 3.4 利用全息譜和等效裂紋力信息對裂紋進(jìn)行識別32-35
• 3.4.1 二維全息譜32-34
• 3.4.2 三維全息譜34
• 3.4.3 利用全息譜技術(shù)對裂紋進(jìn)行識別34-35
• 3.5 結(jié)果分析與討論35-36
• 3.6 單條直/斜裂紋識別結(jié)果討論36-44
• 3.6.1 利用等效裂紋力識別結(jié)果36-40
• 3.6.2 利用全息譜識別結(jié)果40-44
• 3.7 兩條直/斜裂紋識別結(jié)果討論44-49
• 3.7.1 利用等效裂紋力識別結(jié)果44-45
• 3.7.2 利用全息譜識別結(jié)果45-49
• 3.8 本章小結(jié)49-50
• 第4章 基于模型的裂紋頻域識別方法50-61
• 4.1 等效裂紋力的定義50-52
• 4.2 裂紋位置的識別52-54
• 4.3 結(jié)果分析與討論54-59
• 4.3.1 測點振動量標(biāo)準(zhǔn)值55-58
• 4.3.2 單條直裂紋識別結(jié)果分析58-59
• 4.4 本章小結(jié)59-61
• 第5章 識別方法實驗驗證61-69
• 5.1 實驗裝置61-64
• 5.1.1 轉(zhuǎn)子實驗臺62
• 5.1.2 傳感器62-64
• 5.1.3 無線信號采集卡64
• 5.2 實驗結(jié)果分析64-68
• 5.2.1 實測軸承處振動響應(yīng)信號64-66
• 5.2.2 時域識別實驗結(jié)果66-67
• 5.2.3 頻域識別實驗結(jié)果67-68
• 5.3 本章小結(jié)68-69
• 第6章 總結(jié)與展望69-71
• 6.1 論文工作總結(jié)69-70
• 6.2 展望70-71
• 參考文獻(xiàn)71-77
• 致謝77-78
• 攻讀碩士期間參與的科研項目78-79
• 攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文、專利與軟件著作權(quán)79

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

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  本文關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)子裂紋基于模型的時域、頻域識別方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：371558