【摘 要】
：
针对齿轮故障特征在单一尺度难以全面提取的问题,提出一种基于参数优化的变分模态分解和多尺度排列熵的齿轮故障诊断方法.利用改进的蝙蝠算法对变分模态分解中的参数K和a进行全局寻优,以局部极小包络熵作为适应度值,搜寻K和a的最优组合.经VMD分解得到既定的若干IMF分量,分别计算其相应的多尺度排列熵,构建故障特征向量,输入到极限学习机进行训练和识别,进而实现齿轮的故障诊断.实验表明,该方法具有非常好的分类性能,故障诊断效果显著.
【机 构】
：
福州大学机械工程及自动化学院,福建福州350108
论文部分内容阅读
针对齿轮故障特征在单一尺度难以全面提取的问题,提出一种基于参数优化的变分模态分解和多尺度排列熵的齿轮故障诊断方法.利用改进的蝙蝠算法对变分模态分解中的参数K和a进行全局寻优,以局部极小包络熵作为适应度值,搜寻K和a的最优组合.经VMD分解得到既定的若干IMF分量,分别计算其相应的多尺度排列熵,构建故障特征向量,输入到极限学习机进行训练和识别,进而实现齿轮的故障诊断.实验表明,该方法具有非常好的分类性能,故障诊断效果显著.
其他文献
采用数值模拟的方法对弯管结构进行了分析.通过对4种不同弯曲半径弯管的特性进行分析,最终选定70 kHz作为导波的激励频率;通过对不同周期信号在弯管中的特征进行分析,选定激励信号的周期为5.通过对不同弯曲角度弯管进行分析,L(0,2)模态导波经过弯管时会发生模态转换,转换为F(1,2)模态;在弯管内侧与外侧进行检测发现存在显著区别,弯头内侧会发生信号衰弱,较小的损伤不易检测,外侧会发生能量聚集,损伤特征更加明显;透射系数受弯曲角度影响较大,在90.时透射系数较小,能量损失严重.
某型航空发动机空气涡轮起动机在使用后出现了静密封面滑油渗出情况.通过排查接合面尺寸及形位数据、胶圈和密封面质量等因素,开展大量验证试验,发现密封面微弧氧化后疏松层表面质量不佳是导致滑油渗出的主要原因.通过更改表面处理电参数和电解液,有效提升微弧氧化疏松层质量,解决了静密封渗油问题.
为提高高压氧舱内壁缺陷检测效率,降低漏检率,提出一种基于分形方法的高压氧舱内壁缺陷可视化检测方法.利用分形方法将数据点置于双对数坐标上,构建各阶累积和,选取最佳的分形参数作为缺陷参数.通过在高压氧舱内移动相机获取内壁上缺陷图像,计算图像中点的一阶差分,通过Canny算子求得各点梯度的幅值和方向,实现对缺陷轮廓的边缘检测;测量轮廓线长度和外接椭圆圆度拟合处理,并通过腐蚀运算和膨胀实现对缺陷的检测.仿真分析表明,该方法可有效检测出容器内壁缺陷,成像稳定,且对缺陷的检测偏差率较低,满足实际应用条件.
针对波形梁钢护栏板冷弯成型机组在运行过程中轧辊传动轴突然发生断裂失效问题,对传动轴宏观断口形貌、成型辊道次、成型弯曲角度分配以及成型过程进行有限元模拟研究,分析了轧辊传动轴断裂的原因.结果表明,成型辊道次和成型弯曲角度分配设计合理,轧辊传动轴断裂属于应力过载失效.断裂部位位于轧辊传动轴φ60 mm与φ65 mm轴台阶过渡圆角根部,在强弯扭应力作用下发生断裂失效.针对以上结论,给出了相应的解决方案,减少了停机次数,提高了波形梁钢护栏板生产效率.
介绍一种悬臂型永磁同步耦合器,针对该设备的结构,对其设计理念进行分析.将其分别与梅花形弹性联轴器、弹性套柱销联轴器、弹性柱销联轴器组合使用并分析,证明该设备强大的适用性.
以某高速动车车辆为研究对象,将其放置在转向架滚动振动试验台进行相应的动力学性能试验,研究同种抗蛇形减振器在车体与转向架构架之间不同的布置方式对车辆运行稳定性的影响.研究结果表明:抗蛇形减振器采用的不同布置方式对车辆稳定性有较大的影响.在进行转向架设计时,不仅要合理选用抗蛇形减振器的性能参数,同时要选择使车辆更稳定的抗蛇形减振器布置方式.
基于Maxwell模型推导出二系横向减振器和抗蛇行减振器的动态刚度和阻尼等非线性特性,对其分别进行温变特性和动静态特性试验,并基于车辆动力学仿真得出抗蛇行减振器参数对蛇行运动稳定性和运行平稳性的影响规律.结果表明:温变特性试验中的示功图、阻尼偏差率等数据验证了减振器基本参数符合设计要求;减振器动态特性与加载频率和位移幅值相关.针对某高速列车,提高抗蛇行减振器串联刚度或提高其卸荷力,可改善构架蛇行运动稳定性和行车的平稳性、舒适性,但提高其卸荷速度却起到反作用,一般需要取最优值范围.
基于集中质量法建立了同轴面齿轮传动系统弯扭耦合动力学模型,定义了系统动态均载系数计算方法,将均载系数与TRP试验结果进行对比,验证均载计算方法的可靠性,并开展齿轮支撑刚度对系统动态均载特性影响规律的研究.结果表明:输入齿轮支撑刚度对系统输入、输出端均载系数均影响较大,适当减小输入齿轮支撑刚度有利于改善系统的均载性能;惰轮支撑刚度对系统输入端均载系数影响较大,对输出端均载系数影响较小;面齿轮支撑刚度变化对系统输入、输出端均载系数影响均很小,系统均载性能变化不大.
采用一种新的二维模型对加湿器填料内水和湿空气直接接触传热传质过程进行数值研究,研究结构参数、进气速度和湿度对传热传质的影响,应用渗透传质理论精准预测水蒸气浓度场.结果表明:出口水蒸气的质量分数随进气速度增加而降低,随进气湿度增加而增加.基于结构参数改进得出最优填料通道结构.
提出一种构造最优阶次多项式响应面方法,通过多元回归分析参数对响应不同阶次下的拟合精度与显著度,建立判断多项式各参数最优拟合阶次的方法,解决了常规多项式响应面法中阶次固定且统一的限制,提升了代理模型的精度.将响应面法应用于有限元模型修正中,建立基于最优阶次响应面法有限元模型修正的理论框架,提高了修正的效率,并保证了修正后模型的精度.以功能函数为例,验证了最优阶次多项式响应面法可实现更高精度的模型替代.以GARTEUR飞机的实测模态修正初始有限元模型,阐述了响应面构建以及模型修正的过程,并有效修正了初始模型误