多故障轉(zhuǎn)子系統(tǒng)非線性特性及轉(zhuǎn)子故障信號(hào)分析方法的研究.pdf

1、該文的主要研究?jī)?nèi)容是兼有裂紋、碰摩和支承松動(dòng)等多個(gè)故障轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的非線性動(dòng)力學(xué)特性及故障轉(zhuǎn)子響應(yīng)信號(hào)的分析方法.轉(zhuǎn)子系統(tǒng)軸上表面橫向裂紋和轉(zhuǎn)子與定子間的碰摩都是轉(zhuǎn)子系統(tǒng)常見(jiàn)故障,該文對(duì)兼有裂紋和碰摩的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)進(jìn)行了研究.建立了系統(tǒng)無(wú)量綱的運(yùn)動(dòng)方程,用數(shù)值仿真的方法研究了其非線性動(dòng)力學(xué)特性,探討了轉(zhuǎn)子系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)形態(tài)隨轉(zhuǎn)速變化而變化的規(guī)律,重點(diǎn)分析了系統(tǒng)的混沌運(yùn)動(dòng)和分叉現(xiàn)象.在分析轉(zhuǎn)子系統(tǒng)支承松動(dòng)機(jī)理的基礎(chǔ)上,建立了兼有裂紋和支承松動(dòng)兩種故障轉(zhuǎn)

2、子系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程,數(shù)值仿真的結(jié)果表明轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的軸上表面橫向裂紋和支承松動(dòng)兩種故障綜合作用下,其運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)出復(fù)雜的非線性行為.為了驗(yàn)證前面分析結(jié)果的正確性,對(duì)兼有軸上表面橫向裂紋和碰摩故障轉(zhuǎn)子的非線性動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,用電渦流傳感器測(cè)得轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的位移響應(yīng)信號(hào),利用傅立葉分析、Poincare映射等工具來(lái)研究轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)的特性,分析了轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度、碰摩間隙等參數(shù)對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)振動(dòng)特性的影響.為了尋找故障轉(zhuǎn)子的故障特征,該文還提出了一種構(gòu)造多尺度

3、奇異譜分析的新方法.這個(gè)方法借鑒了小波分析中多尺度分析的思想,它的核心是用不同嵌入維數(shù)下的各階經(jīng)驗(yàn)正交函數(shù)作為分析函數(shù)對(duì)信號(hào)實(shí)施多尺度奇異譜分析,它最大的特點(diǎn)就是分析函數(shù)具有對(duì)分析數(shù)據(jù)的自適應(yīng)特征.將多尺度奇異譜分析方法應(yīng)用于轉(zhuǎn)子具有裂紋、碰摩、支承松動(dòng)及組合故障時(shí)響應(yīng)信號(hào)的分析,數(shù)值仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明了故障轉(zhuǎn)子的多尺度奇異譜分析結(jié)果與正常轉(zhuǎn)子的結(jié)果有明顯不同,從而為轉(zhuǎn)子故障的診斷提供幫助.最后,對(duì)該論文的研究工作進(jìn)行了全面的總結(jié),并指