不同摩擦状态下滑动轴承碰摩振动信号提取方法与特性研究
发布时间：2021-10-08 20:09
碰摩现象是机械设备动静件之间发生接触、摩擦所产生的一种动力学现象。这种相互混叠的振动响应过程非常复杂并且蕴含着大量的动力学特征。因此,开展碰摩振动的研究可以为机械设备运行状态的监测与故障识别提供一种新思路,对机器的节能减排、合理运行以及安全生产均具有重要的意义。为了实现通过碰摩振动进行滑动轴承运行状态的监测及故障识别,本文在RCYZC-B型智能测试台上进行试验,以滑动轴承不同转速条件下运行时所采集的振动信号为研究对象,开展了碰摩振动的识别、碰摩振动的分离与提取以及碰摩振动动力学特征变化规律的研究,并在此基础上,完成对碰撞振动信号与摩擦振动信号的特性分析。主要研究内容如下:1.进行不同转速条件下的滑动轴承运行试验,采集原始振动信号并进行频谱分析,结果表明:不同转速下采集的振动信号均具有复杂的混叠成分,其频谱主要由大幅值的谱线与小幅值的连续谱组成。2.通过谐波小波包变换理论对原始振动信号进行10层分解,分解至1024个频段,实现主频信号与边频信号的分离与提取,随后结合碰摩机理对分离的信号进行分析,结果表明:主频信号具有周期性变化的特征,其频率值随转速接近同倍增加,可以表征滑动轴承的碰撞振动...
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．．１轴瓦碰摩受力示意图??Ｆｉｇ．２．１?Ｒｕｂｂｉｎｇ?ｆｏｒｃｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｂｕｓｈｉｎｇ??
构称为稳定极限环，／趋近于无穷小时，吸引子逼近的结构称为不稳定极限环。??对于离散映射来说，若系统中存在着一个稳定的不动点，就代表着周期为１的极??限环吸引子，图２．３?（ａ）为周期是１的仿真信号ｙ?＝?ｃｏｓ?（８〇７ｉｔ）的吸引子结构。若??存在着有限个数目的封闭轨道，则可以形成稳定并且趋近于某循环运动的不同周??期长度的极限环，图２．３?（ｂ）为多周期仿真信号的极限环面吸引子。??２ｒ＊?＂?，?．．?■?４．－‘??Ａ：、．．????＾００＾＾??＂２?＂?２?＇?４??０、、一彳＜＇、、??ｘ?ｒ－２?．ｖ?ｘ?＞－＂？?＞??（ａ）周期１?（ｂ）多周期??图２．３仿真信号吸引子??Ｆｉｇ．２．３?Ａｔｔｒａｃｔｏｒ?ｏｆ?ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ?ｓｉｇｎａｌｓ??２．?３．?３混沌吸引子??混沌吸引子又称为奇异吸引子，它是系统总体稳定性和局部不稳定性共同作??用的产物，其结构具有复杂的拉伸、扭曲、自相似性和分形的特点，如图２．４中??的混沌Ｃｈｅｎ信号吸引子所示。混沌吸引子代表着耗散系统的混沌运动，如果一??个耗散系统的运动是混沌的，其吸引子必为混沌吸引子。李雅普诺夫指数??（Ｌｙａｐｕｎｏｖ?Ｅｘｐｏｎｅｎｔ）是衡量耗散系统动力学特性的一个重要指标
构称为稳定极限环，／趋近于无穷小时，吸引子逼近的结构称为不稳定极限环。??对于离散映射来说，若系统中存在着一个稳定的不动点，就代表着周期为１的极??限环吸引子，图２．３?（ａ）为周期是１的仿真信号ｙ?＝?ｃｏｓ?（８〇７ｉｔ）的吸引子结构。若??存在着有限个数目的封闭轨道，则可以形成稳定并且趋近于某循环运动的不同周??期长度的极限环，图２．３?（ｂ）为多周期仿真信号的极限环面吸引子。??２ｒ＊?＂?，?．．?■?４．－‘??Ａ：、．．????＾００＾＾??＂２?＂?２?＇?４??０、、一彳＜＇、、??ｘ?ｒ－２?．ｖ?ｘ?＞－＂？?＞??（ａ）周期１?（ｂ）多周期??图２．３仿真信号吸引子??Ｆｉｇ．２．３?Ａｔｔｒａｃｔｏｒ?ｏｆ?ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ?ｓｉｇｎａｌｓ??２．?３．?３混沌吸引子??混沌吸引子又称为奇异吸引子，它是系统总体稳定性和局部不稳定性共同作??用的产物，其结构具有复杂的拉伸、扭曲、自相似性和分形的特点，如图２．４中??的混沌Ｃｈｅｎ信号吸引子所示。混沌吸引子代表着耗散系统的混沌运动，如果一??个耗散系统的运动是混沌的，其吸引子必为混沌吸引子。李雅普诺夫指数??（Ｌｙａｐｕｎｏｖ?Ｅｘｐｏｎｅｎｔ）是衡量耗散系统动力学特性的一个重要指标
【参考文献】：
期刊论文
[1]磨合过程摩擦振动混沌吸引子演变规律[J]. 孙迪,李国宾,魏海军,崔洋,廖海峰. 振动与冲击. 2015(06)
[2]不同轴承支撑下碰摩转子系统的动力学特性[J]. 张娅,王维民,杨佳丽,江志农. 振动.测试与诊断. 2014(06)
[3]碰摩转子-轴承系统的随机分岔与混沌特性分析[J]. 高喆,秦卫阳,梁晓鹏,杨永锋,王鸷. 振动与冲击. 2013(20)
[4]转子系统非稳态油膜力的非线性分析[J]. 刘桂珍,于影,李宪芝,闻邦椿. 机床与液压. 2013(11)
[5]滚动轴承-转子系统非线性动力响应分析[J]. 陶海亮,潘波,高庆,郭宝亭,谭春青. 燃气轮机技术. 2013(01)
[6]基于机械诊断信息的设备运行可靠性研究[J]. 何正嘉,蔡改改,申中杰,曹宏瑞,李兵. 中国工程科学. 2013(01)
[7]中国制造业的出口增长边际与贸易条件——基于中国1996—2009年微观贸易数据的实证研究[J]. 宗毅君. 产业经济研究. 2012(01)
[8]转子动静碰摩故障试验研究[J]. 曲秀秀,陈果,乔保栋. 飞机设计. 2011(04)
[9]滑动轴承润滑状态与声发射信号特征关系研究[J]. 朱益军,李录平,靳攀科,陈腊民,卢绪祥,刘忠. 汽轮机技术. 2011(01)
[10]一种改进的谐波小波及其在转子故障诊断中的应用[J]. 陈果. 机械工程学报. 2011(01)
博士论文
[1]往复滑动摩擦副磨合过程摩擦振动非线性特征研究[D]. 孙迪.大连海事大学 2015
[2]基于混沌系统的群智能优化算法研究[D]. 徐洪丽.中国矿业大学（北京） 2014
[3]高速滑动轴承的界面滑移及空穴机理研究[D]. 王丽丽.山东大学 2012
[4]基于混沌与分形理论的缸套—活塞环磨损过程动力学行为研究[D]. 姬翠翠.中国矿业大学 2012
[5]基于摩擦学与动力学的齿轮系统故障诊断相关性研究[D]. 冯伟.华南理工大学 2010
[6]大城市公共客运交通系统结构演化机理与优化方法研究[D]. 徐永能.东南大学 2006
[7]高速旋转机械故障的若干非线性动力学问题及故障诊断方法的研究[D]. 李永强.东北大学 2004
硕士论文
[1]油膜支承可倾瓦轴承—转子系统动力学特性分析[D]. 赵伟.华南理工大学 2016
[2]磨损过程中摩擦力与摩擦振动信号的混沌特性及相关性[D]. 陈楠轩.中国矿业大学 2015
[3]半线性非局部反应扩散方程解的存在性与吸引子[D]. 黄艳.华中科技大学 2015
[4]轴承润滑对轴系振动的影响研究[D]. 杨国栋.哈尔滨工程大学 2015
[5]滑动轴承油膜流态可视化试验研究[D]. 于冰.郑州大学 2013
[6]我国轴承行业的国际竞争力研究[D]. 倪友庆.浙江工业大学 2012
[7]旋转机械故障机理与轴心轨迹识别方法研究[D]. 赵利华.大连理工大学 2010
本文编号：3424874
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．．１轴瓦碰摩受力示意图??Ｆｉｇ．２．１?Ｒｕｂｂｉｎｇ?ｆｏｒｃｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｂｕｓｈｉｎｇ??
构称为稳定极限环，／趋近于无穷小时，吸引子逼近的结构称为不稳定极限环。??对于离散映射来说，若系统中存在着一个稳定的不动点，就代表着周期为１的极??限环吸引子，图２．３?（ａ）为周期是１的仿真信号ｙ?＝?ｃｏｓ?（８〇７ｉｔ）的吸引子结构。若??存在着有限个数目的封闭轨道，则可以形成稳定并且趋近于某循环运动的不同周??期长度的极限环，图２．３?（ｂ）为多周期仿真信号的极限环面吸引子。??２ｒ＊?＂?，?．．?■?４．－‘??Ａ：、．．????＾００＾＾??＂２?＂?２?＇?４??０、、一彳＜＇、、??ｘ?ｒ－２?．ｖ?ｘ?＞－＂？?＞??（ａ）周期１?（ｂ）多周期??图２．３仿真信号吸引子??Ｆｉｇ．２．３?Ａｔｔｒａｃｔｏｒ?ｏｆ?ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ?ｓｉｇｎａｌｓ??２．?３．?３混沌吸引子??混沌吸引子又称为奇异吸引子，它是系统总体稳定性和局部不稳定性共同作??用的产物，其结构具有复杂的拉伸、扭曲、自相似性和分形的特点，如图２．４中??的混沌Ｃｈｅｎ信号吸引子所示。混沌吸引子代表着耗散系统的混沌运动，如果一??个耗散系统的运动是混沌的，其吸引子必为混沌吸引子。李雅普诺夫指数??（Ｌｙａｐｕｎｏｖ?Ｅｘｐｏｎｅｎｔ）是衡量耗散系统动力学特性的一个重要指标
构称为稳定极限环，／趋近于无穷小时，吸引子逼近的结构称为不稳定极限环。??对于离散映射来说，若系统中存在着一个稳定的不动点，就代表着周期为１的极??限环吸引子，图２．３?（ａ）为周期是１的仿真信号ｙ?＝?ｃｏｓ?（８〇７ｉｔ）的吸引子结构。若??存在着有限个数目的封闭轨道，则可以形成稳定并且趋近于某循环运动的不同周??期长度的极限环，图２．３?（ｂ）为多周期仿真信号的极限环面吸引子。??２ｒ＊?＂?，?．．?■?４．－‘??Ａ：、．．????＾００＾＾??＂２?＂?２?＇?４??０、、一彳＜＇、、??ｘ?ｒ－２?．ｖ?ｘ?＞－＂？?＞??（ａ）周期１?（ｂ）多周期??图２．３仿真信号吸引子??Ｆｉｇ．２．３?Ａｔｔｒａｃｔｏｒ?ｏｆ?ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ?ｓｉｇｎａｌｓ??２．?３．?３混沌吸引子??混沌吸引子又称为奇异吸引子，它是系统总体稳定性和局部不稳定性共同作??用的产物，其结构具有复杂的拉伸、扭曲、自相似性和分形的特点，如图２．４中??的混沌Ｃｈｅｎ信号吸引子所示。混沌吸引子代表着耗散系统的混沌运动，如果一??个耗散系统的运动是混沌的，其吸引子必为混沌吸引子。李雅普诺夫指数??（Ｌｙａｐｕｎｏｖ?Ｅｘｐｏｎｅｎｔ）是衡量耗散系统动力学特性的一个重要指标
【参考文献】：
期刊论文
[1]磨合过程摩擦振动混沌吸引子演变规律[J]. 孙迪,李国宾,魏海军,崔洋,廖海峰. 振动与冲击. 2015(06)
[2]不同轴承支撑下碰摩转子系统的动力学特性[J]. 张娅,王维民,杨佳丽,江志农. 振动.测试与诊断. 2014(06)
[3]碰摩转子-轴承系统的随机分岔与混沌特性分析[J]. 高喆,秦卫阳,梁晓鹏,杨永锋,王鸷. 振动与冲击. 2013(20)
[4]转子系统非稳态油膜力的非线性分析[J]. 刘桂珍,于影,李宪芝,闻邦椿. 机床与液压. 2013(11)
[5]滚动轴承-转子系统非线性动力响应分析[J]. 陶海亮,潘波,高庆,郭宝亭,谭春青. 燃气轮机技术. 2013(01)
[6]基于机械诊断信息的设备运行可靠性研究[J]. 何正嘉,蔡改改,申中杰,曹宏瑞,李兵. 中国工程科学. 2013(01)
[7]中国制造业的出口增长边际与贸易条件——基于中国1996—2009年微观贸易数据的实证研究[J]. 宗毅君. 产业经济研究. 2012(01)
[8]转子动静碰摩故障试验研究[J]. 曲秀秀,陈果,乔保栋. 飞机设计. 2011(04)
[9]滑动轴承润滑状态与声发射信号特征关系研究[J]. 朱益军,李录平,靳攀科,陈腊民,卢绪祥,刘忠. 汽轮机技术. 2011(01)
[10]一种改进的谐波小波及其在转子故障诊断中的应用[J]. 陈果. 机械工程学报. 2011(01)
博士论文
[1]往复滑动摩擦副磨合过程摩擦振动非线性特征研究[D]. 孙迪.大连海事大学 2015
[2]基于混沌系统的群智能优化算法研究[D]. 徐洪丽.中国矿业大学（北京） 2014
[3]高速滑动轴承的界面滑移及空穴机理研究[D]. 王丽丽.山东大学 2012
[4]基于混沌与分形理论的缸套—活塞环磨损过程动力学行为研究[D]. 姬翠翠.中国矿业大学 2012
[5]基于摩擦学与动力学的齿轮系统故障诊断相关性研究[D]. 冯伟.华南理工大学 2010
[6]大城市公共客运交通系统结构演化机理与优化方法研究[D]. 徐永能.东南大学 2006
[7]高速旋转机械故障的若干非线性动力学问题及故障诊断方法的研究[D]. 李永强.东北大学 2004
硕士论文
[1]油膜支承可倾瓦轴承—转子系统动力学特性分析[D]. 赵伟.华南理工大学 2016
[2]磨损过程中摩擦力与摩擦振动信号的混沌特性及相关性[D]. 陈楠轩.中国矿业大学 2015
[3]半线性非局部反应扩散方程解的存在性与吸引子[D]. 黄艳.华中科技大学 2015
[4]轴承润滑对轴系振动的影响研究[D]. 杨国栋.哈尔滨工程大学 2015
[5]滑动轴承油膜流态可视化试验研究[D]. 于冰.郑州大学 2013
[6]我国轴承行业的国际竞争力研究[D]. 倪友庆.浙江工业大学 2012
[7]旋转机械故障机理与轴心轨迹识别方法研究[D]. 赵利华.大连理工大学 2010
本文编号：3424874
本文链接：https://www.wllwen.com/jixiegongchenglunwen/3424874.html
