航空发动机早期碰摩故障特征提取方法研究

发布时间：2017-09-02 09:06

  本文关键词：航空发动机早期碰摩故障特征提取方法研究

  更多相关文章： 碰摩故障 小波变换 小波包分解 EMD分解 谐波小波包算法

【摘要】：作为飞机的心脏,航空发动机的健康状况直接影响飞机的性能、可靠性及经济性。随着发动机结构的越来越紧凑,碰摩成为发动机的一种常见故障,其造成的后果非常严重。如果能够在发生碰摩故障的初期就发现故障的征兆,并给出诊断,则对发动机的安全运行有重大的意义。本文针对航空发动机早期碰摩故障进行研究,在旋转机械实验台上完成了典型碰摩故障的模拟实验,并应用北京东方所DASP6.18系统进行数据采集和信号处理。论文简要分析故障产生的机理、早期碰摩故障的特点、几种典型的早期碰摩故障;分别应用小波变换、小波包分解、EMD分解和谐波小波包等方法对几种典型早期碰摩故障特征进行提取;并通过MATLAB仿真验证,对于四种特征提取方法的结果进行对比研究,小波方法可以将早期碰摩故障信号进行全部分解,但是对于高频部分分解不太明显,对低频部分分解比较突出,不能完全将早期碰摩的波形特征提取出来;而小波包方法对低频部分不敏感,相反能够将高频部分的故障特征提取出来,同时,对于小波包分解后的数据进行频谱分析也能提取到故障特征;EMD方法可以将数据分解成不同的IMF包络组,获得不同IMF组的数据信息;谐波小波包算法对状态数据进行处理的频谱分析结果与小波包的分解结果比较相似,但谐波小波包方法在获取高频部分故障特征的时候不如小波包方法。论文对四种不同特征提取方法进行了对比研究,总结不同提取方法的优缺点,最终得出小波包的方法较为适合早期碰摩故障特征提取。
【关键词】：碰摩故障 小波变换 小波包分解 EMD分解 谐波小波包算法
【学位授予单位】：沈阳航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V263.6
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 绪论12-19
• 1.1 研究背景12
• 1.2 国内外研究现状12-14
• 1.3 早期碰摩故障的机理分析14-15
• 1.4 碰摩的后果15
• 1.5 早期碰摩故障数据提取的准备15-16
• 1.5.1 早期碰摩故障数据提取的实验条件15-16
• 1.5.2 早期碰摩故障数据的获取16
• 1.6 早期碰摩数据的类型16-17
• 1.7 本论文主要内容与章节17
• 1.8 本章小结17-19
• 第2章 基于小波分析理论的早期碰摩故障特征提取研究19-32
• 2.1 二进小波变换19-20
• 2.2 小波基函数的选择20
• 2.3 多分辨率分析20-22
• 2.4 基于小波分析的实验步骤22
• 2.5 基于小波特征提取方法的试验仿真22-29
• 2.6 基于小波特征提取方法的试验仿真结果分析29-31
• 2.7 本章小结31-32
• 第3章 基于小波包分析理论的早期碰摩故障特征提取研究32-46
• 3.1 小波包概述32
• 3.2 小波包定义32-33
• 3.3 小波包的空间分解与重构33-36
• 3.4 基于小波包分解的实验步骤36-37
• 3.5 基于小波包特征提取方法的试验仿真37-44
• 3.6 基于小波包特征提取方法的仿真结果分析44-45
• 3.7 本章小结45-46
• 第4章 基于EMD分解原理的早期碰摩故障特征提取研究46-52
• 4.1 EMD方法46-47
• 4.2 EMD方法的实现47-48
• 4.3 基于EMD分解的实验步骤48-49
• 4.4 基于EMD分解提取方法的试验仿真49-50
• 4.5 基于EMD分解方法的仿真结果分析50-51
• 4.6 本章小结51-52
• 第5章 基于谐波小波的基本理论的早期碰摩故障特征提取研究52-59
• 5.1 谐波小波定义52-53
• 5.2 谐波小波包的基本理论53-55
• 5.3 基于谐波小波包的实验步骤55-56
• 5.4 基于谐波小波包提取方法的试验仿真56-57
• 5.5 基于谐波小波包特征提取方法的仿真结果分析57-58
• 5.6 本章小结58-59
• 结论59-60
• 参考文献60-62
• 致谢62-63
• 攻读硕士期间发表（含录用）的学术论文63

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 胡茑庆,温熙森;转子碰摩故障振动特征的数值分析与辨识方法[J];中国电机工程学报;2002年12期

2 申梅英;;旋转机械转子碰摩故障诊断[J];炼油与化工;2006年01期

3 胡爱军;向玲;唐贵基;;转子系统启动过程局部碰摩故障实验研究[J];润滑与密封;2007年05期

4 胡爱军;安连锁;唐贵基;;转子碰摩故障振动时频特征的实验研究[J];动力工程;2007年04期

5 王胤鼎;李以农;郑玲;王家序;;两端刚性支撑转子系统碰摩故障的非线性特征研究[J];矿山机械;2008年04期

6 杨奕;沈申生;;转子早期碰摩故障特征的小波包分析[J];汽轮机技术;2008年04期

7 孟传民;邓艾东;蒋章;童航;;转子碰摩故障的声发射与振动特征分析[J];汽轮机技术;2010年06期

8 姚红良;韩清凯;李凌轩;闻邦椿;;基于谐波分量的转子系统碰摩故障定量诊断方法[J];机械工程学报;2012年05期

9 陈果;;基于一类支持向量机与主成分分析的转静碰摩故障检测技术[J];振动与冲击;2012年22期

10 刘华峰;李建兰;余辰;高伟;黄树红;;非线性转子系统碰摩故障的突变性能分析[J];振动.测试与诊断;2012年06期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 马超;马阅军;顾正甫;何田;;基于机匣声发射传感器阵列的碰摩故障定位研究[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集（2011）上册[C];2011年

2 蒋静;李志农;曾宇冬;员险锋;;转子碰摩故障的非线性频谱分析[A];第十二届全国设备故障诊断学术会议论文集[C];2010年

3 张小栋;张平;刘春翔;;大型旋转机械转子系统径向碰摩故障机理研究[A];2008年全国振动工程及应用学术会议暨第十一届全国设备故障诊断学术会议论文集[C];2008年

4 亢宝田;甄月平;;旋转机械碰摩故障的识别与诊断[A];第八届全国振动理论及应用学术会议论文集摘要[C];2003年

5 邓艾东;包永强;高N，

本文编号：777613