基于振动信号的轴流压缩机叶片缺陷检测研究

发布时间：2017-11-30 17:58

  本文关键词：基于振动信号的轴流压缩机叶片缺陷检测研究

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【摘要】：轴流压缩机在石油化工、冶金等工业部门占有越来越重要的地位,对轴流压缩机的设计制造技术也提出了更新更高的要求。叶片作为轴流压缩机的核心部件其安全可靠性就显得尤为重要。而叶片的故障,其原因是多方面的,但主要原因是振动,尤其是共振引起的叶片的疲劳断裂。虽然一般设计叶片时,固有频率都会避开压缩机或叶片的谐振频率,但由于制造和装配方面的原因,导致实际叶片与设计时的状态存在一定差异,使得叶片的固有频率与激励频率相近,引起叶片的共振。叶片的振动是在激励频率下各频率振动的综合,但共振时,叶片工作环境最恶劣。所以,本文主要通过实验的方法对叶片的动态特性进行研究,进而进一步研究叶片动态特性对叶片损伤的影响来最大限度地减少机械故障产生,减少维护时间,避免灾难性的事故发生。本文模拟的有缺陷的叶片为研究对象,通过采用小波变换方法和试验模态方法对其进行了缺陷位置的识别和缺陷程度的初步量化,通过这两种方法研究有无缺陷时叶片的动态特性变化。主要工作如下：(1)搭建振动实验台、选取实验参数、拟定实验方案,进行振动信号采集实验,对采集的实验数据进行信号分析处理。(2)对缺陷叶片进行模态实验分析,选取模态参数叶片的前四阶频率和振型,分析缺陷位置、大小不同时,模态参数的变化；并采用COMAC系数法对缺陷的位置与程度进行判定。(3)实验小波分析部分,对采集信号进行多尺度分析后,通过小波系数图中小波系数模极大值点对应时间与距离的关系可以准确的实现对缺陷位置的定位(缺陷在叶片振型节线处时不能定位)；小波系数模的极大值确定缺陷的大小。(4) MATLAB编程进行信号的小波与小波包分析,同时输出信号特征参数和相关的分析图形,通过提取信号的特征值能量率实现缺陷大概定位。
【学位授予单位】：东北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH453

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本文编号：1239987