基于振动信号的曲轴故障诊断与研究
发布时间：2021-07-05 11:06
车辆发动机曲轴故障诊断分析是车辆售后维修的难点,也是当前车辆维修检测中最具技术含量的领域之一。随着车辆的大众化普及,车辆售后维修市场的不断扩大,如何提高车辆发动机曲轴故障诊断分析效率,降低其对维修检测人员的经验的依赖和检测的时间成本,成为当前车辆发动机曲轴诊断分析研究领域亟需解决的问题。本文根据当前已有的相关研究理论和技术现状,提出了一种基于车辆发动机曲轴振动信号,以时频相干分析为基础,结合BP神经网络的故障诊断分析方法,提高了车辆发动机在售后维修中对曲轴诊断分析的效率。在原有自动化信号分析仪的基础上,通过开发PC软件并整合各硬件功能实现了对典型故障的自动化分析和识别。本文的主要研究内容如下:1)综述了当前车辆发动机曲轴故障振动信号测量及分析的相关方法、原理,以及国内外研究现状,确定了本文的研究内容和研究方法。2)对车辆发动机基于振动信号实现故障诊断分析的一般流程、振动信号测试原理及方法、时频相干估计等理论进行了详细分析,确定了基于时频相干估计分析法对信号的提取和处理的理论依据。3)进行了车辆发动机曲轴诊断方案的设计,通过对检测信号的提取、BP神经网络的深度学习、自主学习、大数据存储、...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１故障数据分析原理及方案??在上述发动机曲轴故障检测中，首先需要进行信号检测，该过程是决定后续??
现不拆机测量，选择了靠近轴承最近的缸体部位，且有效利用机体本身的紧固螺??钉便于传感器安装，为取得曲轴同步转速和位置信息，利用发动机飞轮壳上的转??速相位传感器获取运转信息，具体连接如图２－２。??ＭＬｒ—??＾Ｓｔ?＾??借助缸体靠近轴承位置的螺纹孔安装传感器??＇Ｉ＇…Ｉ＇?ｉ＇：??戀ｖ筹冬’??图２－２曲轴振动信号检测连接??在上述方案中，多功能信号监测仪可以对信号进行测量并进行简单的处理，??得到信号波形图和振动曲线图。同时为了便于自动化分析，多功能信号测试仪还??提供了工业控制ＧＰＩＢ接口，可以快速获取相关的信号测试结果，并控制多功能??信号测试仪器进入指定的工作状态和分析模式。这样就可以为上位机提供自动化??的控制流程和数据，在上位机上通过运行分析软件就可以实现从多功能信号测试??仪上自动获取待测发动机的振动信号。然后对其进行故障特征计算和故障匹配分??析，快速的定位故障类型和进行相关的故障决策分析。??２．２．２常用分析方法及理论??利用振动分析法对曲轴故障进行诊断分析，要对釆集的振动信号进行相应的??９??
图２－３典型的深度神经网络模型??
【参考文献】：
期刊论文
[1]GEnx-1B发动机振动故障分析与对策[J]. 陈文栋. 航空维修与工程. 2019(01)
[2]航空发动机振动故障监控智能化[J]. 高金吉. 测控技术. 2019(01)
[3]某车型发动机支撑梁增加吸振器对车内振动的改进研究[J]. 程晓芳,刘邦雄. 景德镇学院学报. 2018(06)
[4]发动机带传动噪声非线性振动机理研究[J]. 刘宇,吕红明,郝琪. 湖北汽车工业学院学报. 2018(04)
[5]汽车零部件硬度的现场检测与在线检测[J]. 张凤林. 理化检验(物理分册). 2018(10)
[6]基于HHT频带能量特征和BP神经网络的发动机故障诊断[J]. 丁雷,曾锐利,梅检民,贾翔宇. 军事交通学院学报. 2018(09)
[7]基于时频相干分析的曲轴主轴承磨损故障诊断研究[J]. 贾继德,吴春志,张玲玲,贾翔宇. 振动与冲击. 2018(02)
[8]工信部:解读《中国制造2025》规划系列之推动节能与新能源汽车发展[J]. 于占波. 商用汽车. 2015(06)
[9]基于小波包和BP神经网络的风机齿轮箱故障诊断[J]. 王皓,周峰. 噪声与振动控制. 2015(02)
[10]微波消解/AAS在发动机曲轴轴承异响检测中的应用（英文）[J]. 陈立旦,赵艳茹. 光谱学与光谱分析. 2014(06)
硕士论文
[1]基于FPGA和深度学习算法的硬件加速设计与研究[D]. 景亮亮.成都理工大学 2018
[2]基于LabVIEW的船用柴油机曲轴动平衡测试研究[D]. 陈祥光.大连海事大学 2016
[3]WD618载重汽车用曲轴断裂失效原因分析[D]. 张国防.沈阳农业大学 2016
[4]随机共振在民航发动机转子振动分析中的应用[D]. 廖恒宇.中国民航大学 2015
[5]风电机组状态监测与故障诊断系统的设计与实现[D]. 张彦创.吉林大学 2013
[6]柴油机曲轴失效分析及应对措施[D]. 崔玉娥.天津大学 2008
[7]190柴油机曲轴断裂失效分析[D]. 迟绍宁.山东大学 2007
[8]船舶柴油机曲轴裂纹故障磁记忆在线诊断技术研究[D]. 廖建彬.集美大学 2007
[9]基于小波变换电力谐波检测分析和应用研究[D]. 刘惠萍.山东科技大学 2007
[10]基于虚拟仪器的相继增压柴油机试验台测控系统设计[D]. 杨传雷.哈尔滨工程大学 2007
本文编号：3265956
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１故障数据分析原理及方案??在上述发动机曲轴故障检测中，首先需要进行信号检测，该过程是决定后续??
现不拆机测量，选择了靠近轴承最近的缸体部位，且有效利用机体本身的紧固螺??钉便于传感器安装，为取得曲轴同步转速和位置信息，利用发动机飞轮壳上的转??速相位传感器获取运转信息，具体连接如图２－２。??ＭＬｒ—??＾Ｓｔ?＾??借助缸体靠近轴承位置的螺纹孔安装传感器??＇Ｉ＇…Ｉ＇?ｉ＇：??戀ｖ筹冬’??图２－２曲轴振动信号检测连接??在上述方案中，多功能信号监测仪可以对信号进行测量并进行简单的处理，??得到信号波形图和振动曲线图。同时为了便于自动化分析，多功能信号测试仪还??提供了工业控制ＧＰＩＢ接口，可以快速获取相关的信号测试结果，并控制多功能??信号测试仪器进入指定的工作状态和分析模式。这样就可以为上位机提供自动化??的控制流程和数据，在上位机上通过运行分析软件就可以实现从多功能信号测试??仪上自动获取待测发动机的振动信号。然后对其进行故障特征计算和故障匹配分??析，快速的定位故障类型和进行相关的故障决策分析。??２．２．２常用分析方法及理论??利用振动分析法对曲轴故障进行诊断分析，要对釆集的振动信号进行相应的??９??
图２－３典型的深度神经网络模型??
【参考文献】：
期刊论文
[1]GEnx-1B发动机振动故障分析与对策[J]. 陈文栋. 航空维修与工程. 2019(01)
[2]航空发动机振动故障监控智能化[J]. 高金吉. 测控技术. 2019(01)
[3]某车型发动机支撑梁增加吸振器对车内振动的改进研究[J]. 程晓芳,刘邦雄. 景德镇学院学报. 2018(06)
[4]发动机带传动噪声非线性振动机理研究[J]. 刘宇,吕红明,郝琪. 湖北汽车工业学院学报. 2018(04)
[5]汽车零部件硬度的现场检测与在线检测[J]. 张凤林. 理化检验(物理分册). 2018(10)
[6]基于HHT频带能量特征和BP神经网络的发动机故障诊断[J]. 丁雷,曾锐利,梅检民,贾翔宇. 军事交通学院学报. 2018(09)
[7]基于时频相干分析的曲轴主轴承磨损故障诊断研究[J]. 贾继德,吴春志,张玲玲,贾翔宇. 振动与冲击. 2018(02)
[8]工信部:解读《中国制造2025》规划系列之推动节能与新能源汽车发展[J]. 于占波. 商用汽车. 2015(06)
[9]基于小波包和BP神经网络的风机齿轮箱故障诊断[J]. 王皓,周峰. 噪声与振动控制. 2015(02)
[10]微波消解/AAS在发动机曲轴轴承异响检测中的应用（英文）[J]. 陈立旦,赵艳茹. 光谱学与光谱分析. 2014(06)
硕士论文
[1]基于FPGA和深度学习算法的硬件加速设计与研究[D]. 景亮亮.成都理工大学 2018
[2]基于LabVIEW的船用柴油机曲轴动平衡测试研究[D]. 陈祥光.大连海事大学 2016
[3]WD618载重汽车用曲轴断裂失效原因分析[D]. 张国防.沈阳农业大学 2016
[4]随机共振在民航发动机转子振动分析中的应用[D]. 廖恒宇.中国民航大学 2015
[5]风电机组状态监测与故障诊断系统的设计与实现[D]. 张彦创.吉林大学 2013
[6]柴油机曲轴失效分析及应对措施[D]. 崔玉娥.天津大学 2008
[7]190柴油机曲轴断裂失效分析[D]. 迟绍宁.山东大学 2007
[8]船舶柴油机曲轴裂纹故障磁记忆在线诊断技术研究[D]. 廖建彬.集美大学 2007
[9]基于小波变换电力谐波检测分析和应用研究[D]. 刘惠萍.山东科技大学 2007
[10]基于虚拟仪器的相继增压柴油机试验台测控系统设计[D]. 杨传雷.哈尔滨工程大学 2007
本文编号：3265956
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