基于模态分析和信息融合技术的转子运动形态分析研究

发布时间：2017-10-16 00:23

  本文关键词：基于模态分析和信息融合技术的转子运动形态分析研究

  更多相关文章： 不对中 信息融合 全矢谱 模态分析 定量评价

【摘要】：当前,随着我国经济的飞速发展,各种大型旋转设备朝着大功率、高转速、高精度等方向发展,因此,对旋转设备的检测和诊断有了更高的要求。转子作为大型旋转设备最核心的部件,其运行好坏直接影响到设备的正常运行。据国内外学者和工程技术人员统计,在转子的故障中,有60%的故障是由转子轴线的不对中引起的,专家学者对其故障和机理已有了深入的研究,但在工程实际中怎样定量对不对中进行评价问题还不足。 本文采用基于模态分析与信息融合技术的全矢谱技术来实现不对中典型故障的转子空间运动形态可视化,以及提出一种工程实际中不对中的定量分析方法： 首先,在转子系统运动形态方面,建立转子模型,通过ANSYS动力学模态分析得到转子各阶临界转速振型,以及模拟仿真转子不对中获得各个传感器节点的振动信号,采用全矢谱信息融合技术对数据进行融合,利用全矢谱同源信息融合技术得到转子的振动信息,再带入转子的模态振型中,然后利用线性性扩展至整个转子,得到转子的空间涡动形态。 其次,在转子不对中定量评价方面,从静态对中和动态对中两个方面共同评价两转子轴线的不对中量。通过八个电涡流位移传感器在两个转子四个截面上采集全面的转子运动信息,通过万用表直接测量八个传感器的直流稳态电压信号,利用线性原理,将四截面上的转子轴心偏移量扩展至整个转子上,从而获得两转子联轴器处的转子不对中量。 最后,结合转子系统运动形态和转子不对中定量分析两个方面,描述在不对中故障状态下的转子运动形态,为现场技术人员对转子不对中故障的诊断和定量评价提供有效的指导。
【关键词】：不对中 信息融合 全矢谱 模态分析 定量评价
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TP202;TH165.3
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目录7-10
• 1 绪论10-18
• 1.1 课题的来源及目的意义10-11
• 1.1.1 课题的来源10
• 1.1.2 课题的背景、目的和意义10-11
• 1.2 转子不对中运动形态研究现状11-16
• 1.2.1 转子运动形态研究现状11-13
• 1.2.2 转子不对中及其定量评价研究现状13-16
• 1.3 本文研究内容16-17
• 1.4 本章小结17-18
• 2 有限元模态分析18-27
• 2.1 概述18
• 2.2 转子动力学理论18-23
• 2.2.1 转子的涡动19-22
• 2.2.2 模态振型22-23
• 2.3 模态分析23-26
• 2.3.1 有限元分析软件23-24
• 2.3.2 有限元方法的基本原理24-26
• 2.3.3 模态分析求解方法26
• 2.4 本章小结26-27
• 3 全矢谱信息融合技术27-46
• 3.1 概述27
• 3.2 信息融合技术27-30
• 3.2.1 信息融合理论27-29
• 3.2.2 信息融合在设备故障诊断中的应用29-30
• 3.3 全矢谱单截面信息融合技术30-37
• 3.3.1 全矢谱技术理论30-36
• 3.3.2 全矢谱数值计算36-37
• 3.4 全矢谱多截面信息融合技术37-43
• 3.4.1 理论基础38-42
• 3.4.2 数值计算42
• 3.4.3 转子空间振动图形42-43
• 3.5 实例43-45
• 3.6 本章小结45-46
• 4 转子不对中故障的定量评价46-57
• 4.1 概述46
• 4.2 静态对中方法46-50
• 4.2.1 千分表对中方法46-47
• 4.2.2 激光对中方法47-49
• 4.2.3 机器不对中定量方法49
• 4.2.4 电涡流传感器测量不对中方法49-50
• 4.3 动态不对中定量方法50-56
• 4.3.1 动态不对中量测量步骤50-52
• 4.3.2 动态不对中量计算方法52-56
• 4.4 本章小结56-57
• 5 转子不对中运动形态实验研究57-70
• 5.1 概述57
• 5.2 转子不对中定量评价57-63
• 5.2.1 转子试验台搭建57-60
• 5.2.2 不对中定量评价60-63
• 5.3 转子模态分析63-65
• 5.3.1 转子轴承系统参数63
• 5.3.2 模态分析63-65
• 5.4 基于全矢谱技术的转子轴心涡动形态65-67
• 5.5 转子不对中空间运动形态67-69
• 5.6 本章小结69-70
• 6 结论与展望70-72
• 6.1 结论70
• 6.2 展望70-72
• 参考文献72-76
• 致谢76-77
• 个人简历及在校期间参与项目和发表论文77
• 1、个人简历77
• 2、参与的科研项目77
• 3、发表的学术论文77

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 焦川;李艾华;;基于LabVIEW的转子轴心轨迹监测系统设计[J];兵工自动化;2007年02期

2 申苗;唐驾时;李克安;梁翠香;陈勇;隋雪冰;;航空发动机双转子系统的模态分析[J];兵工自动化;2010年02期

3 王延博;大型汽轮发电机组轴系不对中振动的研究[J];动力工程;2004年06期

4 李贞婷;;ANSYS模态分析在汽轮发电机转子临界转速计算上的应用[J];防爆电机;2009年03期

5 陈仁祥;汤宝平;吕中亮;;EEMD滤波的转子轴心轨迹提纯方法[J];重庆大学学报;2012年11期

6 陆钟,李惠昌;转子不对中故障的振动特性和试验[J];上海机械学院学报;1987年03期

7 史东锋,屈梁生;轴心轨迹定量特征提取技术在回转机械诊断中的应用[J];化工机械;1999年01期

8 姜万录,李冲祥,刘继刚;多传感器数据融合技术的现状及展望[J];机床与液压;2003年03期

9 齐俊帅;韩捷;董辛e，

本文编号：1039558