柴油機(jī)作為一種動(dòng)力機(jī)械,在工業(yè)生產(chǎn)和生活中發(fā)揮著巨大的作用。柴油機(jī)軸系由許多部件組成,其中聯(lián)軸器和減振器是連接軸系并傳遞扭矩的關(guān)鍵部件,對(duì)動(dòng)力設(shè)備的安全性和可靠性有重要影響。聯(lián)軸器和減振器的失效會(huì)對(duì)軸系的可靠性、穩(wěn)定性以及安全性產(chǎn)生很大的影響。因此,對(duì)柴油機(jī)軸系部件進(jìn)行故障診斷以及損壞程度評(píng)估具有非常重要的意義。本文對(duì)某4100柴油機(jī)軸系穩(wěn)態(tài)與非穩(wěn)態(tài)工況下的扭振特性進(jìn)行了分析,研究了柴油機(jī)軸系部件故障對(duì)扭振模態(tài)參數(shù)的影響,并進(jìn)行了靈敏度分析;建立了軸系部件結(jié)構(gòu)參數(shù)與扭振模態(tài)參數(shù)之間的kriging代理模型,針對(duì)某6240柴油機(jī)軸系進(jìn)行了故障診斷;同時(shí)開(kāi)發(fā)了柴油機(jī)軸系部件故障診斷系統(tǒng)。對(duì)某4100柴油機(jī)進(jìn)行了穩(wěn)態(tài)工況與非穩(wěn)態(tài)工況下軸系扭振特性仿真與試驗(yàn)分析,分析了非穩(wěn)態(tài)工況下不同提速率對(duì)軸系固有頻率識(shí)別值的影響;分析研究表明,對(duì)于該柴油機(jī)軸系前兩階扭振模態(tài),柴油機(jī)不同提速率對(duì)軸系前兩階模態(tài)固有頻率影響較小;柴油機(jī)穩(wěn)態(tài)工況與非穩(wěn)態(tài)工況下,識(shí)別的軸系固有共振頻率接近。建立了某6240柴油機(jī)軸系的當(dāng)量模型,仿真分析了運(yùn)行工況下軸系部件(聯(lián)軸器和減振器)單一故障和多故障導(dǎo)致的剛度、阻尼系數(shù)變化對(duì)軸系扭振模態(tài)參數(shù)的影響,并進(jìn)行了靈敏度分析,確定了對(duì)軸系不同故障反應(yīng)敏感的扭振模態(tài)特征參數(shù)。提出了基于Kriging代理模型的軸系部件故障參數(shù)識(shí)別方法。建立了軸系部件結(jié)構(gòu)參數(shù)與軸系扭振模態(tài)參數(shù)之間的Kriging代理模型。通過(guò)均勻選樣的方法選取樣本,并確定了由一次多項(xiàng)式和高斯函數(shù)組合的Krigng代理模型。基于構(gòu)建的kriging代理模型對(duì)某6240柴油機(jī)軸系的聯(lián)軸器單故障、減振器單故障、聯(lián)軸器和減振器組合故障進(jìn)行了診斷識(shí)別,診斷識(shí)別誤差均在5%之內(nèi)。該模型具有較高的擬合度,可以快速準(zhǔn)確地診斷故障部件。在上述研究的基礎(chǔ)上,開(kāi)發(fā)了柴油機(jī)軸系部件故障診斷系統(tǒng)。軟件主要包括4個(gè)模塊:軸系基本參數(shù)輸入、扭振分析、扭振模態(tài)分析和軸系部件故障診斷。該軟件專(zhuān)為柴油機(jī)軸系部件故障診斷設(shè)計(jì),針對(duì)性強(qiáng)、兼容性好,可與現(xiàn)有軟件信息交互、程序計(jì)算速度快、占用計(jì)算機(jī)資源少。本文的研究工作不僅豐富了柴油機(jī)軸系部件的故障診斷研究方法,也能實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)軸系部件的故障診斷與損傷評(píng)估。
【學(xué)位單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：TK428
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 柴油機(jī)故障診斷技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 柴油機(jī)軸系扭振研究現(xiàn)狀
        1.2.3 柴油機(jī)軸系故障診斷技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.3 論文研究?jī)?nèi)容
第2章 某4100柴油機(jī)軸系扭振特性分析
    2.1 軸系扭振分析理論
        2.1.1 無(wú)阻尼自由扭轉(zhuǎn)振動(dòng)計(jì)算
        2.1.2 有阻尼強(qiáng)迫扭轉(zhuǎn)振動(dòng)計(jì)算
    2.2 軸系扭振特性仿真分析
        2.2.1 軸系扭振固有特性仿真分析
        2.2.2 柴油機(jī)穩(wěn)態(tài)工況軸系扭振仿真分析
        2.2.3 柴油機(jī)非穩(wěn)態(tài)工況軸系扭振仿真分析
    2.3 軸系扭振特性試驗(yàn)分析
        2.3.1 扭振試驗(yàn)內(nèi)容
        2.3.2 穩(wěn)態(tài)工況軸系扭振試驗(yàn)分析
        2.3.3 柴油機(jī)非穩(wěn)態(tài)工況軸系扭振試驗(yàn)分析
    2.4 本章小結(jié)
第3章 柴油機(jī)軸系部件故障對(duì)扭振模態(tài)參數(shù)的影響
    3.1 柴油機(jī)軸系扭振模態(tài)分析
        3.1.1 模態(tài)分析的頻域法
        3.1.2 柴油機(jī)運(yùn)行狀態(tài)下軸系扭振模態(tài)參數(shù)的識(shí)別
    3.2 柴油機(jī)軸系扭振模態(tài)仿真分析
        3.2.1 某6240柴油機(jī)軸系扭振模態(tài)分析
        3.2.2 某4100柴油機(jī)軸系扭振模態(tài)分析
    3.3 本章小結(jié)
第4章 基于Kriging代理模型的柴油機(jī)軸系部件故障診斷
    4.1 Kriging代理模型簡(jiǎn)介
    4.2 Kriging代理模型的構(gòu)建
    4.3 基于Kriging代理模型的柴油機(jī)軸系部件故障診斷
        4.3.1 選樣方法與數(shù)據(jù)樣本建立
        4.3.2 樣本數(shù)據(jù)處理
        4.3.3 診斷模型的結(jié)果分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 柴油機(jī)軸系部件故障診斷系統(tǒng)開(kāi)發(fā)
    5.1 系統(tǒng)的目的
    5.2 軸系部件故障診斷系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        5.2.1 軟件開(kāi)發(fā)工具M(jìn)atlab
        5.2.2 軟件系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)
    5.3 軟件各功能模塊
        5.3.1 基本參數(shù)輸入模塊
        5.3.2 扭振分析模塊
        5.3.3 扭振模態(tài)分析模塊
        5.3.4 軸系部件故障診斷模塊
    5.4 軸系部件故障診斷系統(tǒng)應(yīng)用
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
    1 主要研究結(jié)論
    2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文及參加科研課題

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2871793