基于倒频谱方法的柴油机气缸压力识别

分析了柴油机缸盖系统的激励源和其振动响应特性,把缸盖系统看作一个多输入单输出的线性系统,对测试的柴油机缸盖振动信号时域加窗截取对于气缸压力的那一段响应信号,去除邻缸的干扰和其它不相关的激励力的影响,通过低通滤波,消除高频噪声,对压力信号和振动信号进行倒频谱分析,利用求出的传递函数重构气缸压力,结果表明,恢复出来的压力信号和实测信号十分接近,该方法为柴油机的实时在线控制、监测和故障诊断有重要的应用价值。     

基于压力识别的船舶柴油机状态评估方法综述

气缸压力是表征柴油机运行状态的重要性能指标之一，利用间接法识别气缸压力成为柴油机状态评估的有效方法。详细介绍了通过缸盖振动信号和瞬时转速信号识别压力的各种方法，以及针对柴油机系统的非线性利用神经网络进行压力识别的可行性和实用性；另外，在未知气缸压力的前提下识别气缸压力也成为一个新的研究方向。     

基于独立分量分析与传递函数的气缸压力重构

根据缸盖振动传递特性建立传递函数模型,对振动信号预处理后采用独立分量分析的方法进行分离,结合传递函数法进行压力重构,试验表明,两种方法结合简单有效,采用独立分量分析方法对缸盖振动信号进行分离能更有效地提取出反映燃烧压力分量的部分,重构压力曲线与实测曲线拟合度较好。     

船用柴油机故障诊断多信息融合技术研究

为了解决船用柴油机故障诊断中基于单传感器信息的方法诊断精度低的缺点,应用神经网络原理,提出了一种基于气缸压力,缸盖振动信号和燃油压力等多传感器信息融合的喷油器故障诊断新方法。通过提取船用柴油机工作过程故障三种信号的八个特征值,按正常和五种故障状态的构造学习样本文集和检验样本文集,对输入进行归一化处理,该方法能有效地提高其故障诊断精度。     

柴油机气缸盖振动特性的时间序列模型

用时间序列法研究了柴油机气缸盖的动态特性，通过引入虚拟系统的概念，利用缸盖表面振动信号的自回归滑动平均模型（ARMA模型）求出了实际缸盖系统的传递函数，并将其应用于重建缸内气体压力曲线，为柴油机的振动噪声控制，状态监测，状态监测，以及缸内气体压力的识别提供了一种有效的方法。     

基于缸盖振动信号分析的柴油机工况识别

柴油机缸盖振动信号富含气阀落座、气体爆发压力等激励的响应信号.通过对缸盖振动信号的监测可及时发现燃烧异常、气阀间隙异常等状态信息,文中分别提取了气体爆发压力和气阀落座激励的缸盖振动特征信号,然后采用时间序列方法对信号进行分析,提出了相关的状态特征参数.     

小波包分析在柴油机故障诊断中的应用

分析了柴油机缸盖振动机理,运用小波包对振动信号进行分析与讨论,将含噪信号进行小波包降噪处理,对降噪信号进行小波包分解,通过提取频带能量特征,对柴油机缸盖漏气故障进行了诊断.     

基于RBF神经网络的船用低速柴油机故障诊断系统

为确保船舶海上运输的安全性与稳定性,设计基于RBF神经网络的船用低速柴油机故障诊断系统.使用多传感器采集船用低速柴油机各关键构件信号,并对信号进行预处理,运用过限判断模块获得故障信号,RBF神经网络依据故障信号特征进行船用低速柴油机故障诊断和故障程度判断.实验结果表明,该系统能有效滤除信号中的无用高频信号,故障诊断结果...     

小波包分析在柴油机故障诊断中的应用

分析了柴油机缸盖振动机理，运用小波包对振动信号进行分析与讨论，将含噪信号进行小波包降噪处理，对降噪信号进行小波包分解，通过提取频带能量特征，对柴油机缸盖漏气故障进行了诊断。     

高速柴油机气门漏气故障的振动诊断

本文介绍利用柴油机缸盖表现振动信号诊断高速柴油机气门漏气故障的研究。本文阐明了引起缸盖振动的激励源特征，对气门漏气故障进行了模拟试验，探讨了影响漏气程度的因素，对不同漏气状态下缸盖表现振动信号进行了分析，研究表明：利用柴油机缸盖表面振动诊断气门漏气是可行的，提出了气门漏气故障诊断方法。     

基于VMD和RBF的舰船管路泄漏识别和定位

针对工作环境恶劣、维护保养不便的舰船管路难以迅速定位泄漏点并对其进行损害管制,提出了一种基于VMD和RBF的舰船管路泄漏识别和定位方法。首先,对管路泄漏产生的空化现象、湍流和流体与管路的摩擦进行分析,研究影响泄漏产生激励的因素；然后,提出一种基于变分模态分解(VMD)与径向基函数(RBF)神经网络的管路泄漏识别和定位方法,通过VMD得到有效分量的中心频率和能量值分别构造特征向量,输入RBF神经网络以达到泄漏识别和定位目的；最后,模拟舰船环境,搭建泄漏管路试验平台,分析泄漏管路不同工况下的振动信号,并对RBF神经网络的诊断准确率进行验证。实测舰船管路故障信号分析表明,泄漏识别的准确率为90%,泄漏定位的准确率为87.5%。     

船舶柴油机性能监测分析仪的研制

船舶柴油机性能监测分析仪是一种基于现代测试与计算机技术,能适用于实船环境的柴油机示功图测试设备,该仪器主要由压力传感器、曲轴转角传感器、数据采集器和计算机软件组成,具有上止点标定、示功图主要指示性能指标计算与分析、测量数据的数据库管理等和报表输出等功能,为船舶柴油机性能监测与故障诊断提供了有效的技术手段.     

一种基于模型的水声弱信号检测方法(英文)

Detection of weak underwater signals is an area of general interest in marine engineering. A weak signal detection scheme was developed; it combined nonlinear dynamical reconstruction techniques, radial basis function (RBF) neural networks and an extended Kalman filter (EKF). In this method chaos theory was used to model background noise. Noise was predicted by phase space reconstruction techniques and RBF neural networks in a synergistic manner. In the absence of a signal, prediction error stayed low and became relatively large when the input contained a signal. EKF was used to improve the convergence rate of the RBF neural network. Application of the scheme to different experimental data sets showed that the algorithm can detect signals hidden in strong noise even when the signal-to-noise ratio (SNR) is less than −40d B.     

代理模型在水下航行体空泡压力预示的应用研究

文章基于径向基神经网络(Radial Basis Function,RBF)和Kriging代理模型方法分别对水下垂直发射航行体表面附着空泡闭合区压力预示模型进行了研究,首先分析了影响空泡闭合区压力变化的物理因素,通过代理模型方法建立了影响因素与空泡闭合区压力最大值和压力空间分布波形之间的数学模型,形成了空泡闭合区压力分布预示方法,而后针对典型工况开展预示结果与试验数据比对,表明RBF方法和Kriging方法均能较为准确地获取空泡闭合区压力特征,在有限子样条件下Kriging代理模型对空泡闭合区压力峰值预示精度更高。     

柔性身管的RBF神经网络PID控制

由于舰炮身管的弯曲振动,传统的利用炮管轴角位移进行反馈控制的方法无法精确控制炮口指向。针对这一缺点,提出了一种利用炮口角位移作为随动系统位置环反馈信息的控制结构。为模拟身管的振动,应用多刚体动力学对舰炮身管进行了柔性体建模。为改进后的控制结构设计了基于RBF神经网络整定PID参数的控制器,并与传统PID控制器的控制效果进行了仿真对比,验证其对于提高随动系统控制精度的有效性。     

Hydroelastic analysis of a rectangular plate subjected to slamming loads

A hydroelastic analysis of a rectangular plate subjected to slamming loads is presented. An analytical model based on Wagner theory is used for calculations of transient slamming load on the ship plate. A thin isotropic plate theory is considered for determining the vibration of a rectangular plate excited by an external slamming force. The forced vibration of the plate is calculated by the modal expansion method. Analytical results of the transient response of a rectangular plate induced by slamming loads are compared with numerical calculations from finite element method. The theoretical slamming pressure based on Wagner model is applied on the finite element model of a plate. Good agreement is obtained between the analytical and numerical results for the structural deflection of a rectangular plate due to slamming pressure. The effects of plate dimension and wave profile on the structural vibration are discussed as well. The results show that a low impact velocity and a small wetted radial length of wave yield negligible effects of hydroelasticity.     

相似理论下的桨-轴系统振动特性分析

为更好地了解桨-轴系统的振动特性，以某桨-轴系统为研究对象，基于ANSYS Workbench平台下多个模块建立仿真分析，对缩尺模型下的桨-轴系统计入水压力和离心力的振动进行研究。桨-轴系统振动相似性的研究采用原尺寸模型与缩尺模型，分别求解其固有频率、振型及幅频曲线进行相似性验证。将验证的缩尺模型进行考虑水压力与离心力的振动特性研究。水压力利用Fluent模块对螺旋桨进行敞水计算。将计算结果采用单向流固耦合的方法进行加载。离心力模拟以设置不同的旋转速度实现。谐响应分析采用模态叠加法进行计算。研究表明，缩尺模型在固有频率、振型及幅频曲线上的结果与原模型计算结果基本一致。计入水压力与离心力的桨-轴系统固有频率会有所降低。水压力对桨-轴系统的纵向固有频率影响较大。离心力对桨-轴系统的固有频率影响不明显。     

船用离心泵压力脉动与振动信号的相干分析研究

非定常流动是引起泵振动的主要因素之一,为了明确压力脉动与振动之间的关联关系,搭建了闭式实验系统,对一台船用离心泵进行压力脉动和振动的同步测量。基于快速傅里叶变换获得了各监测点压力脉动、基脚振动信号的频谱特性及功率谱特性;通过计算压力脉动信号与振动信号的相干函数,并通过比较不同测点的相干系数大小,分析了压力脉动对振动的贡献。结果表明,压力脉动与振动均在轴频、叶频及其高次谐波等离散频率下能量突出;不同频率下各测点的压力脉动对泵振动的影响存在差异,其中进口压力脉动在600-700Hz及900-1000Hz频段对振动影响最大;隔舌压力脉动在0-600Hz及700-900Hz频段对振动影响最大;出口压力脉动在轴频的高次谐波等个别频率处对振动有一定影响。相干分析可作为建立压力脉动与振动信号之间关联关系的一种有效手段,由此为进一步离心泵内部流场改善及减振提供参考。     

排气阀晚关对大型二冲程低速船机的影响

为了探究排气阀晚关对低速船机的详细影响机制,针对一大型二冲程低速船机建立了三维仿真模型并进行了实验验证,在此基础上仿真研究了排气阀晚关对缸内气流、燃烧过程及低速机性能的影响规律和机制。结果表明：随排气阀晚关角度的增加,燃油喷射后的缸内涡流比缓慢增加,着火滞燃期逐渐延长,最高燃烧压力先大幅降低后小幅上升,指示比油耗先大幅增加后小幅减小,NOx比排放先大幅下降后急剧上升。存在一排气阀晚关角度的临界值,当超出该临界值后,排气阀晚关能够明显增强燃料与空气的混合强度,促进缸内燃烧过程,但NOx比排放会急剧增加。