瞬时角速度测试及其在齿轮箱诊断中的应用

介绍一种用于故障诊断的瞬时角速度测试方法，通过实例提出基于同步采样角速度信号的齿轮诊断方法。大量试验结果表明齿轮故障特征在角速度信号中表现显著，利用时域平均法可以从其同 样信号中获得清晰的故障特征。这种方法对齿轮系统具有良好的诊断效果。     

利用发动机瞬时转速波动诊断气门漏气故障

对地转速波动进行了仿真分析计算,实例了发动机的瞬时转速;对比了实例与仿真计算的瞬时转 速波形,两者相当一致;了影响瞬时转 速测量精度的关键因素,提出了利用瞬时转 速进行了故障诊断的特征参数及判据,并在诊断４１２０ＳＧ型柴油机气门漏气故障中得到证实。     

瞬时转速在发动机性能与故障检测中的应用

随着就车检测诊断技术的发展和瞬时转速检测技术的提高，发动机瞬时转速的检测已经成为检测发动机性能与故障的手段。通过大量的试验和分析，确定出用发动机瞬时转速检测性能与故障的5种主要判据。并介绍了发动机瞬时转速在诊断性能与故障中的主要应用及存在的问题。     

柴油机气缸工作状态的诊断

本文利用柴油机曲铀瞬时角速度的变化规律,作为判断柴油机故障的有效手段。提出在柴油机和曲轴输出端安装一个瞬时角速度传感器,运用微机系统对采集的电磁脉冲信号进行数据处理,以确定故障气缸之所在。具体方法有实验法和数学分析法两大类。     

一种确定发动机转动惯量的新方法

提出了一种新的发动机转动惯量确定方法－瞬时转速法，分析了瞬时转速法确定发动机转动一的理论依据；并据实测结果，对该方法进行了误差分析，指出了提高测量精度的途径。     

瞬时加速度中心的另一求法

本文提出了求刚体平面运动瞬时加速度中心的另一方法,即当平面图形上某一点加速度的大小和方向以及另一点加速度的方向为已知,并设此图形的角速度也为己知,则可用简单的作法确定其瞬时加速度中心。     

柴油机各缸工作不均匀程度对性能的影响分析

利用飞轮处的瞬时转速信号来间接估计柴油机的各缸工作不均匀程度,结合基于电磁阀的时间控制式电控燃油喷射系统,实现了柴油机各缸工作不均匀程度的闭环反馈控制。在此基础上,通过台架试验分析了各缸工作不均匀程度和发动机性能之间的关系。结果表明,在发动机的大负荷工况下,各缸工作不均匀程度对发动机的经济性和烟度排放影响显著,从而验证了实现柴油机分缸均匀性实时检测和闭环控制的重要性。     

基于STFT和FPO的旋转机械阶次分析

针对在无转速计下发动机转速难以估计的问题，采用短时傅里叶变换（short-time Fourier transform,STFT）和快速路径优化（fast path optimization,FPO）相结合的方法对发动机进行转速估计，结合无转速计阶次分析方法对某客车变速箱底部振动信号进行分析。使用STFT分析振动信号，运用FPO算法从时频图中提取特征阶次所对应的瞬时频率值，计算得到发动机转速曲线，通过积分采样得到等角度间隔信号，最终得到阶次图。仿真分析和试验分析的结果表明：文中方法在提取时频图中相应的瞬时频率值有较高的精度和较好的抗噪性，能够在无转速计的情况下有效实现旋转机械振动信号的阶次分析。     

汽油发动机富氧燃烧模型分析

汽油发动机富氧燃烧可改善发动机的燃烧效率和排放。文中对汽油发动机燃烧循环波动和NOx排放的机理进行研究,通过建立模型验证发动机试验数据。研究结果表明:建立的发动机燃烧循环波动和NOx排放模型与试验结果一致。富氧燃烧可以降低发动机燃烧的循环波动,同时降低发动机CO、HC排放物,但NOx的排放物有所增加。     

单圆弧齿轮泵输出特性分析

为了解决渐开线齿轮泵流量和压力脉动大的问题,采用扫过面积法,分析了单圆弧齿轮泵的瞬时排量、排量,找到了变化规律以及关键的影响要素．对比渐开线齿轮泵,单圆弧齿轮泵的瞬时排量与齿轮角速度成正比,且稳定,无脉动．排量只与齿轮自身的齿廓参数有关,与齿轮的运动状况无关．     

柴油机瞬时转速的仿真计算与分析

根据柴油机的动力学和运动学，建立了柴油机瞬时转速的计算模型，在LabVIEW软件开发平台上开发了仿真计算软件，进行了柴油机瞬时转速的仿真计算与分析．在实验室进行了柴油机瞬时转速的测量与分析，并与仿真计算结果进行了比较，证实了柴油机瞬时转速计算模型的正确性和对故障的可诊断性．考虑螺旋桨对瞬时转速的影响，分析了瞬时转速分析法用于船舶主机（柴油机）监测与诊断的应用条件．     

柴油机受热零部件耦合系统瞬态温度场数值仿真

文中建立了柴油机活塞组、缸套三维耦合系统循环瞬态传热仿真模型，充分考虑了活塞组和缸套间非常细薄的油膜厚度并对其进行了网格划分，使得所建立的传热模型和以往的研究相比前进了一大步，更接近真实情况．并结合4135柴油机进行模拟计算，得出了实机受热零部件耦合系统三维循环瞬态温度场．同时得出了以前很少人涉及的活塞销座处的温度场，特别是研究了活塞、缸套在周向上的温度分布．     

环境风对高速铁路接触线波动速度的影响

基于空气动力学理论分别推导了作用在接触线上的空气阻尼和脉动风气动载荷, 并将空气动力项添加至接触线波动速度公式中进行修正; 通过风洞试验和CFD绕流仿真得到了横风环境下的气动阻力系数, 分析了不同空气阻尼下接触线波动速度的变化规律; 基于AR模型和接触网的结构特性, 建立了具有时间和空间相关性的接触网脉动风场, 通过仿真计算分析了脉动风速和风攻角对接触线波动速度的影响。研究结果表明: 静风载荷引起的接触线空气阻尼很小, 当平均风速达到30 m·s-1时, 接触线空气阻尼仅为0.3, 接触线波动速度为549.1 km·h-1左右, 因此, 空气阻尼不会对接触线波动速度产生较大影响; 当来流风攻角为60°, 平均风速不大于10 m·s-1时, 脉动风下接触线波动速度标准差和最值差分别小于1和6 km·h-1, 此时接触线波动速度相对无风情况变化较小, 脉动风载荷对接触线波动速度的影响不明显; 当风速达到40 m·s-1时, 接触线平均波动速度较无风情况下降39.39 km·h-1, 且其标准差和最值差分别达到11.84和75.98 km·h-1, 此时接触线波动速度出现大幅下降与振荡, 最小波动速度低至474.16 km·h-1, 因此, 脉动风下风速越大, 接触线波动速度受脉动风载荷影响越显著; 当风速保持30 m·s-1, 来流风攻角为0°~30°时, 接触线波动速度标准差和最值差分别小于1和5 km·h-1, 此时脉动风载荷对接触线波动速度的影响较小; 当风攻角为90°时, 接触线波动速度标准差和最值差分别达到12.38和73.19 km·h-1, 此时接触线波动速度出现大幅下降与振荡, 最小波动速度低至472.91 km·h-1, 因此, 脉动风下来流风越偏于水平方向, 对接触线波动速度的影响越小。      

变微分模态分解罚参量选择方法与时变系统识别

针对变微分模态分解（variational mode decomposition，VMD）罚参量会对分解结果产生影响的问题，提出一种基于数据驱动的VMD罚参量选择方法.该方法首先通过傅里叶变换的主频峰值确定罚参量；然后调整层数参量，获得有限个固有模式分量，通过对比不同层数参量时所得固有模式分量的固有频率与阻尼比变化，剔除伪分量；最后对真实固有模式分量进行希尔伯特变换，用于识别时变系统的瞬时频率. 为证明所提方法对时变系统识别的有效性和准确性，分别对具有时变刚度的结构系统和柴油发动机的时变做功过程进行研究，将所提方法结果与经验模态分解方法结果进行比较. 比较结果表明，当罚参数取值是信号最大幅值的1.5～16.0倍时VMD分解结果最优，所提方法可以更准确地识别瞬时频率，在工程应用中的能够更有效地对系统瞬时频率进行识别.      

内燃机轴系扭振阻尼系数的识别

为了解决内燃机轴系扭振理论分析中阻尼系数难以选取的问题,提出了一种利用轴系角振动模态阻尼比识别轴系各主要部件扭振阻尼系数的方法.该方法将轴系多质量系统简化成当量扭摆系统,利用扭振能量理论推导了轴系角振动模态阻尼比与轴系各部件扭振阻尼系数的关系式.如果已知轴系角振动模态阻尼比,通过分析轴系扭振阻尼特性,并选择合适的轴系角振动模态,即可识别出对轴系扭振起主要作用的阻尼系数.对某6缸和4缸柴油机的仿真和试验研究表明,所识别的轴系部件扭振阻尼系数的最大误差为4.89%,也证明了本文方法的正确性.      

船舶营运实时检测与节能控制系统

船舶节能是我国建设资源节约型社会和环境友好型社会的迫切需要,船舶营运实时检测控制系统采集主机转速、主机瞬时油耗、主机累计油耗、船舶航速、船舶航行累计里程、船舶经纬度、航向等相关参数,通过建模分析,对航行船舶的经济航速、航道、船舶操纵和船舶状态维修提供指导,获得了良好的船舶节能效果。     

气体动理论的基本统计规律的建立

首先推出了气体分子热运动速度分量和角速度分量分布的统计规律,再根据此统计规律建立了气体的分子速度和角速度、分子速率、气体的温度、理想气体压强、均分定理、内能、平均碰撞频率、均自由程的统计规律.     

基于水面机器人的溢油回收处理装置搭载平台的建模与分析

通过基于水面机器人的溢油回收处理装置搭载平台的摆动模型的建立,运用Matlab数值仿真的方法,分析在波浪影响下船摆动时,影响吊重摆角变化的因素.结果表明,吊重做复杂的规律变化,摆角随绳长变短而变大,随回收船摆动角速度变大而变大.据此我们可以综合考虑,设计出合理的结构,有效的保证平台工作的平稳性以及安全性.     

柴油机主副连杆机构动力分析

认为主、副连杆是两个独立运动的刚体，它们通过关节销连接起来．通过坐标转换关系，研究主副连杆机构平面运动规律，导出了主副活塞运动的速度、加速度以及主、副连杆不动、摆动的加速度、角加速度．基于刚体平面运动理论，对V型柴油机主副连杆机构进行动力学分新，给出了计算公式，便于编程计算。     

泥石流运动力学研究现状及趋势

对泥石流力学模型转化机理、动力特性及动力学试验进行综合分析及评价。分析表明:各种力学模型的适用条件有一定的局限性;动力特性中流速、流量、冲击力及磨蚀力的计算大多属于经验公式,这些公式的适用范围只限于某一地区或某一类型的泥石流,地区性很强;泥石流动力试验设备的未能及时采集有效的动力瞬时数据。针对上述问题,提出发展思路:研发及创新泥石流动力试验设备,通过量测泥石流瞬时流速,利用频谱分析,建立泥石流流速谱,冲击力谱等重要运动参数,从而揭示泥石流运动机理。