国家自然科学基金(51275426) 作品数:30 被引量:120 H指数:6 相关作者: 高宏力 黄海凤 张筱辰 郭亮 董大伟 更多>> 相关机构: 西南交通大学 中国北车集团 中国空气动力研究与发展中心 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 中央高校基本科研业务费专项资金 四川省科技计划项目 更多>> 相关领域: 机械工程 自动化与计算机技术 动力工程及工程热物理 交通运输工程 更多>>
智能阀监控系统设计 被引量:2 2014年 擒要:针对城市管网结构错综复杂、规模巨大,出现问题很难及时控制和管理等问题,提出了一种基于全球移动通信系统(CSM)技术的智能阀监控系统。该系统采用GSM远程通信技术,将阀门控制和管网监测集于一体,可以测量流量、压力、水质等多种参数,并留有多种传感器接口,扩展性强,使用方便。实测结果证明,该系统提高了阀门控制和管网监测的智能化水平,为管网的正常运行提供了安全保障。 王振刚 高宏力 王耀琦 孔德松 陈晨 赵彬关键词:GSM 远程控制 管网监测 监控系统 改进字典学习的振动信号检测方法 2018年 机械零部件振动信号包含了大量机械系统运行状态信息,针对传统检测方法依赖于经验知识和人工定参,提出了一种改进字典学习的振动信号检测方法。通过原始振动信号自身驱动,采用非负条件下基于K奇异值分解的改进算法训练超完备字典,结合基追踪算法稀疏编码,重构实现振动信号预处理。根据重构信号的包络谱,对比先验计算频率。仿真和实验结果表明,改进字典学习的振动信号检测方法能够有效提取故障频率,适用于故障检测,为基于振动信号实现机械系统智能化维护提供了参考。 何翔 高宏力 黄海凤 文刚关键词:振动信号 字典学习 基于结合部刚度特性的丝杠可靠性试验台模态分析 被引量:3 2018年 为获得自主设计的丝杠可靠性试验台的动态特性,对试验台进行有限元动力学建模。针对丝杠系统具有大量可动结合部、但传统有限元方法不能很好模拟结合部接触的特点,采用赫兹弹性体接触理论计算丝杠螺母、导轨和轴承三类结合部的接触刚度,由此建立修正后的有限元模型。利用力锤激励法对试验台进行了试验模态分析,对比试验与修正后模型结果,模态频率最大误差不超过4%,验证了模型的精度,为退化试验后下一步的丝杠故障诊断和寿命预测提供了动力学依据。 周杰 高宏力 王奉晨关键词:动力学建模 模态分析 有限元方法 基于振动信号的数控机床丝杠副性能退化研究 被引量:2 2013年 为研究数控机床丝杠副性能退化机理,对丝杠副性能进行评估。首先采用小波包对丝杠副螺母座、轴承座的振动信号进行分解,提取小波包分解后的各阶功率谱作为特征参数,分析丝杠进给速度、切削深度对丝杠副振动特性的影响。利用BP神经网络建立丝杠副性能退化评估模型。通过振动信号、电机驱动电流信号、进给速度、切削深度以及加工方案等评估丝杠副性能退化状态,实验证明该性能退化评估模型准确率较高。 黄海凤 高宏力 许明恒 张筱辰 王耀琦 王振刚关键词:丝杠副 振动 小波包 基于结合部优化的脉冲燃烧风洞测力系统动态特性优化 被引量:2 2018年 对脉冲燃烧风洞测力系统动态特性进行优化有助于改善风洞测力实验数据的准确性。提出了一种基于结合部动态特性优化来改善测力系统整机动态特性的方法。首先在Ansys中准确建立了风洞测力系统整机有限元模型,其中采用弹簧-阻尼模型来模拟结合部的接触特性,通过Yoshimura法计算出弹簧-阻尼单元的刚度系数和阻尼系数。其次,进行模态分析,并计算各阶模态下的测力系统应变能密度分布,基于应变能密度分布分析发现结合部为测力系统刚度最为薄弱的地方。最后,以结合部接触面压为优化变量对测力系统进行动态特性优化,对比了优化前后测力系统的前五阶固有频率和天平应变片粘贴处的频响函数,发现优化后的整机固有频率较优化前有明显的提高,最高提高了16.7%,所有应变片粘贴处的频响函数幅值较优化前有明显的降低,测力系统的动态特性有了较明显的改善,验证了该优化方法的可行性。 李世超 高宏力 刘伟雄 张小庆 刘勃锴关键词:脉冲燃烧风洞 滚动轴承早期性能退化评估技术研究 被引量:7 2017年 为了解决轴承早期性能退化时信噪比低,特征提取和早期性能退化评估困难这一难题,本文采用盲源分离的方法分离轴承振动信号的干扰,将盲源分离后轴承振动信号的峭度值作为轴承性能评估的敏感特征,利用动态模糊神经网络建立轴承的早期性能退化模型。根据盲源分离后,早期性能退化时轴承振动信号的峭度值增加,可作为轴承早期性能退化评估的敏感特征。计算结果表明,盲源分离使得振动信号的峭度对轴承的性能状态更加敏感,轴承性能退化评估结果准确,具有重要的工业实用价值。 黄海凤 高宏力 李丹 杨昕时 黄晓蓉 张莉关键词:滚动轴承 盲源分离 峭度 改进LMD和排列熵的滚动轴承故障诊断 被引量:8 2018年 针对滚动轴承故障振动信号的复杂特性和局部均值分解(Local Mean Decomposition,LMD)方法存在的端点效应问题,提出了基于振动信号自相似性对左右端点两侧延拓来抑制端点效应问题的改进LMD、排列熵(Permutation Entropy,PE)及优化K-均值聚类算法相结合的轴承故障诊断方法。首先通过改进LMD将非线性、非平稳的原始故障振动信号分解出一系列的乘积函数(Production Function,PF)分量,对包含主要故障信息的PF分量提取PE值作为故障特征分量,在提取特征量的基础上,最后采用优化后的K-均值聚类算法对故障类型进行识别分类。将该方法应用在滚动轴承实验数据,实验结果表明该方法可以准确、有效的实现滚动轴承的故障诊断。 李巧艺 单奇 陈跃威 叶运广关键词:端点效应 自相似性 滚动轴承 故障诊断 数控机床滚珠丝杠副性能退化评估技术 被引量:6 2015年 为准确评估滚珠丝杠副性能的退化程度,提出基于量子遗传算法和灰色神经网络的滚珠丝杠副性能退化评估方法。以CINCINNATIV5-3000加工中心的滚珠丝杠副为研究对象,设计了丝杠在线监测系统,利用动态聚类数据处理技术对采集的海量数据进行预处理,提取信号的时域、频域及时频域特征,通过主分量分析方法压缩特征数量,构建了丝杠振动信号特征向量,采用量子遗传算法优化灰色神经网络的初始化参数,将特征向量输入到灰色神经网络进行训练,进而得到丝杠性能退化模型。实践运行结果表明,所建立的丝杠性能退化模型能够有效评估数控机床的丝杠的性能,研究成果具有重要的工业推广价值。 张筱辰 高宏力 黄海凤 郭亮 张一文关键词:丝杠 灰色神经网络 遗传算法 量子 基于压缩感知理论的时变信号压缩技术 被引量:6 2015年 机械设备在线状态监测与故障诊断系统中,为实现采集数据的远程传输和实时处理,需对数据进行压缩和滤波处理.通过分析机械振动信号时变性的特点,以压缩感知理论为基础,构造了满足受限等距性质(restricted isometric property,RIP)的稀疏变换矩阵和压缩感知矩阵;提出了基于压缩感知的时变信号压缩算法,并利用Lasso算法对压缩信号进行稀疏重构,恢复原始信号.采用不同类型的时变仿真信号和实测信号进行实验,对比了提出算法与现有算法的压缩与去噪效果.实验结果表明,新算法有更好的压缩去噪效果,当压缩比为40%时,能量保持率达到了95%以上,能满足工程实际需求. 郭亮 高宏力 黄海凤 张筱辰关键词:压缩感知 振动信号 数据压缩 信号去噪 一种水环真空泵叶轮的结构设计与分析 被引量:4 2015年 根据6 500 m3/min巨型水环真空泵的总体设计思想,对叶轮给出了具体设计。通过理论和经验方法计算出叶轮的总体尺寸,保证所设计叶轮能够满足排量要求。对该叶轮进行三维建模、强度刚度分析以及模态分析,确认工作时强度刚度是否足够。接下来,通过计算分析对叶轮的一些尺寸参数进行了优化,使叶轮在满足工作需要的条件下质量尽可能的减轻,进而降低了生产成本。通过上述设计分析,既完成了该叶轮的设计,又使叶轮设计在一定程度上摆脱对经验的依赖。 吕金洲 高宏力 张小庆 陈维茂 黄海凤关键词:叶轮 刚度 模态分析