公开(公告)号：CN103984813B

公开(公告)日：2017-06-06

申请号：CN201410195851.6

申请日：2014-05-09

Applicant: 西安交通大学

Inventor： 訾艳阳 ,  王帅 ,  李兵 ,  陈景龙 ,  曹宏瑞 ,  成玮 ,  张春林 ,  万志国

IPC: G06F17/50

Abstract: 本发明公开了一种离心压缩机裂纹叶轮结构的振动建模与分析方法，首先，提出了一种离心叶轮的建模方法，通过叶轮的一个扇区的有限元模型旋转变换得到整个模型，采用混合界面模态综合法对系统的自由度进行缩减，并通过在裂纹界面上定义接触的方式模拟裂纹的呼吸效应。其次，提出了一种求解大型对称稀疏矩阵逆矩阵的方法，显著地减少了计算所需的内存空间。最后，提出了一种对裂纹叶轮结构的谐振频率进行统计分析的方法，考虑了实际叶轮存在的制造误差及状态劣化等失谐因素，获得了在随机失谐模式下结构谐振频率的统计规律性。该方法在保证计算精度的同时，计算效率提升效果显著，为叶轮的优化设计以及裂纹的定量诊断提供了一种高效的分析方法。

公开(公告)号：CN106528955A

公开(公告)日：2017-03-22

申请号：CN201610908586.0

申请日：2016-10-18

Applicant: 西安交通大学

Inventor： 成玮 ,  褚亚鹏 ,  訾艳阳 ,  陆建涛 ,  曹宏瑞 ,  谢劲松

IPC: G06F17/50

Abstract: 本发明公开了一种基于阻尼奇异值分解的运行工况传递路径分析方法，所采用的技术方案为：对待分析机械系统设计试验工况并测量试验工况数据，通过采集到的试验工况数据构造方程，运用阻尼奇异值分解算法求解方程，得到传递率函数矩阵，然后测量实际工况下待分析机械系统的参考点响应信号，并将实际工况下测量的参考点响应信号与识别出的传递率函数矩阵相乘，得到传递路径贡献量结果，对不同路径贡献量进行排序，得到各个传递路径的贡献量占比，完成运行工况传递路径分析，本发明克服了传统运行工况传递路径分析中对系数矩阵奇异值进行截断带来的截断误差问题，提高了传递路径贡献量计算精度。

公开(公告)号：CN106407528A

公开(公告)日：2017-02-15

申请号：CN201610803431.0

申请日：2016-09-05

Applicant: 西安交通大学

Inventor： 曹宏瑞 ,  韩乐男 ,  陈雪峰 ,  张兴武 ,  樊利军 ,  郭召

IPC: G06F17/50

CPC classification number: G06F17/5009 ,  G06F2217/80

Abstract: 本发明提供一种基于动力学模型的机床主轴轴承产热计算方法，包括：1)将机床主轴结构简化为轴承‐转子系统；2)建立机床主轴的动力学模型；3)根据机床主轴的动力学模型计算出轴承滚珠与内外圈之间的相对摩擦力与相对速度，进而得到各个滚珠作用下的轴承产热情况；4)将轴承内部各个滚球的产热量进行叠加，得到整个轴承各部件的产热情况，即轴承内圈、外圈和滚珠的产热情况；本发明通过动力学建模的方式，准确的计算出在主轴系统在稳定运行状态下轴承内部产热情况；同时通过动力学模型的特性，可以分析在不同工况下如不同转速、负载和预紧力作用下的轴承产热情况，这为主轴结构的热分析提供了很好的分析基础，同时对于准确的热误差预测提供依据，进而保证机床的加工精度。

公开(公告)号：CN104374939B

公开(公告)日：2017-02-15

申请号：CN201410620570.0

申请日：2014-11-06

Applicant: 西安交通大学

Inventor： 曹宏瑞 ,  席松涛 ,  訾艳阳 ,  陈雪峰 ,  成玮 ,  张兴武

IPC: G01P3/00

Abstract: 本发明公开了一种基于振动信号同步压缩变换的旋转机械瞬时转速估测方法，包括以下步骤：1)获取旋转机械运行过程中的振动信号；2)对测得的振动信号进行频移处理；3)对频移后的振动信号进行同步压缩连续小波变换，得到频移后振动信号的时频分布；4)利用Viterbi算法从上述获得的时频分布中提取经频移处理后振动信号的一阶瞬时频率成分；5)利用提取的一阶瞬时频率恢复计算得到旋转机械的瞬时转速。本发明采用频移算法和同步压缩连续小波变换处理信号，实现振动信号瞬时频率的精确估计，Viterbi算法实现瞬时频率的精确提取，该方法可以实现对无法进行瞬时转速直接测量的旋转机械,通过振动信号准确地提取其瞬时转速。

公开(公告)号：CN102721537B

公开(公告)日：2014-12-10

申请号：CN201210179266.8

申请日：2012-06-01

Applicant: 西安交通大学

Inventor： 何正嘉 ,  陈彬强 ,  张周锁 ,  訾艳阳 ,  陈雪峰 ,  李兵 ,  曹宏瑞 ,  孙海亮 ,  李继猛

IPC: G01M13/00

Abstract: 本发明公开了一种基于可变空间-尺度框架的机械冲击型故障诊断方法，其特征在于，首先基于不同的控制参数构造空间-尺度特性互有差异的框架函数，利用所构造函数对机电设备动态响应信号进行多尺度分析；计算各时间-尺度框架函数的全局特征峭度，以全局特征峭度最大化为优化目标选取动态信号的最优框架函数；以最优框架函数对动态信号进行分析，计算各单支重构信号的时频联合峭度分布图；再以图中时频联合峭度最大值所属子频带作为最优分析子频带进行故障诊断。该方法能进行分析参数优化和关键故障特征自适应提取，实现复杂机电设备冲击型故障诊断，及早发现设备运行质量下降，避免机器重大事故。

公开(公告)号：CN103983697A

公开(公告)日：2014-08-13

申请号：CN201410195623.9

申请日：2014-05-09

Applicant: 西安交通大学

Inventor： 訾艳阳 ,  王帅 ,  李兵 ,  陈景龙 ,  曹宏瑞 ,  成玮 ,  张春林 ,  万志国

IPC: G01N29/12

Abstract: 本发明公开了一种运行状态下离心压缩机叶轮裂纹的频域定量诊断方法，首先，考虑了由于制造误差、积垢等原因导致的结构随机失谐因素，研究了失谐情况下频率指标的统计规律性，得到频率指标与裂纹深度、失谐水平间的定量关系，提出了一种基于谐振频率偏移的离心压缩机叶轮裂纹的频域定量诊断指标，进而建立叶轮的裂纹诊断数据库。其次，本发明通过离心压缩机转子的振动信号获取裂纹叶轮的前若干阶敏感谐振频率，计算谐振频率的偏移量指标，将测得的指标与已建立的裂纹诊断数据库进行对比，获得裂纹的深度，实现叶轮裂纹的定量诊断。本发明揭示了裂纹对离心压缩机机组频域响应特征的影响规律，为实现运行状态下叶轮的裂纹定量诊断提供了有效的方法。

公开(公告)号：CN103745085A

公开(公告)日：2014-04-23

申请号：CN201310689495.9

申请日：2013-12-16

Applicant: 西安交通大学

Inventor： 訾艳阳 ,  陈依民 ,  何正嘉 ,  曹宏瑞 ,  成玮

IPC: G06F19/00 ,  G01H17/00

Abstract: 本发明公开了一种旋转机械振动信号的数据驱动阈值降噪方法，该方法首先对采集的振动加速度信号进行小波变换，将信号分解到不同的频带。然后对每一频带的信号进行噪声估计，得到适应于信号的数据驱动阈值。再次，采用滑动窗技术对信号进行分段。最后，利用数据驱动阈值分别对每段信号进行阈值降噪，并将信号进行重构，得到降噪后的时域信号。数据驱动阈值来自于信号的噪声估计，能根据噪声大小自适应的设置阈值。与传统阈值相比，数据驱动阈值适应于信号，阈值设定更加准确，在降噪的同时保留了微弱的故障信号。该发明综合了小波变换、噪声估计算法、滑动窗技术和3σ准则的优点，利用本发明可以有效提取故障特征，实现机械设备的故障诊断。

公开(公告)号：CN103712785A

公开(公告)日：2014-04-09

申请号：CN201310416278.2

申请日：2013-09-12

Applicant: 西安交通大学

Inventor： 曹宏瑞 ,  李亚敏 ,  何正嘉 ,  牛蔺楷 ,  李文兴 ,  兰志俊

IPC: G01M13/00 ,  G01M13/04

Abstract: 本发明公开了一种滚动轴承-转子系统损伤振动响应定量计算方法，包括：1）获取轴承-转子系统的结构参数和初始参数；2）根据所述轴承参数建立五自由度轴承模型，获取轴承-转子系统的轴承刚度矩阵；根据子部件的几何尺寸、材料特性参数，建立有限元模型，获取转子的刚度矩阵、转子的陀螺矩阵、离心力引起的等效质量矩阵；3）建立轴承-转子系统的动力学模型；4）使用时域积分法对轴承-转子动力学模型进行求解，获得轴承-转子系统位移振动响应。本发明基于有限元动力学模型，可以定量计算轴承内外圈单点或多点损伤产生的振动响应，为转子-轴承系统的故障机理分析和诊断提供依据。

公开(公告)号：CN102607829B

公开(公告)日：2014-01-29

申请号：CN201210041029.5

申请日：2012-02-22

Applicant: 西安交通大学

Inventor： 何正嘉 ,  张小丽 ,  陈雪峰 ,  訾艳阳 ,  张周锁 ,  李兵 ,  曹宏瑞

IPC: G01M13/00

Abstract: 本发明公开了一种可拆卸盘鼓型转子装配松动故障定量识别方法。该方法通过对可拆卸盘鼓型转子动态响应信号计算多个等带宽且相互衔接的不同频带的动态响应子信号的相对能量，然后定义一种能够用同一尺度量化可拆卸盘鼓型转子装配松动故障的指标——归一化信息熵，根据所获得的归一化信息熵转换为可靠度R作为评价指标，定量评估可拆卸盘鼓型转子装配质量，识别可拆卸盘鼓型转子装配松动故障。该检测方法结果可靠，实时性好，简单易行，通用性强，适用于现场监控可拆卸盘鼓型转子的装配质量，提高可拆卸盘鼓型转子的装配质量和运行可靠性。

公开(公告)号：CN103500268A

公开(公告)日：2014-01-08

申请号：CN201310403731.6

申请日：2013-09-06

Applicant: 西安交通大学

Inventor： 何正嘉 ,  牛蔺楷 ,  曹宏瑞 ,  訾艳阳 ,  陈雪峰 ,  李兵 ,  张周锁

IPC: G06F19/00

Abstract: 本发明公开了一种高速角接触球轴承损伤故障的动力学方法，其特征在于，包括下述步骤：1）建立高速角接触球轴承动力学模型；2）对高速角接触球轴承损伤故障进行建模；3）损伤模型与高速角接触球轴承动力学模型相融合，建立高速角接触球轴承损伤故障动力学模型；4）进行数值求解，得到故障情况下轴承的动力学响应，实现高速角接触球轴承损伤故障的动力学分析。本发明考虑了轴承元件三维运动、相对滑动及润滑牵引效应，并从相互趋近量、赫兹接触刚度、接触载荷作用线三个角度对损伤故障进行了全面建模，提高了分析精确性，为高速角接触球轴承损伤故障动力学研究提供一种更为精确的分析方法。