轉(zhuǎn)子耦合故障振動(dòng)信號(hào)的盲分離技術(shù)研究.pdf

1、現(xiàn)代航空發(fā)動(dòng)機(jī)為了追求高的性能和高的推重比，結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，工作環(huán)境也越發(fā)苛刻，造成發(fā)動(dòng)機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，振動(dòng)異常而出現(xiàn)故障，特別是其核心部件—轉(zhuǎn)子系統(tǒng)。然而，龐大復(fù)雜的結(jié)構(gòu)使得發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)往往不是一個(gè)單獨(dú)的振動(dòng)信號(hào)，而是包含多個(gè)故障源的振動(dòng)信號(hào)。于是，如何分離并提取各故障信號(hào)，成為航空發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷的前提和關(guān)鍵。本文針對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)耦合故障的振動(dòng)特性，首先建立了動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行非線性特性分析，然后，將現(xiàn)有的盲源分

2、離算法應(yīng)用到轉(zhuǎn)子系統(tǒng)耦合故障診斷。本文具體研究工作如下：
　　 （1）系統(tǒng)地介紹了盲源分離（BSS）的基本理論及其典型算法—FastICA算法，重點(diǎn)突出了它在機(jī)械設(shè)備故障診斷中的應(yīng)用性能；
　　 （2）建立了耦合故障轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，模型中將轉(zhuǎn)子考慮為兩端無約束的等截面自由歐拉梁模型，并考慮不平衡、碰摩、裂紋及基礎(chǔ)松動(dòng)四種主要故障，建立系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)微分方程，運(yùn)用模態(tài)截?cái)喾?，結(jié)合數(shù)值積分法獲取轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的響應(yīng)；同時(shí)運(yùn)用ZT-3