张宗振 作品数:10 被引量:25 H指数:2 供职机构: 南京航空航天大学能源与动力学院 更多>> 发文基金: 山东省自然科学基金 国家自然科学基金 更多>> 相关领域: 机械工程 理学 一般工业技术 航空宇航科学技术 更多>>
并行稀疏滤波在轴承声信号下的故障诊断 被引量:2 2023年 振动信号是航空发动机故障监测的常用信号。由于航空发动机结构复杂,对振动传感器的布置要求日益严格。声学信号以其非接触式、易布置、低成本的优点,在轴承智能故障诊断中引起了广泛的关注。然而,由于航空发动机内声信号所处的环境噪声较强,传统的轴承故障诊断方法无法实现精确的特征提取。为此,研究有效的特征提取方法实现轴承声信号下的智能故障诊断显得尤为重要。稀疏表示是智能故障诊断中的一个研究热点,在稀疏特征提取方面显示出强大的力量。对强噪声下的声信号进行有效的稀疏特征提取,可为轴承的非接触式故障诊断提供解决路径。提出一种基于并行稀疏滤波的轴承故障诊断方法,能够实现对轴承声信号的稀疏特征提取。并行稀疏滤波通过在传统稀疏滤波的基础上增加另一个归一化方向来实现进一步的稀疏特征提取,然后采用权值归一化方法约束训练得到的权值矩阵。最后,通过仿真和实验数据验证了所提方法的优越性。结果表明,并行稀疏滤波能够实现轴承声信号的有效稀疏特征提取和精准分类,可用于声学信号下的轴承智能故障诊断。 王金瑞 季珊珊 张宗振 张宗振 韩宝坤 韩宝坤关键词:轴承 故障诊断 声信号 特征提取 一种基于最小信息熵特征学习模型的旋转机械故障诊断方法 本发明提供了一种基于最小信息熵特征学习模型的旋转机械故障诊断方法,包括以下步骤:构造Hankel矩阵,将Hankel矩阵进行堆叠之后通过线性映射得到特征矩阵;对特征矩阵的行进行L<Sub>2</Sub>范数归一化,然后最... 陆建涛 张宗振 李舜酩 马会杰一种基于最小信息熵特征学习模型的旋转机械故障诊断方法 本发明提供了一种基于最小信息熵特征学习模型的旋转机械故障诊断方法,包括以下步骤:构造Hankel矩阵,将Hankel矩阵进行堆叠之后通过线性映射得到特征矩阵;对特征矩阵的行进行L<Sub>2</Sub>范数归一化,然后最... 陆建涛 张宗振 李舜酩 马会杰文献传递 固有成分滤波器的旋转机械故障诊断方法 2024年 针对噪声环境下旋转机械微弱复合故障诊断问题,提出了一种强噪声干扰下基于固有成分滤波器(intrinsic component filtering,简称ICF)的旋转机械故障检测和分离方法。ICF通过最小化样本间特征的L1/2范数和样本内特征的L3/2范数来实现样本之间特征的一致性和样本内部特征的稀疏性,并训练出最优滤波器组,是一种无监督多维盲解卷积算法。首先,构建输入信号的Hankel训练矩阵,通过权值矩阵与Hankel矩阵的乘积模拟卷积过程,再利用固有属性滤波器实现特征学习;其次,通过峭度信息选择最优滤波器;最后,根据滤波后的时域波形和包络谱实现故障诊断。仿真和试验信号验证了提出方法的故障诊断性能,研究结果表明,提出的方法无需任何先验经验,可以实现强噪声环境下的微弱故障的分离,同时具备很好的鲁棒性。 张宗振 张宗振 韩宝坤 李舜酩 鲍怀谦关键词:旋转机械 故障诊断 无监督学习 微弱信号检测 一种进气消声器设计及其在拖拉机中的应用 被引量:8 2017年 某型号拖拉机的发动机进气系统噪声过大,严重影响驾驶员身心健康,需对其进行降噪设计。首先,基于试验测试,分析进气噪声特征。其次,基于直通穿孔管消声理论,将直通穿孔管结构看做一种共振消声单元,提出并设计一种针对宽频带噪声的多腔共振型消声器结构。同时,采用声学有限元软件Virtual.Lab对该消声器声学性能进行仿真研究。最后,将该消声器加装在实车上进行试验验证。结果表明,数值模拟结果与试验结果能较好吻合,所设计的消声器能明显降低发动机进气噪声,消声量达到15 d B(A),优于国标要求。 谭延峥 李舜酩 程春 张宗振关键词:声学 进气消声器 拖拉机 宽频带 旋转部件强干扰下复合微弱故障智能诊断方法研究 齿轮轴承等旋转部件广泛应用于现代工业的各个领域,其健康状态是机械装备能否安全、高效、持续运行的重要保证。由于机械设备结构复杂、工作环境恶劣,车辆旋转部件的早期故障往往会淹没在背景噪声中,造成误诊或漏诊。因此,噪声环境下车... 张宗振关键词:智能故障诊断 微弱信号检测 制冷变频压缩机内排气管路压力脉动研究 被引量:2 2022年 针对制冷变频压缩机内排气管振动异常问题,以某型号压缩机为研究对象,基于计算流体动力学(CFD),探究内排气管路的流动特性。首先采用流固耦合方法完整模拟压缩机工作过程,监测排气孔速度变化,得到入口速度边界。然后进行内排气管路非稳态数值模拟,分析管路中的压力脉动,发现压力峰值主要集中在低频,最大峰值出现在40 Hz附近,为2倍转频,在1,3倍转频处也出现了较明显的压力峰值;管路组成部分对管路压力脉动的影响程度不同,其中缓冲器的抑制作用最为明显。最后探究缓冲腔、管径及管长对管路压力脉动、压力损失的影响,发现减小管径和增加管长均会降低管路中的压力脉动,但会增加压力损失;增加缓冲腔的容积可以抑制一定的压力脉动,且对管路中的压力损失影响较小。 韩宝坤 田志远 鲍怀谦 张宗振 张宗振 魏永长关键词:CFD 压力脉动 EMD-CSF在滚动轴承早期微弱故障诊断中应用 被引量:12 2022年 滚动轴承早期故障信息微弱并且夹杂大量背景噪声,故障特征难以识别,为增强传统轴承故障诊断算法的噪声适应性、智能性和鲁棒性,提出一种将经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)和卷积稀疏滤波(Convolutional sparse filtering,CSF)相结合的故障诊断模型。首先对振动信号进行EMD处理,选取峭度值较大的前几阶固有模态分量(Intrinsic Mode Function,IMF)进行重构,然后将重构信号进行稀疏特征学习,最后通过分析时域波形和Hilbert包络谱的特征频率及其谐波判别轴承的故障信息。通过滚动轴承的仿真数据与实测试验数据,证明了采用所提方法能够更好识别轴承故障特征,具有更强的抗噪性。 鲍怀谦 魏永长 王金瑞 张宗振 张宗振 田志远关键词:滚动轴承 经验模态分解 一种宽频带多腔共振型进气消声器及其工作方法 本发明公开了一种宽频带多腔共振型进气消声器,包括中心贯通的呈圆柱形的消声器壳体,所述消声器壳体内贯穿连接有穿孔管,所述消声器壳体和穿孔管之间形成内腔体;所述内腔体内沿轴线垂直方向设置有若干隔板,将所述内腔体分隔成若干个共... 李舜酩 程春 谭延峥 冷峻 张宗振文献传递 非线性稀疏盲解卷积的轴承早期故障诊断方法 被引量:1 2023年 针对大数据环境下旋转机械的早期故障诊断,提出一种基于非线性稀疏盲解卷积的快速高效的轴承故障诊断方法。首先对无监督学习目标函数的故障表达能力进行了理论研究,结果表明,适当的非线性伸缩能够改善目标函数的相对梯度,提高异常干扰下故障表达的稳定性;然后利用归一化后的广义非线性卷积激活解决了非线性函数的尺度不一致导致的分布异变问题,并构造非线性稀疏盲解卷积目标函数,搭建无监督神经网络;为提高滤波器的冲击特征,通过自适应拟合的高斯窗函数对学习到的滤波器进行修正,并通过频域峭度对滤波器组进行降维;最后进行滤波和包络分析,得到轴承的早期故障特征。通过仿真外圈故障、远端内圈故障和轴承加速寿命数据进行验证和对比。结果表明,非线性稀疏盲解卷积能够自主学习并增强微弱的早期故障,具备更强的噪声适应性、计算时间和鲁棒性,为实现机械装备的实时在线监测提供良好的理论支撑,展现出良好的应用前景。 张宗振 张宗振 韩宝坤 韩宝坤 鲍怀谦关键词:无监督学习 旋转机械