上篇 往复压缩机传动机构间隙碰磨机理研究 3
第1章 绪论 3
1.1 研究背景与意义 3
1.2 国内外研究现状 6
1.2.1 往复压缩机间隙碰磨研究现状 6
1.2.2 旋转铰间隙碰磨研究现状 7
1.2.3 滑动铰间隙碰磨研究现状 12
1.2.4 间隙碰磨系统非线性研究现状 13
1.2.5 非线性时间序列分析的研究概况及发展趋势 14
1.2.6 非平稳信号处理方法的研究概况及发展趋势 17
1.2.7 频率特征提取方法的研究及应用概况 25
1.3 本专著主要研究思路 26
第2章 含两类间隙的传动机构动力学特性分析 29
2.1 引言 29
2.2 含两类间隙的传动机构动力学模型 29
2.2.1 名词术语定义 29
2.2.2 时变载荷模型等效 31
2.2.3 运动学方程的建立 32
2.2.4 动力学方程的建立 39
2.3 数值仿真与动力学响应分析 41
2.3.1 旋转铰间隙的响应规律 41
2.3.2 偏心滑动间隙的影响规律 44
2.3.3 曲轴转速的影响规律 46
2.4 非线性特性评价 49
2.5 本章小结 54
第3章 半弓式单形态碰磨的影响机制 55
3.1 引言 55
3.2 半弓式单形态碰磨问题的提出 55
3.2.1 问题描述 55
3.2.2 十字头跳跃与柔性活塞杆的关系 57
3.2.3 滑变碰磨接触力模型 60
3.2.4 半弓式单形态碰磨动力学方程 64
3.3 不同参数对半弓式单形态碰磨的影响机制 67
3.3.1 影响碰磨的参数 67
3.3.2 偏心滑动间隙的影响 69
3.3.3 柔性活塞杆上提力的影响 75
3.3.4 时变载荷的影响 80
3.4 半弓式单形态碰磨的稳定性 85
3.5 本章小结 90
第4章 半弓式多形态碰磨动力学演变规律研究 92
4.1 引言 92
4.2 半弓式多形态碰磨问题的提出 92
4.2.1 问题描述 92
4.2.2 含偏心间隙的滑动关节多形态碰磨模型 94
4.2.3 半弓式多形态碰磨动力学方程 99
4.3 多形态碰磨动力学特性评价 100
4.3.1 不同偏心滑动间隙的动力学行为 101
4.3.2 时变载荷对碰磨形态的演变规律 104
4.3.3 活塞杆刚度的影响 107
4.4 动力学的非线性分析 110
4.5 本章小结 113
第5章 跷跷板式耦合碰磨动力学规律探索 115
5.1 引言 115
5.2 跷跷板式耦合碰磨问题的提出 115
5.2.1 问题描述 115
5.2.2 跷跷板式耦合碰磨形态 117
5.2.3 跷跷板式耦合碰磨接触力模型 123
5.2.4 跷跷板式耦合碰磨动力学方程 126
5.3 跷跷板式耦合碰磨动力学特性分析 131
5.3.1 研究设想验证 132
5.3.2 耦合碰磨动力学演变规律 133
5.3.3 不同偏心滑动间隙量的碰磨响应机制 137
5.4 跷跷板式耦合碰磨动力学系统稳定性分析 141
5.5 本章小结 146
第6章 S式耦合碰磨机理研究 148
6.1 引言 148
6.2 S式耦合碰磨问题的提出 148
6.2.1 问题描述 148
6.2.2 S式耦合碰磨形态 150
6.2.3 S式耦合碰磨接触力模型 157
6.2.4 非线性耦合碰磨动力学方程 161
6.3 数值仿真与结果分析 164
6.3.1 耦合碰磨形态规律分析 164
6.3.2 不同偏心滑动间隙对耦合碰磨形态的影响规律 169
6.4 混沌现象辨识 173
6.5 本章小结 177
下篇 基于广义局部频率的往复压缩机故障特征提取方法研究 181
第7章 广义局部频率的基本原理及算法研究 181
7.1 引言 181
7.2 全局频率定义及其局限性分析 182
7.2.1 全局频率定义 182
7.2.2 全局频率局限性分析 183
7.3 瞬时频率定义及其局限性分析 185
7.3.1 瞬时频率定义 185
7.3.2 瞬时频率局限性分析 187
7.4 广义局部频率定义及其适用性分析 190
7.4.1 广义局部频率定义 190
7.4.2 广义局部频率的频域和时频域构造方法 192
7.4.3 广义局部频率适用性分析 194
7.5 本章小结 197
第8章 非平稳信号的广义局部频率时频域分析 199
8.1 引言 199
8.2 时频分析技术及其特性研究 200
8.2.1 线性时频分析 200
8.2.2 双线性时频分析 202
8.2.3 参数化时频分析 203
8.2.4 自适应分解时频分析 204
8.3 广义局部频率时频分析方法研究 210
8.3.1 AWD分解原理及算法 210
8.3.2 基于AWD分解的广义局部频率时频分析 211
8.4 基于AWD分解与互信息法融合的降噪方法研究 216
8.4.1 互信息法 216
8.4.2 基于AWD和互信息的融合降噪方法 217
8.5 本章小结 218
第9章 非线性时间序列的广义局部频率频域分析 220
9.1 引言 220
9.2 Duffing系统混沌状态辨识方法研究 221
9.2.1 Duffing系统混沌状态的理论判据 221
9.2.2 Duffing系统混沌状态判别的数值判据 222
9.3 Duffing系统非线性时间序列的广义局部频率频域分析 225
9.3.1 基于功率谱的频域特征提取 225
9.3.2 基于广义局部频率的频域特征提取 227
9.4 混沌时间序列的频率分布及结构特性研究 229
9.4.1 频率调制特性 229
9.4.2 频率调制的相似性 231
9.5 本章小结 232
第10章 广义局部频率时频特征的复杂测度分析 234
10.1 引言 234
10.2 基于Lempel-Ziv复杂测度的复杂信号非线性检测 235
10.2.1 LZC原理及算法 235
10.2.2 非线性时间序列的LZC特性 237
10.2.3 不同信噪比下时间序列的LZC特性 238
10.3 广义局部频率时频特征复杂测度分析 239
10.3.1 非平稳信号的广义局部频率时频特征LZC分析 240
10.3.2 不同信噪比下广义局部频率时频特征的LZC分析 242
10.4 应用实例分析 243
10.4.1 滚动轴承振动信号时域LZC分析 245
10.4.2 滚动轴承振动信号广义局部频率时频特征LZC分析 248
10.5 本章小结 250
第11章 广义局部频率分析方法在往复压缩机组故障特征提取中的应用 252
11.1 引言 252
11.2 往复压缩机典型故障振动信号特性分析 253
11.2.1 典型机械故障及其原因分析 253
11.2.2 振动信号特性分析 254
11.2.3 典型故障振动信号测试实验研究 256
11.3 基于广义局部频率的气阀振动信号故障特征提取 257
11.3.1 基于AWD分解的时域特征提取 258
11.3.2 基于广义局部频率的频域特征提取 260
11.3.3 基于广义局部频率的时频特征提取 263
11.4 广义局部频率时频故障特征LZC分析 265
11.4.1 降噪预处理分析 265
11.4.2 气阀振动信号的时域LZC分析 266
11.4.3 气阀振动信号的广义局部频率时频特征LZC分析 268
11.5 本章小结 269
参考文献 271