关键词： 变工况故障诊断   卷积神经网络   注意力机制   深度学习  

摘要： 在工程实践中,故障诊断模型的性能受到多种因素的影响,如强噪声干扰、小样本、模型参数规模较大等,对现有的数据驱动设备诊断智能模型的应用提出了挑战。本文提出一种基于并行优化卷积块注意力模块(convolutional block attention module,CBAM)的轻量级模型PCSA-Net。首先,采用多尺度信号特征提取器(signal feature extractor,SFE)将输入的传感器信号转换为特征映射。然后,优化传统的CBAM,开发协同注意力块,设计一种可学习的层缩放策略,并行化感知数据特征,使用点卷积与平均池化层组合,构建PW-Pool降维模块,减少模型参数量,对特征图的通道特征向量进行积分,得到最终的诊断结果。最后,选取包含轴承常见故障的两个数据集对模型进行验证,实验结果显示,在小样本轴承故障诊断(bearing fault diagnosis,BFD)任务中,本文模型与现有主流的故障诊断框架相比在轻量性和鲁棒性等方面表现更加优异,可满足实际轴承故障检测需求。

关键词： 腰椎   有限元   生物力学   CiteSpace   可视化分析   研究热点  

摘要： 目的运用CiteSpace软件对近20年有限元分析法在腰椎中的相关文献进行可视化分析,阐述此领域的发展历程与当前的研究热点。方法在中国知网(CNKI)、维普(VIP)及万方(Wanfang)数据库中检索2002年—2023年关于有限元技术在腰椎中应用的期刊文献,运用CiteSpace 6.2.R4软件分别从发文量、作者、机构及关键词四个维度进行可视化分析并讨论。结果共纳入681篇文献,发文量分析显示,年度发文量呈现波动上升趋势,2021年达发文量峰值58篇。作者合作分析显示,本领域作者以张美超、张晓刚、靳安民等为核心作者团队。研究机构合作分析显示,发文机构以中医药院校及其附属医院为主,各机构间合作情况尚待加强。关键词共现图谱显示,共有336个关键词节点,以“生物力学”居首位;“腰椎”“有限元”“应力”为当前有限元分析法在腰椎领域的研究热点;聚类分为12类,突出了当前研究热点,包括腰椎有限元模型的构建、腰椎疾病的生物力学分析等方面。结论通过知识图谱直观展示了近20年有限元技术在腰椎中领域的研究进展和热点,亟待加强作者及机构间的紧密合作,深入挖掘有限元分析法在腰椎中应用的临床效果。

关键词： 新能源风机   故障模式识别   机械故障   数据挖掘   老化问题  

摘要： 为了保障电网的稳定运行和经济效益,风力发电机组的运行状况尤其重要。现有研究已借助高频振动信号,针对风力发电机组矛盾宿命的机械故障问题,构想出了一套新颖的故障诊断及维修决策方法。该方法乃是利用数据挖掘技术,结合风力发电机组的实时运行信息,打造一个故障模式识别模型,借此达成实时监测数据,预警和准确校验风电机组可能存在的潜在故障。通过具体实践中的使用案例证实,这一法门不仅能精确定位故障所在,进而进行故障等级评估,也能为接下来的维修决策提供科学的参考依据,具有极高的应用价值。同时我们发现,通过实施该方法后,可以大幅提高风电机组的运行稳定性,以及维修效率。此外,对于风电机组长时间运行出现的老化问题,我们还通过研究发现,该模型能够对风电机组运行过程中可能出现的老化故障进行预测,从而实现对老化过程的科学管理,有助于提升风电机组的使用寿命和效率。该研究的成果对于新能源风机发电机组的稳定运行十分关键,有望推动新能源发电机组故障处理技术的进一步发展。

关键词： 方捆机   喂入机构   喂入叉   运动仿真分析   静力学仿真分析   模态分析  

摘要： 针对方捆机喂入易堵塞、作业效率低的问题,使用SolidWorks软件设计一种双喂入叉式喂入机构。运用SolidWorks Motion软件对喂入机构进行运动仿真分析,获得并分析喂入叉端点的运动轨迹及速度变化趋势,确认喂入机构的结构设计满足喂入要求;运用SolidWorks Simulation软件对喂入机构进行静力学和模态仿真分析,结果表明,喂入主轴的最大应力为565 MPa,连杆最大应力为293 MPa,小于材料的屈服强度,喂入机构强度满足要求;喂入机构固有模态最低频率(一阶模态)为67.127 Hz,与喂入机构工作频率1.67 Hz,发动机激励频率18 Hz均不相等,喂入机构不会发生共振,喂入机构模态满足要求。田间试验表明,方捆机的生产率为8.7 t/h,成捆率为99.4%,秸秆草捆密度为125.6 kg/m3。

关键词： 电路板   贴片电阻   图像处理   自适应分区策略  

摘要： 在图像处理的基础上,针对贴片电阻缺件、偏移、歪斜和翻转等常见故障,提出了一种贴片电阻故障智能诊断方法,并应用于某企业的电路板元器件故障诊断系统。根据故障特点、图像相似度等因素确定了故障诊断时几种故障的优先级,并提出一种改进的自适应分区策略进行图像的特征提取。对缺件故障,根据故障特点选取判断指标;对偏移和翻转故障,采用自适应分区策略来提取特征并诊断;对歪斜故障,在改进的自适应分区策略基础上对其进行进一步改进来提取特征并诊断。实践应用表明此诊断流程具有较高的故障诊断准确率,而且整个流程故障诊断速度快,平均速度达到0.032 s/张。因此,实际工作中使用该诊断流程可保障贴片电阻质量,进而提升电子产品质量。

关键词： 太阳能发电   光伏阵列   故障诊断   改进灰狼优化(IGWO)算法   极限学习机(ELM)   K折交叉验证   特征提取   仿真  

摘要： 【目的】光伏阵列在复杂室外工作条件下,发生的故障类型多样且程度不同,为了判断光伏阵列的工作状态,提出一种基于改进灰狼算法优化极限学习机(improved grey wolf optimized extreme learning machine,IGWO-ELM)的故障诊断方法。【方法】首先,针对9种故障仿真输出特性进行分析,建立了由短路电流、开路电压、最大功率点电流、最大功率点电压、填充因子组成的5维故障特征向量。其次,针对灰狼算法初始位置分布不均匀、全局搜索和局部开发过程不均衡的缺点,引入Circle映射和非线性收敛因子,提出一种改进的灰狼优化算法,优化极限学习机的输入层权重和隐含层节点偏置,以提高算法性能。最后,搭建仿真模型和实验平台并获取故障数据,基于K折交叉验证对数据集进行划分,代入IGWO-ELM模型进行正确率验证,并与其他算法模型进行对比。【结果】IGWO-ELM模型对光伏阵列不同故障具有较高的识别率,对仿真数据和实验数据的分类正确率分别达到98.32%和95.48%。【结论】基于IGWO-ELM的故障诊断方法识别率高,迭代次数少,收敛速度快,可有效判断光伏阵列的工作状态。

关键词： 天然气   长输压力管道   管道阀门   维护与保养  

摘要： 随着我国社会经济的快速发展,各个领域对化石能源的需求量逐渐增加,能源供应的稳定性与安全性受到越来越多的关注。长输压力管道成为目前最主要的能源输送方式,由于长输管道的输送方式便于操作,安全性较高,这些优点成为长输压力管道广泛应用的重要原因。然而,长输天然气管道在应用过程中同样存在一些问题,在输送过程中会因为多种因素的影响发生管道泄漏事故,造成严重的能源浪费与经济损失,同时也给长输天然气管道的平稳运行带来隐患。文章重点对天然气长距离输送管道阀门的维护与保养进行总结与分析,并提出有指导意义的实施方案。

关键词： 转子动力学   圆柱滚子轴承   瞬时角速度   Hertz线接触  

摘要： 针对瞬时角速度(instantaneous angular speed,IAS)信号与轴承机械动力学之间的关系研究和工业机器人RV减速器转臂轴承在低速工况下易发生失效的问题,提出了一种三自由度局部故障滚子轴承IAS扰动的动力学模型。模型基于Hertz线接触理论,分析了滚子与滚道间相互作用产生的局部变形对IAS的影响机理,给出了耦合切向力与力矩的计算方法;将故障冲击引入扭矩分析,计算故障区带来的扭矩变化,增加角自由度,建立了法向力与切向力相耦合的三自由度轴承IAS扰动动力学模型。采用四阶-龙库塔数值积分法求解,并在近似条件下将仿真与实验结果进行对比分析。结果表明,该模型能较好地解释圆柱滚子轴承IAS扰动的来源,有效反映外圈故障对IAS带来的影响,进一步完善了滚动轴承动力学理论。

关键词： 电容式电压互感器   短路故障   仿真分析  

摘要： 针对一起500 kV电容式电压互感器二次回路短路故障,介绍了电容式电压互感器的典型结构和工作原理,通过短路计算与仿真建模的对比,定量分析了电容式电压互感器的短路故障特征和危害,并对设备试验和验收提出了建议,对现场同类事故分析处理有重要的指导意义。

关键词： 红外热成像技术   电缆终端   检修技术   故障定位技术   故障智能诊断   故障检修   分析故障   测试与评估  

摘要： 介绍了水电站电缆终端的常见故障类型,分析故障发生的机理,并基于超高频(UHF)法和红外热成像技术提出新型故障定位技术。同时,探讨无损检测技术、高效修复材料与工具的应用以及故障智能诊断与预警系统在故障检修中的实际应用效果,以期提高故障处理的准确性和效率。最后展示这些技术在实际工程中的应用测试与评估结果。