关键词： 滚动轴承   故障预警   对抗自编码   健康指标   贝塔分布   自适应阈值  

摘要： 针对目前工程实际中故障预警存在敏感特征组合构建困难、完备的故障样本稀缺和预警阈值设定不准确等难题,提出一种基于对抗自编码器(AAE)和自适应阈值的滚动轴承故障预警方法。将预处理后的正常样本频谱数据作为AAE训练数据进行自编码器网络和对抗网络训练,并计算自编码器重构误差和保留编码网络;利用编码器逐层提取服从先验分布的低维特征,结合重构误差和相似性度量构建健康指标,并基于贝塔分布进行健康指标概率密度分布拟合以自适应确定阈值;将测试数据经相同步骤处理后与阈值比较,判别异常。利用两类滚动轴承数据集验证所提方法,试验结果表明所提方法具有优异的故障预警性能和自适应性,能够实现早期微弱故障预警。

关键词： 有限元   机械传动   齿轮   齿面   磨损   检测  

摘要： 传统的机械传动齿轮齿面磨损检测,只能拆卸和接触测量,检测齿轮齿面磨损量较低,因此设计了一种基于有限元分析的机械传动齿轮齿面磨损检测方法。通过振动传感器采集数据,再建立齿轮齿面磨损检测模型,输出齿面磨损的频谱图,展示齿轮在不同频率下的振动幅值,分析齿轮的故障模式和磨损状态。实验结果表明,基于有限元分析的检测方式,检测齿轮齿面磨损量最高为60,具有较高的精度,可以广泛应用于齿轮齿面磨损量的检测和评估。

关键词： 换流阀晶闸管   换相失败   暂态特性解析   晶闸管关断特性   临界关断角  

摘要： 传统直流输电逆变侧交流母线故障后,交流电压的跌落和直流电流的上升是导致换相失败的主要原因。为了得到交流电压与直流电流暂态特性综合作用下换流阀晶闸管的关断特性,提出受端交流系统故障后不同交流电压跌落下最大直流电流的近似解析方法;然后,在SABER平台建立换流阀晶闸管换相及关断等效电路,研究故障后综合考虑交流电压和直流电流变化的晶闸管关断特性,并通过载流子迁移恢复特性解析模型对各阶段晶闸管内部的剩余电荷进行计算,定量评估晶闸管关断特征;最后,对比分析仅考虑交流电压跌落、仅考虑直流电流上升、考虑二者综合作用的晶闸管关断特性。结果表明,随着故障严重程度增加,晶闸管的阻断能力恢复时间(即临界关断角)呈现减小趋势,但是换相时间及总关断时间大幅增加,可能导致换流阀换相失败;故障后仅考虑交流电压跌落或直流电流上升,所得到的临界关断角偏大,一方面会对系统提出更高的关断要求,另一方面很可能将原本未发生换相失败的场景误判为换相失败,而综合考虑交流电压和直流电流动态变化可得到更为准确的晶闸管关断特性。

关键词： 有限元仿真   电源车   车厢结构   力学性能   结构分析  

摘要： 探讨了分体式电源车在现代社会中的重要性,强调其在为现代工业提供电力后勤保障中的关键作用。随着专用车行业的发展,电源车的设计正朝着高效、环保和智能化方向发展,其中可分体设计成为提升灵活性和维护便利性的创新方案。基于有限元仿真技术,分析了可分体落地电源车车厢的结构力学性能,旨在为电源车的设计优化和材料选择提供科学依据。通过有限元仿真技术评估了其在不同工况下的力学表现,提出了优化建议,推动电源车技术的进步与应用。研究结果将为电源车的创新发展提供理论支持和实践指导。

关键词： 柔性直流输电   小波去噪   雪消融优化器   变分模态分解   S变换   故障测距  

摘要： 针对柔性直流输电线路故障定位过程中信号易受噪声干扰、耐过渡电阻能力差的问题,提出了采用小波变换(wavelet transform,WT)进行消噪处理、并结合变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)的柔性直流输电线路故障定位方案。首先利用基于Logistic函数的循环位移小波阈值去噪对故障信号进行处理。然后采用雪消融优化器(snow ablation optimizer,SAO)结合VMD对信号进行有效分解。最后对分解后的高频分量进行S变换(S-transform,ST),选取对应频率下的幅值曲线进行波头标定。此外,提出了一种不依赖波速的测距算法。在PSCAD/EMTDC平台中搭建双端柔性直流系统并进行仿真验证。结果表明,所提方案不仅对采样率要求低,且能耐受300Ω的过渡电阻和30 dB的噪声,在不同故障距离下均能准确进行测距。

关键词： 智能软开关   故障重构   柔性配电系统   负荷恢复   韧性提升  

摘要： 为增强柔性配电系统在极端灾害下的故障恢复能力,提出一种协调故障重构与智能软开关的柔性配电系统故障恢复方法。首先,建立考虑运行特性的智能软开关模型,包括功率输出模型和电压控制模型,并且引入包含智能软开关的虚拟潮流模型用以判别智能软开关的控制模式;其次,提出协调联络开关、分段开关以及智能软开关的重构策略,建立了包含智能软开关的故障重构模型;然后,结合潮流约束、辐射状约束等约束建立柔性配电系统的故障恢复模型,采用二阶锥规划方法进行模型转化和求解;最后,在改进的IEEE 123节点测试系统上进行分析,验证所提模型的正确性和有效性。

关键词： 热处理   有限元求解器   多场耦合分析   非线性分析  

摘要： 自主发展的热处理有限元求解器MetalX能够独立完成热处理过程多场非线性耦合计算,但在扩展性、计算效率方面与国外商业软件相比仍有一定差距。为此,采用面对对象技术、单指令多数据流(SIMD)技术与准线展开法分别对MetalX求解器的代码结构、单元矩阵计算与弹塑性本构算法提出了改进与优化的方法。同时,构建了4种单元矩阵的乘法以及18CrNiMo7-6钢试样淬火模拟的案例,分别对改进后单元矩阵的计算效率与弹塑性本构算法的精确度进行了验证。结果表明:SIMD技术能够有效提升单元矩阵的计算效率,在实际工程应用时可以获得近3倍的加速。同时,在热处理应力场求解中,准线展开法相比MetalX求解器原先采用的径向回归法,取得了更好的求解效果,能够达到与主流商业有限元软件相当的计算精度。

关键词： 重型柴油机   凸轮轴   挺柱   磨损  

摘要： 为解决某四气门六缸重型柴油机1000 h耐久试验后凸轮轴和挺柱磨损严重问题,从凸轮硬度、硬层深度、凸轮型线、凸轮轮廓、挺柱材料、挺柱凸度、凸轮和挺柱接触应力、凸轮轴与挺柱润滑等方面进行失效分析。通过测量和仿真结果显示:凸轮硬度、硬层深度、凸轮型线、挺柱材料、挺柱凸度、凸轮和挺柱接触应力、凸轮轴与挺柱润滑情况均满足要求。但凸轮轮廓两侧边缘明显翘起,直线度达20μm以上,严重超设计限值0.008μm,锁定该因素为凸轮轴和挺柱磨损严重原因。通过此故障分析为后续凸轮轴及挺柱磨损排查指明方向,并为厂家严格控制加工质量提供借鉴。

关键词： 汽车检测与故障诊断   课程改革   分层教学   跨学科融合   行业合作  

摘要： 《汽车检测与故障诊断》是汽车工程领域的重要课程,本文以《汽车检测与故障诊断》课程为研究对象,深入剖析课程现状,揭示其存在课程内容更新滞后、实践教学不足、跨学科融合缺失和行业合作有限等问题,从而论证课程改革的必要性与可行性。本文提出了一套系统、全面的课程改革方案与措施,旨在全方位提升学生实际操作与问题解决能力,为汽车工程领域的教育发展提供参考与借鉴。

关键词： 滚动轴承   故障诊断   多源数据融合   卷积注意力   自校正卷积  

摘要： 针对单一传感器数据难以完整刻画滚动轴承故障状态信息,导致故障诊断结果不佳的问题,提出了基于多源数据融合的滚动轴承故障诊断方法。为促使模型完整刻画设备运行状态信息,利用通道拼接将振动信号和电流信号构造成多通道数据。同时为抑制多通道数据中无关信息的干扰,在自校正卷积(Self-Calibrated Convolution,SCConv)神经网络中引入卷积注意力模块(Convolu⁃tional Block Attention Module,CBAM)对不同通道数据进行自适应加权。在多组对比实验中,所提方法分类准确率达到100%,具有良好的鲁棒性和自适应性。