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双转子-中介轴承系统动力学仿真与实验研究 被引量：1
1
作者 向玲 陈凯乐 +2 位作者 李林春 邴汉昆 胡爱军 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1033-1041,1050,共10页
针对双转子系统复杂的动力学特性以及总是存在的质量不平衡现象,建立内外双转子系统动力学模型,通过轴心轨迹图、时域图、频谱图、庞加莱截面图和分岔图分析其振动特性,并通过双转子系统实验台升速和不平衡实验验证了理论和仿真结果。... 针对双转子系统复杂的动力学特性以及总是存在的质量不平衡现象,建立内外双转子系统动力学模型,通过轴心轨迹图、时域图、频谱图、庞加莱截面图和分岔图分析其振动特性,并通过双转子系统实验台升速和不平衡实验验证了理论和仿真结果。结果表明:双转子系统在升速过程中会发生2次振幅突然加剧的现象,2次主共振分别由内、外转子转速达到系统固有频率引起;双转子系统在不同的转速下会呈现出不同的振动特性;增大内转子的不平衡量,不仅会影响内转子系统振动响应,还会影响外转子系统振动响应,并且对前者的影响更显著。 展开更多
关键词 双转子系统 动力学 中介轴承 非线性响应 实验研究
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机械滥用下锂离子电池的力学响应及安全性预测研究进展 被引量：8
2
作者 尹啸笛 张涛 +3 位作者 张新春 刘南南 黄子轩 邹有云 《材料导报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期10-18,共9页
由于具有能量密度高、循环寿命长、质量轻、节能环保和自放电低等优点,锂离子电池近年来在交通工程、航空航天、新能源、机械工程等工业领域得到广泛应用。但锂离子电池在服役过程中不可避免会遭受机械滥用,引发电池内部短路,从而导致... 由于具有能量密度高、循环寿命长、质量轻、节能环保和自放电低等优点,锂离子电池近年来在交通工程、航空航天、新能源、机械工程等工业领域得到广泛应用。但锂离子电池在服役过程中不可避免会遭受机械滥用,引发电池内部短路,从而导致热失控,甚至发生着火和爆炸等灾难性后果。因此,亟需开展机械滥用下锂离子电池的力-电-热响应特性和安全性预测方面的研究。本文首先介绍锂离子电池的结构及工程应用,综述了各种机械滥用下锂离子电池力学性能的国内外研究现状,阐明了不同工况下锂离子电池的失效机理;其次,从耐撞性和安全风险预测的角度出发,对锂离子电池的耐撞性指标、安全性评估的研究现状进行了评述;最后,在机械滥用及多物理场耦合下以更全面的视角展望了锂离子电池的未来发展前景,可为锂离子电池多功能结构一体化设计提供一定的参考。 展开更多
关键词 锂离子电池 机械滥用 力学响应 失效行为 安全性
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输电铁塔在冰风耦合作用下失效概率分析 被引量：1
3
作者 李嘉祥 王文瑞 +2 位作者 付兴 江文强 董志骞 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期136-146,共11页
覆冰灾害严重威胁输电线路的安全运行。在冰灾过程中,往往伴随着风荷载的作用,为提高输电塔抵御覆冰灾害的能力,提出了一种基于Jones覆冰模型的输电铁塔失效概率评估框架。首先以湖南郴州、永州、邵阳3市气象站数据为基础建立了超级站,... 覆冰灾害严重威胁输电线路的安全运行。在冰灾过程中,往往伴随着风荷载的作用,为提高输电塔抵御覆冰灾害的能力,提出了一种基于Jones覆冰模型的输电铁塔失效概率评估框架。首先以湖南郴州、永州、邵阳3市气象站数据为基础建立了超级站,在此基础上利用Copula函数建立了考虑冰厚-风速、风速-风向相关性的联合概率分布,最后以一条实际输电线路为算例,计算了该线路铁塔在冰风荷载耦合作用下倒塌状态的失效概率。结果表明,提出的方法可以有效地评估输电塔在冰风耦合作用下的失效概率,考虑冰厚-风速、风向-风速相关性后,输电塔失效概率的计算更加科学合理。受风向概率的影响,输电塔失效概率的最大值出现的角度并不固定,该文章可为输电线路抗冰灾设计提供参考。 展开更多
关键词 输电塔 覆冰作用 风荷载 易损性 失效概率
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基于强化双树复小波包变换的风电机组偏航轴承损伤识别 被引量：2
4
作者 王晓龙 金韩微 +3 位作者 张博文 石海超 杨秀彬 何玉灵 《动力工程学报》 北大核心 2025年第1期115-123,共9页
针对风电机组偏航轴承损伤识别问题,提出了基于强化双树复小波包变换的损伤识别方法。首先,通过双树复小波包变换与线性峭度结合对不同分解层数下的分量计算平均线性峭度值,确定最优分解层数;其次,对最优分解所得小波系数及尺度系数进... 针对风电机组偏航轴承损伤识别问题,提出了基于强化双树复小波包变换的损伤识别方法。首先,通过双树复小波包变换与线性峭度结合对不同分解层数下的分量计算平均线性峭度值,确定最优分解层数;其次,对最优分解所得小波系数及尺度系数进行幅值调制,进而增强不同信号成分的能量;然后,采用散布熵指标确定各分量最佳调制系数并通过双树复小波包逆变换得到修正信号;最后,对修正信号作归一化平方包络谱分析提取故障特征频率。结果表明:所提方法能够实现复杂工况下偏航轴承损伤类型的准确识别,具有一定工程参考价值。 展开更多
关键词 风电机组 偏航轴承 双树复小波包变换 谱幅值调制
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永磁发电机动偏心故障下关键部件振动特性
5
作者 何玉灵 代德瑞 +4 位作者 徐明星 张文 万书亭 唐贵基 慈铁军 《振动.测试与诊断》 北大核心 2025年第3期535-542,623,624,共10页
针对永磁同步发电机气隙动偏心故障下关键部件振动特性研究不足的问题,提出便捷经济的发电机动偏心实验模拟方案,分析发电机定子、定子绕组与转子在动偏心故障前后的振动特性。首先,通过建立理论解析模型,揭示动偏心对定子单位面积磁拉... 针对永磁同步发电机气隙动偏心故障下关键部件振动特性研究不足的问题,提出便捷经济的发电机动偏心实验模拟方案,分析发电机定子、定子绕组与转子在动偏心故障前后的振动特性。首先,通过建立理论解析模型,揭示动偏心对定子单位面积磁拉力、绕组电磁力与转子不平衡磁拉力及相关部件振动特性的影响机理;其次,构建有限元模型并进行电磁与谐响应分析,阐明定子、绕组及转子的激振力与振动响应特性;然后,搭建基于轴承内圈更换的动偏心实验模拟装置并进行关键部件的振动测试,实现不同偏心程度下的实验验证;最后,对理论、仿真与实验结果进行对比验证,三者结论一致。结果表明:正常情况下定子单位面积磁拉力与绕组电磁力频率成分主要为直流与二倍频,定子及端部绕组的振动频率成分主要为二倍频,转子因无不平衡磁拉力激励故无振动;但动偏心故障下定子单位面积磁拉力与绕组电磁力及二者的振动响应会产生原频率加减转子转频的边带频率成分,而转子受到方向不断变化的不平衡磁拉力,产生频率为转频的振动,且关键部件的受力及振动幅值随着偏心程度的增大而增大。 展开更多
关键词 永磁同步发电机 动偏心 关键部件 振动特性 频率成分
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考虑转速波动时的双馈风力发电机气隙静偏心故障下定子振动特性分析
6
作者 王萱 万书亭 +2 位作者 张伯麟 张雄 绳晓玲 《太阳能学报》 北大核心 2025年第5期448-457,共10页
提出并研究考虑转速波动的气隙静偏心故障特征分析,首先对故障特性进行理论分析,使用磁密-电磁力密度法推导得到考虑转速波动前后的气隙周向磁密、磁密随时间变化以及电磁力密度的解析表达,并分析其变化特性。然后,使用Matlab/Simulink-... 提出并研究考虑转速波动的气隙静偏心故障特征分析,首先对故障特性进行理论分析,使用磁密-电磁力密度法推导得到考虑转速波动前后的气隙周向磁密、磁密随时间变化以及电磁力密度的解析表达,并分析其变化特性。然后,使用Matlab/Simulink-Simplorer-Maxwell 2D建立包括气隙静偏心和发电机组控制模块的双馈风力发电机组模型及转速波动模型。最后,在可模拟双馈风力发电机转速波动和气隙静偏心的实验平台进行实验验证,获得考虑转速波动前后的定子铁芯振动信号,使用基于短时傅里叶变换的同步压缩变换获取振动信号的时频特征。结果表明,考虑转速波动之后,气隙静偏心将导致磁密中存在3k(k=1,2,3,…)倍机械转频,电磁力密度和振动信号中存在2f±3kf_(w)(f_(w)为叶轮转频)的频率,通过同步压缩变换可提取到频率分量2f±3kf_(w)t,其中2f±3kf_(w)t是转速波动引起的。 展开更多
关键词 风电机组 风速 故障诊断 气隙静偏心 定子振动特性 同步压缩变换
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低风压导线覆冰特性与关键因素研究
7
作者 周超 陈朋 《电网技术》 北大核心 2025年第5期2176-2185,I0105-I0107,共13页
低风压导线通过改变外层线股形状来降低风阻系数,但较少考虑外层线股形状改变可能对导线覆冰特性的影响。为揭示低风压导线覆冰特性和关键影响因素,该研究建立低风压导线精细化几何模型,利用ANSYS Fluent模块划分网格、定义边界并在ANSY... 低风压导线通过改变外层线股形状来降低风阻系数,但较少考虑外层线股形状改变可能对导线覆冰特性的影响。为揭示低风压导线覆冰特性和关键影响因素,该研究建立低风压导线精细化几何模型,利用ANSYS Fluent模块划分网格、定义边界并在ANSYS Icing模块开展了覆冰过程模拟计算。讨论了外层线股开口角(30°、45°、60°和90°)、开口处小圆弧半径(0.8、1.7、2.8和3.5mm)、凹弧面半径(7.09、9.15、12.09和16.9mm)对低风压导线碰撞系数、积冰形状的影响,并与同直径钢芯铝绞线进行了对比。研究发现,外层线股开口角45°时,覆冰质量最大;小圆弧半径增加,覆冰质量逐渐减小;另外,随凹弧面半径增加,覆冰质量及范围都逐渐增大;与钢芯铝绞线相比,低风压导线积冰量在短时间覆冰条件下明显减小(当覆冰30 min时,覆冰质量减少50.1%),但在长时间覆冰条件下积冰量差别很小(当覆冰24h时,覆冰质量增加1.65%)。 展开更多
关键词 低风压导线 覆冰模型 碰撞系数 积冰形状
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基于RTH-FMD和1.5维谱的滚动轴承早期故障诊断方法研究
8
作者 唐贵基 张龙 +3 位作者 薛贵 徐振丽 曾鹏飞 王晓龙 《动力工程学报》 北大核心 2025年第5期714-723,共10页
针对滚动轴承的早期故障诊断问题,深入研究了一种红尾鹰(RTH)算法参数优化特征模态分解(FMD)和1.5维谱相结合的滚动轴承故障诊断方法。首先,通过理论分析,设计出脉冲能量因子指标(PEFI),并将其作为适应度函数;其次,利用RTH算法并行搜寻... 针对滚动轴承的早期故障诊断问题,深入研究了一种红尾鹰(RTH)算法参数优化特征模态分解(FMD)和1.5维谱相结合的滚动轴承故障诊断方法。首先,通过理论分析,设计出脉冲能量因子指标(PEFI),并将其作为适应度函数;其次,利用RTH算法并行搜寻FMD的关键影响参数组合,自适应地达到信号最佳分解效果;再次,通过PEFI选取分解后的最优信号分量,并进行包络解调运算;最后,计算包络信号的1.5维谱,在谱图中分析、提取轴承故障特征频率信息,实现轴承早期微弱故障的准确性诊断。模拟故障实验和工程案例分析结果表明:所研究方法解决了参数自适应的问题,大幅降低了噪声及其他干扰成分对诊断的影响,拥有良好的鲁棒性,能够有效提取轴承早期故障信号中的微弱特征信息,具有重要的实际工程参考价值。 展开更多
关键词 滚动轴承 微弱故障提取 特征模态分解 红尾鹰算法 1.5维谱
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风电机组行星轮裂纹故障动力学响应及特征分析
9
作者 胡爱军 彭悦 +2 位作者 邢磊 周卓浩 徐仁挺 《动力工程学报》 北大核心 2025年第7期1063-1071,共9页
综合考虑齿面摩擦、时变啮合刚度等因素,建立了行星齿轮系统弯-扭耦合非线性动力学模型,研究了内、外啮合2种条件下行星轮齿根裂纹故障对系统动态特性的影响,并搭建行星齿轮箱实验台对系统模型进行了验证。结果表明:在内、外啮合2种条件... 综合考虑齿面摩擦、时变啮合刚度等因素,建立了行星齿轮系统弯-扭耦合非线性动力学模型,研究了内、外啮合2种条件下行星轮齿根裂纹故障对系统动态特性的影响,并搭建行星齿轮箱实验台对系统模型进行了验证。结果表明:在内、外啮合2种条件下,系统响应频谱图中故障特征频率及其倍频、啮合频率周围边频成分的幅值存在显著差异;与外啮合相比,内啮合下系统时域响应冲击更为明显,相轨迹图出现扩散现象;考虑传递路径时变效应的情况下,系统动态响应频谱图中出现了由行星架旋转引起的调制频率,与实验台获得的振动信号频率结构一致,验证了所建立模型的有效性。 展开更多
关键词 行星齿轮 齿根裂纹 动力学模型 内啮合 外啮合
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基于转子绕组电流的双馈风电机组齿轮箱阶次跟踪与故障诊断 被引量：2
10
作者 王城宇 万书亭 +2 位作者 王萱 张伯麟 赵晓艳 《太阳能学报》 北大核心 2025年第2期556-564,共9页
针对目前利用振动信号对变转速情况下风电机组齿轮箱诊断不佳的问题,提出一种基于转子绕组电流的双馈风电机组齿轮箱阶次跟踪与故障诊断方法。首先,通过优化变分模态分解算法分析双馈异步风力发电机(DFIG)转子绕组电流,获得滤波后的电... 针对目前利用振动信号对变转速情况下风电机组齿轮箱诊断不佳的问题,提出一种基于转子绕组电流的双馈风电机组齿轮箱阶次跟踪与故障诊断方法。首先,通过优化变分模态分解算法分析双馈异步风力发电机(DFIG)转子绕组电流,获得滤波后的电流信号。然后,采用同步提取变换方法对转子绕组电流进行时频分析,基于提取的电流信号时频脊线和转子绕组电流估计转频原理,计算DFIG转子的瞬时转频。根据齿轮箱之间传动比,推导出行星齿轮箱输出端轴承转频。最后,对采集的行星齿轮箱振动信号进行等角度重采样,通过获得的稳态角域信号进行包络阶次谱分析,实现对双馈风电机组齿轮箱的故障诊断。 展开更多
关键词 风电机组 齿轮箱 故障诊断 阶次跟踪 转子绕组电流
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箱型图与特征融合模型在轮对轴承标签混淆数据分类中的应用 被引量：1
11
作者 张雄 李嘉禄 +3 位作者 董帆 武文博 万书亭 顾晓辉 《振动工程学报》 北大核心 2025年第1期88-95,共8页
深度学习方法在列车轮对轴承故障诊断领域表现出了巨大的潜力,但其可以有效实现的前提是各类数据与类别标签之间能够正确匹配,对于含有少量标签错误样本的数据,传统深度学习方法难以实现预期的诊断效果。针对此问题,提出了一种箱型图法... 深度学习方法在列车轮对轴承故障诊断领域表现出了巨大的潜力,但其可以有效实现的前提是各类数据与类别标签之间能够正确匹配,对于含有少量标签错误样本的数据,传统深度学习方法难以实现预期的诊断效果。针对此问题,提出了一种箱型图法与特征融合模型相结合的故障诊断方法。利用列车轮对轴承实验数据对所提方法进行验证,结果表明,相比于直接利用传统神经网络模型进行故障诊断,本文所提方法的诊断准确率更高,说明本文方法对于含有少量标签错误样本的轴承数据具有更好的处理效果。 展开更多
关键词 故障诊断 轮对轴承 标签错误 特征融合 箱型图
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基于YOLOv5的火车连接手柄识别方法及在自动摘钩机器的应用 被引量：2
12
作者 刘雷 王野 +3 位作者 田长河 丁佳毅 董帆 万书亭 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第4期1563-1572,共10页
能否准确识别火车车钩的连接手柄对摘钩机器人的工作具有重大意义。针对这一问题,提出一种基于改进YOLOv5的火车连接手柄目标识别算法,在主干特征提取网络中融入C_SAC(C_switchable atrous convolution)模块,并引入WIOU (wise intersect... 能否准确识别火车车钩的连接手柄对摘钩机器人的工作具有重大意义。针对这一问题,提出一种基于改进YOLOv5的火车连接手柄目标识别算法,在主干特征提取网络中融入C_SAC(C_switchable atrous convolution)模块,并引入WIOU (wise intersection over union)函数作为新的边界框损失函数,增强主干网络的特征提取能力,提高模型的泛化能力和收敛速率。然后采集生产现场不同环境、不同位置下的火车车钩连接手柄图片进行识别,实验结果表明改进的YOLOv5算法对火车车钩连接手柄的目标识别率达到96.6%,相比于原始算法效果在准确率、召回率、平均精度等方面均有较大提升。最后应用于研制的火车车厢自动摘钩机器人中,极大提高了自动摘钩的准确性和有效性。 展开更多
关键词 摘钩机器人 火车车钩 连接手柄 目标识别 YOLOv5
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基于改进CNN-GRU模型的滚动轴承多故障诊断模型
13
作者 张雄 渠伟瀅 +2 位作者 王文强 董乐聪 万书亭 《机电工程》 北大核心 2025年第10期1931-1939,共9页
针对多种工况和故障共存引起的滚动轴承故障,采用传统的基于卷积神经网络的故障诊断模型进行诊断时,存在提取特征不丰富、容易丢失故障敏感信息、计算复杂和准确性低的问题,为此,提出了一种二维卷积神经网络(2D-CNN)与门控循环单元(GRU... 针对多种工况和故障共存引起的滚动轴承故障,采用传统的基于卷积神经网络的故障诊断模型进行诊断时,存在提取特征不丰富、容易丢失故障敏感信息、计算复杂和准确性低的问题,为此,提出了一种二维卷积神经网络(2D-CNN)与门控循环单元(GRU)相结合的滚动轴承多故障诊断模型(2D-CNN-GRU),并采用XJTU-SY和QPZZ-II两个公开轴承数据集,对其有效性进行了验证。首先,采用2D-CNN作为空间特征提取器,获取了信号的多种局部和全局特征,并将GRU层作为信号时序信息特征提取器;然后,对模型的特征提取过程进行了可视化处理;最后,将所选择的有效信号输入2D-CNN-GRU模型中,完成了数据分类,进而完成了轴承故障诊断。研究结果表明:利用XJTU-SY实验数据和QPZZ-II实验数据,验证了该方法在多种工作条件下对多种轴承故障共存的情况具有优秀的分类效果,准确率达到了95%以上。与传统轴承故障诊断方法相比,2D-CNN-GRU模型具有更高的准确性和一定的实际应用价值。 展开更多
关键词 滚动轴承 多故障诊断 二维卷积神经网络 门控循环单元 特征提取 数据预处理
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冲击载荷下圆柱形锂离子电池的动态响应预测
14
作者 黄子轩 张新春 +3 位作者 顾丽蓉 安利强 饶理想 张玮琦 《爆炸与冲击》 北大核心 2025年第2期159-170,共12页
为提高径向冲击载荷下圆柱形锂离子电池的安全性,基于膜力因子法研究了大变形下电池的动态响应特性。将电池首先简化为包括内芯和外壳的夹层梁结构,根据抗拉屈服强度建立了电池横截面的塑性屈服准则和膜力因子,进一步将膜力因子引入运... 为提高径向冲击载荷下圆柱形锂离子电池的安全性,基于膜力因子法研究了大变形下电池的动态响应特性。将电池首先简化为包括内芯和外壳的夹层梁结构,根据抗拉屈服强度建立了电池横截面的塑性屈服准则和膜力因子,进一步将膜力因子引入运动方程实现了大变形下动态响应的求解。此外,基于拉压试验测定了电池构件的力学性能,进一步建立了电池整体有限元模型。研究表明:电池位移响应和速度响应的理论结果和有限元结果具有一致性;冲击载荷下电池初始速度越高,轴力效应对动态响应的影响越大;电池最大挠度随初始速度近似线性增加,且实际的响应时间具有饱和性;电池最大挠度随内芯和外壳屈服强度之比的减小而增大,电池外壳越薄,屈服强度的影响越显著;电池最大挠度随外壳厚度的增大而减小,屈服强度比越大,外壳厚度的影响越显著。 展开更多
关键词 锂离子电池 动态响应 大变形 冲击载荷 膜力因子法
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新型拖拽式导线端线夹设计与仿真
15
作者 朱成昊 朴天高 +4 位作者 曹亮 户克磊 张辰琪 李金迪 花广如 《河北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期431-438,共8页
针对检修架空配电线路时常需操作人员反复登杆高空作业装拆接地线存在的效率较低和高空坠落风险问题,提出并设计了一种人员在地面通过拖拽方式即可完成短路接地线安装和拆卸的新型拖拽式导线端线夹.该线夹通过与跨越接地位置的绝缘绳连... 针对检修架空配电线路时常需操作人员反复登杆高空作业装拆接地线存在的效率较低和高空坠落风险问题,提出并设计了一种人员在地面通过拖拽方式即可完成短路接地线安装和拆卸的新型拖拽式导线端线夹.该线夹通过与跨越接地位置的绝缘绳连接,在绝缘绳的另一端向下拉绳,即可拖拽线夹携带短路接地线上升并顺利卡住接地位置,通过控制绳释放压缩弹簧,使得线夹夹紧接地位置.检修完成需要拆卸该线夹时,只需要在地面拖拽线夹上的另一根绝缘绳即可让线夹脱离接地位置并回收.为了检验新型线夹能够在正常断电和意外突然通电情况下均能安全可靠夹紧接地位置,从线夹的夹紧力、短路电流电动力、电流的热效应3个方面进行仿真研究及实验,结果表明,3方面的参数均在线夹的安全范围内,为设计此类新型线夹和安全使用提供了可靠的理论依据. 展开更多
关键词 导线端线夹 拖拽式 夹紧力 电动力 电流热效应 仿真
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裂纹深度和位置对220kV瓷支柱绝缘子振动检测的影响研究
16
作者 董国振 敬尚前 +7 位作者 王庆 李文彬 李国维 吕亚东 李晓康 张哲 宗方蕊 万书亭 《高压电器》 北大核心 2025年第8期161-169,共9页
为解决基于振动特征的变电站220kV瓷支柱绝缘子缺陷带电检测问题,以型号为B03.8-1的220kV串联瓷支柱绝缘子为研究对象,深入研究了瓷支柱绝缘子裂纹的深度和位置对振动检测灵敏度的影响。首先采取SolidWorks软件建模,设置不同裂纹深度和... 为解决基于振动特征的变电站220kV瓷支柱绝缘子缺陷带电检测问题,以型号为B03.8-1的220kV串联瓷支柱绝缘子为研究对象,深入研究了瓷支柱绝缘子裂纹的深度和位置对振动检测灵敏度的影响。首先采取SolidWorks软件建模,设置不同裂纹深度和位置的模型并导入Ansys软件中,利用脉冲信号模拟锤击进行瞬态分析,提取拾振点的加速度信号进行功率谱分析。然后搭建实验平台进行测试分析,仿真与实验结果表明:振动检测的灵敏度随着瓷支柱绝缘子裂纹深度的增加而增加;裂纹与下法兰的相对位置影响振动检测的灵敏度,其中裂纹位于第一伞裙和第二伞裙之间或距离下法兰底面过近时,振动检测的灵敏度较低;裂纹与瓷支柱绝缘子中心轴线的距离不影响振动检测的灵敏度。 展开更多
关键词 瓷支柱绝缘子 振动检测 裂纹深度 裂纹位置 故障诊断
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二节点抛物线模型在采空区线路状态仿真分析中的应用
17
作者 陈庆昊 马海鹏 王璋奇 《华北电力大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期108-115,124,共9页
采空区线路数字仿真对研究线路特征,分析杆塔倾斜对塌陷区连续档线路状态的影响具有重要意义。考虑到导线的拉伸形变主要来源于导线自重,取架线完成后考虑自重的线长为定值,提出了一个能够反映塌陷区输电线路受力特性的等高二节点抛物... 采空区线路数字仿真对研究线路特征,分析杆塔倾斜对塌陷区连续档线路状态的影响具有重要意义。考虑到导线的拉伸形变主要来源于导线自重,取架线完成后考虑自重的线长为定值,提出了一个能够反映塌陷区输电线路受力特性的等高二节点抛物线模型,用档距端点水平位移表示导线水平张力和弧垂的变化;然后基于节点力平衡条件将单元刚度矩阵集成得到连续档架空导线整体静力学平衡方程;最后以孤立档为例,通过对比悬链线模型和两种常用ANSYS悬索找形法的计算结果来验证模型精确性,并基于二节点抛物线模型对采空区连续档输电线路进行仿真计算,分析不同因素引起的档距改变对导线弧垂和张力以及对悬垂绝缘子串张力的影响。结果表明:此模型精度较好且能用较少的传感器方便的模拟导线初始形态,导线状态对档距增量很敏感,档距很小的变化就可以引起张力大幅度变化,基于该抛物线模型设计的算法可有效对采空塌陷区线路状态进行仿真分析。 展开更多
关键词 采空区 输电线路 二节点抛物线模型 导线状态 传感器
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基于深度对比迁移学习的变工况下机械故障诊断 被引量：13
18
作者 苏浩 杨鑫 +2 位作者 向玲 胡爱军 李显泽 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期845-853,共9页
机械设备实际运行中的工况具有时变性,这加剧了源域(训练集)和目标域(测试集)数据之间的分布差异,因而导致智能故障诊断模型的性能下降。提出了一种基于深度对比迁移学习的方法,可用于机械设备变工况下的故障智能诊断。利用多层卷积块... 机械设备实际运行中的工况具有时变性,这加剧了源域(训练集)和目标域(测试集)数据之间的分布差异,因而导致智能故障诊断模型的性能下降。提出了一种基于深度对比迁移学习的方法,可用于机械设备变工况下的故障智能诊断。利用多层卷积块作为模型前置特征提取器,能够有效提取原始振动数据的代表性特征,提升故障分类器和域判别器的诊断性能。将前置特征提取器提取的特征传递给特征融合器,特征融合器提炼并联接局部感受野和全局感受野卷积特征,增强模型特征表达能力。将特征融合器提炼的特征用于故障分类器和域判别器诊断不同工况下的机械故障,并在故障分类器中使用Wasserstein距离度量源域和目标域数据的差异,基于互信息噪声对比估计提出用于工况区分的互信息对比域判别器,提高模型的迁移诊断性能。将所提方法用于诊断变工况下不同类别的轴承、齿轮故障。结果表明,所提方法能够有效实现变工况下轴承、齿轮故障的迁移诊断。 展开更多
关键词 故障诊断 变工况 Wasserstein距离 迁移学习 对比学习
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不同挤压载荷下圆柱形锂离子电池的失效机理试验研究 被引量：11
19
作者 董思捷 张新春 +2 位作者 汪玉林 刘南南 陈学晋 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期915-920,951,共7页
为满足电动汽车动力电池组耐撞性设计的要求,对不同机械滥用工况下锂离子电池单体的失效机理进行了试验研究。通过对三种不同容量的NCR18650圆柱形锂离子电池进行局部压痕和平面压缩加载试验,研究了锂离子电池样本的力-电-热响应,给出... 为满足电动汽车动力电池组耐撞性设计的要求,对不同机械滥用工况下锂离子电池单体的失效机理进行了试验研究。通过对三种不同容量的NCR18650圆柱形锂离子电池进行局部压痕和平面压缩加载试验,研究了锂离子电池样本的力-电-热响应,给出了失效电池样本的横截面破坏形式,具体讨论了加载形式和电池容量对锂离子电池失效的影响。研究结果表明,局部压痕和平面压缩将导致电池分别出现内短路和外短路两种触发失效模式。随着额定容量的提高,电池的承载能力降低,从而导致失效位移减小。机械加载形式和额定容量亦对电池表面温度变化有重要影响,局部压痕失效后电池达到的最高表面温度较高,中等容量电池的表面温度变化相对平稳。 展开更多
关键词 锂离子电池 电池容量 挤压载荷 力-电-热响应 失效机理
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气隙静偏心故障对永磁风力发电机定子绕组振动的影响 被引量：5
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作者 何玉灵 徐明星 +3 位作者 张文 郑文杰 代德瑞 邢云 《中国工程机械学报》 北大核心 2024年第1期83-88,共6页
端部绕组振动是导致绝缘磨损和退化的关键因素之一,综合分析永磁风力发电机气隙静偏心故障前后定子端部绕组的振动特性。首先,推导正常情况和气隙静偏心故障下的气隙磁通密度,得到端部绕组的电磁力表达式;然后,基于电磁-结构耦合模型,... 端部绕组振动是导致绝缘磨损和退化的关键因素之一,综合分析永磁风力发电机气隙静偏心故障前后定子端部绕组的振动特性。首先,推导正常情况和气隙静偏心故障下的气隙磁通密度,得到端部绕组的电磁力表达式;然后,基于电磁-结构耦合模型,得出绕组电磁力、应力应变等力学响应特性;最后,实测3 kW故障模拟发电机在正常和气隙静偏心故障情况下的定子绕组振动响应。实验结果与理论分析、有限元计算结果基本吻合。结果表明:气隙磁通密度随偏心程度的增加而增大(气隙减小处),随偏心故障加剧端部绕组电磁力/振动增大,绕组电磁力/振动以偶倍频为主。另外,直线段绕组和端部绕组的连接处为振动磨损危险位置。 展开更多
关键词 永磁风力发电机 气隙静偏心 电磁力 绕组振动
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