基于陣列信號(hào)處理的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)靜碰摩聲發(fā)射源定位技術(shù).pdf

1、動(dòng)靜碰摩是旋轉(zhuǎn)機(jī)械常見故障之一，在汽輪機(jī)機(jī)組的運(yùn)行中，碰摩導(dǎo)致轉(zhuǎn)子振動(dòng)非常復(fù)雜，也是導(dǎo)致轉(zhuǎn)子系統(tǒng)失穩(wěn)的重要原因。當(dāng)碰摩發(fā)生時(shí)，碰摩處由于彈性形變而產(chǎn)生應(yīng)力波的發(fā)射，即產(chǎn)生轉(zhuǎn)子碰摩聲發(fā)射現(xiàn)象，因此可以利用蘊(yùn)含豐富碰摩信息的聲發(fā)射信號(hào)來對(duì)碰摩故障進(jìn)行識(shí)別和診斷，這對(duì)于保證旋轉(zhuǎn)機(jī)械的安全運(yùn)行有著重要的意義。
　　為了對(duì)動(dòng)靜部件碰摩產(chǎn)生的聲發(fā)射信號(hào)有更好的理解，本文首先分析了聲發(fā)射傳播的基本特點(diǎn)，利用固體彈性波動(dòng)理論在ANSYS/LS-D

2、YNA軟件中建立聲發(fā)射信號(hào)傳播的有限元模型，研究了在鋼平板模型中聲發(fā)射信號(hào)傳播路徑;信號(hào)在時(shí)域和頻域動(dòng)力響應(yīng)情況;以及信號(hào)攜帶能量的衰減規(guī)律。
　　為了高效利用陣列信號(hào)處理的方法來對(duì)碰摩故障進(jìn)行定位，本文首先建立基于陣列信號(hào)的遠(yuǎn)、近場(chǎng)模型，用仿真的方法直觀的比較了常規(guī)波束形成法和MUSIC算法源定位分辨能力，也分析了陣列中各參數(shù)的選擇對(duì)MUSIC算法分辨性能的影響。
　　為了使聲發(fā)射信號(hào)源定位過程操作簡(jiǎn)單，本文基于LabVI

3、EW軟件平臺(tái)，利用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的硬件設(shè)備搭建了聲發(fā)射信號(hào)采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)整合了數(shù)據(jù)采集、文件管理、信號(hào)分析和源定位模塊。其中信號(hào)分析模塊包括時(shí)域分析，頻域分析和時(shí)頻域分析，源定位模塊中包括基于陣列信號(hào)處理的近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)聲發(fā)射源定位，并在鋼板上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了該系統(tǒng)的可靠性。
　　在300MW汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行動(dòng)靜碰摩實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:利用帶通濾波提取聲發(fā)射信號(hào)某一頻段信息，再進(jìn)行MUSIC算法處理，能有效地診斷