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

1、動靜碰摩是旋轉(zhuǎn)機械常見故障之一，在汽輪機機組的運行中，碰摩導(dǎo)致轉(zhuǎn)子振動非常復(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，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，因此可以利用蘊含豐富碰摩信息的聲發(fā)射信號來對碰摩故障進(jìn)行識別和診斷，這對于保證旋轉(zhuǎn)機械的安全運行有著重要的意義。
　　為了對動靜部件碰摩產(chǎn)生的聲發(fā)射信號有更好的理解，本文首先分析了聲發(fā)射傳播的基本特點，利用固體彈性波動理論在ANSYS/LS-D

2、YNA軟件中建立聲發(fā)射信號傳播的有限元模型，研究了在鋼平板模型中聲發(fā)射信號傳播路徑;信號在時域和頻域動力響應(yīng)情況;以及信號攜帶能量的衰減規(guī)律。
　　為了高效利用陣列信號處理的方法來對碰摩故障進(jìn)行定位，本文首先建立基于陣列信號的遠(yuǎn)、近場模型，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MUSIC算法分辨性能的影響。
　　為了使聲發(fā)射信號源定位過程操作簡單，本文基于LabVI

3、EW軟件平臺，利用實驗室現(xiàn)有的硬件設(shè)備搭建了聲發(fā)射信號采集監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)整合了數(shù)據(jù)采集、文件管理、信號分析和源定位模塊。其中信號分析模塊包括時域分析，頻域分析和時頻域分析，源定位模塊中包括基于陣列信號處理的近場和遠(yuǎn)場聲發(fā)射源定位，并在鋼板上進(jìn)行了實驗，驗證了該系統(tǒng)的可靠性。
　　在300MW汽輪機發(fā)電機組轉(zhuǎn)子模擬實驗臺上進(jìn)行動靜碰摩實驗，實驗結(jié)果表明:利用帶通濾波提取聲發(fā)射信號某一頻段信息，再進(jìn)行MUSIC算法處理，能有效地診斷