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公开(公告)号：CN108694277A
公开(公告)日：2018-10-23
申请号：CN201810423536.2
申请日：2018-05-06
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了基于多平台联合仿真的风力发电机动力响应分析方法，属于风力发电机技术领域。针对风力发电机的结构部件，通过Creo平台完成三维实体建模，并将Creo模型导入到ABAQUS有限元平台中；根据实际工况对ABAQUS中机组整体的有限元模型设置各部分正确约束关系，仿真获得叶轮组件和机组整体的固有频率和模态振型。考虑风力机承受的风剪切效应，在叶轮和塔架的不同区段内施加相应的风压载荷。通过响应仿真讨论机组内部即叶轮和塔架之间的耦合响应。采用有限元仿真手段研究关键部件及机组整体的固有振动特性，并以时变风压分布作为主激励载荷获得了风力发电机的动力学响应特征，对于改善机组结构设计、制定有效诊断策略具有重要意义。
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公开(公告)号：CN103577687B
公开(公告)日：2017-05-03
申请号：CN201310435235.9
申请日：2013-09-23
Applicant: 北京工业大学
IPC: G06F19/00
Abstract: 本发明涉及一种局部缺陷齿轮啮合刚度的定量计算方法。为了描述齿轮典型故障对刚度时变特性的影响，首先引入了啮合刚度能量法计算模型，即分别考虑弯曲、剪切、径向压缩、接触、基础变形五种形式的弹性应变能，进而形成相应的五种刚度。本发明以能量法为依托，先后讨论了齿面剥落、齿根裂纹以及轮齿折断对刚度分布影响。针对剥落缺陷，研究了剥落长度（啮合方向）和宽度（齿宽方向）对刚度分布曲线影响，并获得了剥落尺寸与刚度劣化定量关系；对弯曲疲劳裂纹，则探讨了刚度曲线随裂纹深度的变化规律，以及二者定量关系；对齿轮断齿，讨论了单个齿缺失对刚度分布影响。该发明方法真实的反映出实际啮合情况，降低了求解过程中的复杂程度和计算量。
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公开(公告)号：CN101900640A
公开(公告)日：2010-12-01
申请号：CN201010237800.7
申请日：2010-07-23
Applicant: 北京工业大学
IPC: G01M13/02
Abstract: 本发明公开了一种机械传动系统故障模拟综合实验台，用于模拟机械传动系统关键零部件的常见故障，包括轴承故障、齿轮故障、转子不平衡故障和多部件混合故障。该综合实验台包括一底座(16)，底座由第一导槽(13)、第二导槽(18)和配电槽(15)三部分组成；设计的专用轴承座可方便的更换轴承，并用于安装涡流位移传感器和振动加速度传感器；安装于该综合实验平内的齿轮通过专用的拆卸方便的锥形装配套件与轴装配固定。无论是用于研究验证故障诊断方法的有效性和准确性，还是用于在校师生的教学实践，该实验台的全面性和易操作性较之现有的大部分同类实验台都有很大的改进。
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公开(公告)号：CN101532920A
公开(公告)日：2009-09-16
申请号：CN200910082043.8
申请日：2009-04-22
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明是一种基于混沌的低速重载设备微弱信号检测方法，用于检测已知频率的微弱信号。该方法通过振动传感器提取低速重载设备的早期微弱故障特征信号，将信号放大滤波之后由模数转换器将模拟信号转换为数字信号，对数字信号进行自相关和解调处理，将处理后的信号去均值并归一化后加入到预先设置好的混沌振子系统中，利用计算机参考Hu氏不变矩指标来自动判别系统输出的相位图变化情况，从而判别信号中是否包含已知频率的微弱故障特征信号。其优点是可以利用混沌振子检测微弱调制信号，计算机可自动判别混沌振子相位图的变化，从而判断待测信号中是否包含待测的微弱特征信号，能够检查出低速重载设备中的早期微弱故障特征信号，提早发现故障隐患。
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公开(公告)号：CN100507490C
公开(公告)日：2009-07-01
申请号：CN200610169830.2
申请日：2006-12-29
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 一种大型低速重载齿轮箱故障诊断的方法，属于大型低速重载齿轮箱故障诊断领域。是一种在“双特征判别法”的基础上，结合小波分析，有效提取故障特征，进行诊断的“三特征判别法”，所述的故障信号“三特征判别法”就是：在常规傅立叶谱图上分析平稳功率故障振动信号特征，在共振解调傅立叶谱图上分析冲击功率故障振动信号特征，利用小波分析冲击故障振动信号特征。采用本发明能有效提高低速重载齿轮箱故障诊断率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110110427B
公开(公告)日：2023-05-09
申请号：CN201910357641.5
申请日：2019-04-29
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种大功率风力机叶片的气动外形设计方法，针对传统叶片设计过程中迭代求解复杂、成功率低的问题，本发明根据尾流涡系的规律，推导叶尖及叶根的损失系数，基于动量理论求解轴向和周向诱导因子，对叶尖和叶根所导致的推力、转矩损失进行修正；通过插值的方法构建新型弦长公式，在叶片设计初期得到精确的弦长，进而计算翼型运行雷诺数，为精确计算翼型升力、阻力系数及选择最佳攻角提供依据；在损失系数与弦长公式改进的基础上建立了关于入流角的一元非线性方程，提出了求解叶片气动外形参数的新方法，大大缩短了叶片的气动外形设计周期。经叶素理论验证得知，根据本发明设计的10MW大功率风力发电机叶片模型可以达到设计功率。
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公开(公告)号：CN110110427A
公开(公告)日：2019-08-09
申请号：CN201910357641.5
申请日：2019-04-29
Applicant: 北京工业大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种大功率风力机叶片的气动外形设计方法，针对传统叶片设计过程中迭代求解复杂、成功率低的问题，本发明根据尾流涡系的规律，推导叶尖及叶根的损失系数，基于动量理论求解轴向和周向诱导因子，对叶尖和叶根所导致的推力、转矩损失进行修正；通过插值的方法构建新型弦长公式，在叶片设计初期得到精确的弦长，进而计算翼型运行雷诺数，为精确计算翼型升力、阻力系数及选择最佳攻角提供依据；在损失系数与弦长公式改进的基础上建立了关于入流角的一元非线性方程，提出了求解叶片气动外形参数的新方法，大大缩短了叶片的气动外形设计周期。经叶素理论验证得知，根据本发明设计的10MW大功率风力发电机叶片模型可以达到设计功率。
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公开(公告)号：CN103217213B
公开(公告)日：2014-12-10
申请号：CN201310055405.0
申请日：2013-02-21
Applicant: 北京工业大学
IPC: G01H17/00
Abstract: 本发明涉及一种基于响应信号时频联合分布特征的模态参数辨识方法，直接利用结构的振动响应进行信号分析和结构的模态参数辨识。首先对结构的响应信号进行复小波连续变换，得到不同小波变换域(实、虚、模、相位)的能量分布特征；利用小波变换系数求取时间平均小波能量谱，从而对模型阶数及各阶模态对应尺度的选取进行量化；在此基础上，获得参数辨识所需的最佳尺度，由尺度与频率的对应关系实现模态频率的预识别；最后提取特定尺度下的小波变换系数切片，利用幅值和相位分量进行线性拟合实现结构的固有频率和阻尼比的辨识。仿真与实验结果均表明，即便不计入外界激励作用，利用本发明所涉方法仍能实现结构模态参数的精确辨识。
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公开(公告)号：CN103577687A
公开(公告)日：2014-02-12
申请号：CN201310435235.9
申请日：2013-09-23
Applicant: 北京工业大学
IPC: G06F19/00
Abstract: 本发明涉及一种局部缺陷齿轮啮合刚度的定量计算方法。为了描述齿轮典型故障对刚度时变特性的影响，首先引入了啮合刚度能量法计算模型，即分别考虑弯曲、剪切、径向压缩、接触、基础变形五种形式的弹性应变能，进而形成相应的五种刚度。本发明以能量法为依托，先后讨论了齿面剥落、齿根裂纹以及轮齿折断对刚度分布影响。针对剥落缺陷，研究了剥落长度（啮合方向）和宽度（齿宽方向）对刚度分布曲线影响，并获得了剥落尺寸与刚度劣化定量关系；对弯曲疲劳裂纹，则探讨了刚度曲线随裂纹深度的变化规律，以及二者定量关系；对齿轮断齿，讨论了单个齿缺失对刚度分布影响。该发明方法真实的反映出实际啮合情况，降低了求解过程中的复杂程度和计算量。
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公开(公告)号：CN102156042B
公开(公告)日：2012-11-21
申请号：CN201110065744.8
申请日：2011-03-18
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于信号多特征匹配的齿轮故障诊断方法。本发明将齿轮振动信号逐次迭代分解成基于信号多特征字典的m项原子的线性组合。信号多特征字典由Fourier字典和冲击时频字典两个子特征字典组成，子特征字典依据信号的不同结构成分特点而建立。在信号的每次迭代分解过程中，采用遗传算法在各子特征字典中各寻求一个最匹配原子，求子投影，将各子投影的加权平均作为总投影，信号减去总投影形成残差信号以供下次分解。分解结束得到信号在各子特征字典上的最佳匹配原子和匹配系数。然后，对匹配系数进行阈值处理以降噪，并将基于冲击时频字典的匹配原子重构，可得到相应的冲击成分，继而解调提取齿轮振动信号的故障信息进行故障诊断。
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