[发明专利]一种基于数值模拟的旋转机械故障检测方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于数值模拟的旋转机械故障检测方法及装置。先采集故障振动响应信号，根据机械故障所产生的故障特征，采用相似查找和模拟验证的方法，将采集到的振动响应信号与故障库中的故障特征进行相似比对，找到最接近的故障，然后再利用数值仿真模型进行模拟仿真验证该故障是否可产生采集到的振动响应，从而最终更准确进行故障诊断，确定故障的类型、部位和原因，解决了现有技术中故障诊断过多的依赖于技术人员的经验判断，因而故障诊断准确性不高的技术问题，实现了提高了故障诊断准确性的技术效果。

技术领域

本发明涉及故障诊断技术领域，尤其涉及一种基于数值模拟的旋转机械故障检测方法及装置。

背景技术

目前，旋转机械在社会各个方面均有着广泛的应用，同时旋转机械的故障也十分普遍，一旦发生故障就会造成巨大的经济损失。旋转机械的类型千差万别，不同的旋转机械虽然都是转子轴承支撑系统，但是转子的直径和长度、各叶轮的位置、轴承的位置、轴承的大小、润滑油的性质等都可能不同，这些不同的参数将影响旋转机械的转子模型系统。同时，同一转子系统也具有多种故障类型，每一种故障类型反映的故障特征也不相同。技术人员在进行故障诊断时，需要具备较高的技术水平，同时有可能因为某些因素没有考虑到而出现误判。现有的故障诊断方法过多的依赖于技术人员的经验判断，因而存在故障诊断准确性不高的问题。

发明内容

本发明通过提供一种基于数值模拟的旋转机械故障检测方法及装置，解决了现有技术中故障诊断过多的依赖于技术人员的经验判断，因而故障诊断准确性不高的技术问题，实现了提高了故障诊断准确性的技术效果。

本发明提供了一种基于数值模拟的旋转机械故障检测方法，包括：

获取实时振动响应信号；

将所述实时振动响应信号与故障库中的故障振动响应信号进行比对；

若比对成功，获取与所述故障振动响应信号对应的故障信息；

根据所述故障信息在预先构建的旋转机械转子系统的数值模拟模型中模拟故障，获得输出振动响应信号；

将所述输出振动响应信号与所述实时振动响应信号进行比对，分析所述故障信息的准确性。

进一步地，在所述将所述实时振动响应信号与故障库中的故障振动响应信号进行比对之前，还包括：

建立所述故障库；所述故障库中至少包括：故障振动响应信号以及与所述故障振动响应信号对应的故障信息；

所述获取与所述故障振动响应信号对应的故障信息，包括：

通过查询所述故障库，获取与所述故障振动响应信号对应的故障信息。

进一步地，在所述根据所述故障信息在预先构建的旋转机械转子系统的数值模拟模型中模拟故障之前，还包括：

将转子的基本结构尺寸、材料属性、轴承位置作为基本输入参数采用集总参数法构建所述旋转机械转子系统的数值模拟模型。

进一步地，所述将转子的基本结构尺寸、材料属性、轴承位置作为基本输入参数采用集总参数法构建所述旋转机械转子系统的数值模拟模型，包括：

将所述转子的基本结构尺寸、材料属性、轴承位置作为所述基本输入参数，将轴承刚度和阻尼参数作为附加输入参数，采用集总参数法构建所述旋转机械转子系统的数值模拟模型。

进一步地，所述将所述输出振动响应信号与所述实时振动响应信号进行比对，分析所述故障信息的准确性，包括：

将所述输出振动响应信号与所述实时振动响应信号进行比对；

若比对不成功，发出故障信息错误信息。

本发明还提供了一种基于数值模拟的旋转机械故障检测装置，包括：