急診分診方法精選(九篇)

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第1篇：急診分診方法范文

【關(guān)鍵詞】基礎(chǔ)滑移隔震；時(shí)程分析法；振型分解法；解析解

建筑減震[1]的優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在地震歷程的中后期，建筑隔震[1]的優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在地震歷程的前期，地震發(fā)生時(shí)破壞力最強(qiáng)的階段往往發(fā)生在地震歷程的前幾秒[2]，所以建筑基礎(chǔ)滑移隔震逐步成為熱門研究課題，基礎(chǔ)滑移隔震結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)時(shí)程分析算法常用的是等數(shù)值算法[3]，其時(shí)間積分步長的合理選擇對(duì)計(jì)算結(jié)果的精度的影響很大，并直接影響到計(jì)算結(jié)果的穩(wěn)定性，決定時(shí)間積分步長的主要因素有兩個(gè)：（1）結(jié)構(gòu)的最小自振周期，（2）輸入地震波譜中所包含的最高頻率。實(shí)踐證明數(shù)值算法會(huì)有較大的時(shí)間損耗，而且計(jì)算精度及穩(wěn)定性也不好保證，本文就是在這種情況下尋求精確解析解且計(jì)算在整個(gè)歷時(shí)過程無時(shí)間衰減的基礎(chǔ)滑移隔震多自由度（mdof）結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)時(shí)程算法的研究。它通過對(duì)結(jié)構(gòu)滑移、嚙合兩種狀態(tài)邊界條件的判斷及振型分解法運(yùn)動(dòng)方程的建立，并通過對(duì)兩種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下解的正則坐標(biāo)的坐標(biāo)變換實(shí)現(xiàn)了兩種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的銜接，從而實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)的仿真，成功找到了本問題的精確解析解算法。

1.無阻尼多自由度結(jié)構(gòu)在滑移狀態(tài)下的運(yùn)動(dòng)方程及求解

設(shè)有一層的剪切型具有滑移隔震基礎(chǔ)的mdof結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)的質(zhì)量為，向上每層的質(zhì)量依次為：結(jié)構(gòu)在時(shí)刻處于滑動(dòng)狀態(tài)，為基礎(chǔ)在本時(shí)間段在總整體時(shí)間坐標(biāo)系里的絕對(duì)位移，為第層的絕對(duì)位移函數(shù)；為第層柱子的總剛度，為結(jié)構(gòu)的總重量，為基礎(chǔ)和地面滑動(dòng)平臺(tái)之間摩擦材料的動(dòng)滑動(dòng)摩擦系數(shù)，為基礎(chǔ)和地面滑動(dòng)平臺(tái)之間摩擦材料的靜滑動(dòng)摩擦系數(shù)，為已知的地震動(dòng)函數(shù)，為提高計(jì)算精度，本文采用的是摩擦力模型，則基礎(chǔ)下表面所受的滑動(dòng)摩擦力為，則有運(yùn)動(dòng)方程：

（1）

其中；

；

，它們皆為階矩陣，方程（1）解的形式為：

（2）

由于結(jié)構(gòu)在滑動(dòng)時(shí)會(huì)出現(xiàn)一個(gè)平動(dòng)振型，與其對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)自頻是零，那么上式中的正則坐標(biāo)中將出現(xiàn)分母為零的狀態(tài)，這樣一來計(jì)算機(jī)運(yùn)算時(shí)將會(huì)逸出并致使計(jì)算中斷，所以必須對(duì)上式中的與對(duì)應(yīng)的正則坐標(biāo)進(jìn)行化簡！

================

+

+

====================+

+。

其中： ；。

這里是結(jié)構(gòu)的第個(gè)固有頻率；是結(jié)構(gòu)與對(duì)應(yīng)的第個(gè)固有振型。

分析：若當(dāng)時(shí)，與其對(duì)應(yīng)的平動(dòng)振型為：，若在時(shí)刻；

，則有：

，這里，由此可以發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的整體滑動(dòng)的原因就是由于本平動(dòng)振型的出現(xiàn)使結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生大幅度的平移的可能。

2.無阻尼多自由結(jié)構(gòu)在嚙合狀態(tài)下的運(yùn)動(dòng)方程及求解

若在時(shí)刻基礎(chǔ)滑移結(jié)構(gòu)由于靜滑動(dòng)摩擦力的過大會(huì)導(dǎo)致基礎(chǔ)和地面平臺(tái)之間咬合在一起運(yùn)動(dòng)，這時(shí)結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)將和上節(jié)所說的大不一樣：這時(shí)基礎(chǔ)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是明確的，它的速度和加速度都和地震動(dòng)函數(shù)對(duì)應(yīng)的一樣，這時(shí)候的結(jié)構(gòu)實(shí)質(zhì)上是一個(gè)個(gè)自由度的結(jié)構(gòu)，我們可以將一層樓蓋的質(zhì)量改為，向上依次為，結(jié)構(gòu)的各層位移函數(shù)依次為。則結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方程如下：

（3）

和式（1）相比這里的剛度矩陣和質(zhì)量矩陣已發(fā)生了變化：階數(shù)皆為，且這時(shí)的

=

=。

這里的k11為（1）式中剛度矩陣左上角的第一個(gè)元素，為時(shí)刻基礎(chǔ)的位移函數(shù)，它相當(dāng)于（1）式中的。式（3）的解的形式為：

（4）

注意（4）式中的與（2）中的是不一樣的，它們的數(shù)據(jù)的具體取值和（3）式中的、有關(guān)。同時(shí)注意（3）式所對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)的固有頻率不會(huì)有零的情況存在，所以（4）式的計(jì)算機(jī)運(yùn)算不會(huì)溢出。

3. 結(jié)構(gòu)嚙合、滑移兩種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)切換臨界邊界條件的判定方法

當(dāng)基礎(chǔ)的速度和地面平臺(tái)的速度相同時(shí)刻將是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵時(shí)刻，這時(shí)結(jié)構(gòu)是繼續(xù)滑動(dòng)還是和地面嚙合運(yùn)動(dòng)？又當(dāng)二者咬合到什么時(shí)候又開始滑

？若是繼續(xù)滑動(dòng)的話滑動(dòng)摩擦力的方向是保持不變還是相反？這兩個(gè)問題實(shí)質(zhì)上就是邊界條件的判定問題。

當(dāng)=0 時(shí)，結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)和地面不再發(fā)生相互運(yùn)動(dòng)，這時(shí)候靜滑動(dòng)摩擦力將會(huì)發(fā)生作用，而且通常它比動(dòng)滑動(dòng)摩擦力要大得多，這樣一來結(jié)構(gòu)的減震效果將會(huì)變差，所以要重視靜滑動(dòng)摩擦力對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。

3.1 結(jié)構(gòu)滑動(dòng)后是否嚙合的判定方法

顯然當(dāng)=0 時(shí)，如果>，結(jié)構(gòu)繼續(xù)滑動(dòng)；

如果<，結(jié)構(gòu)開始嚙合。

3.2結(jié)構(gòu)嚙合后是否松開的判定方法

當(dāng)=時(shí)，若有：

>0

且>0 或

<0

且<0時(shí)

結(jié)構(gòu)將會(huì)開始滑動(dòng)，否則的話結(jié)構(gòu)將會(huì)繼續(xù)保持嚙合狀態(tài)。

3.3結(jié)構(gòu)滑動(dòng)后是否繼續(xù)滑動(dòng)的判別方法

當(dāng)時(shí)，若結(jié)構(gòu)過點(diǎn)后繼續(xù)滑動(dòng)，則滑動(dòng)摩擦力的方向必變號(hào)。這種情況的具體操作方法是通過左側(cè)鄰近時(shí)的值來判斷滑動(dòng)摩擦力的方向。

當(dāng)時(shí)，若結(jié)構(gòu)過點(diǎn)后繼續(xù)滑動(dòng)，則滑動(dòng)摩擦力的方向由左側(cè)鄰近時(shí)的值來判斷，若，再比較它們的更高階導(dǎo)數(shù)，依此類推。

4. 振型分解法下的編程運(yùn)算和計(jì)算機(jī)仿真

多自由度無阻尼基礎(chǔ)滑移結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)仿真的目的是全程模擬結(jié)構(gòu)各層的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，跟蹤結(jié)構(gòu)的任何構(gòu)件瞬態(tài)的位移和內(nèi)力響應(yīng)，從而可以預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)的抗震能力。

編程運(yùn)算[6]的基本思路是：由結(jié)構(gòu)的初始條件和力邊界條件確定結(jié)構(gòu)的第一個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)結(jié)構(gòu)進(jìn)入臨界點(diǎn)時(shí)，由臨界點(diǎn)的結(jié)構(gòu)參數(shù)和外力參數(shù)確定臨界點(diǎn)過后的下一個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的力邊界條件和運(yùn)動(dòng)類型，并將第一個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)末結(jié)構(gòu)的位移、速度做為第二個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的初始條件，就這樣上一個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的終點(diǎn)就是下一個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的起點(diǎn)，循環(huán)往復(fù)就象接力賽一樣直至需要的時(shí)間里程。

5. 諧波地震動(dòng)下的程序計(jì)算實(shí)例

工程算例：下面為一無阻尼單層滑移基礎(chǔ)隔震結(jié)構(gòu)，千克，千克，，靜滑動(dòng)摩擦系數(shù)=，動(dòng)滑動(dòng)摩擦系數(shù)，結(jié)構(gòu)無限彈性，初始靜止，求當(dāng)?shù)孛姘l(fā)生簡諧震動(dòng)：時(shí)，結(jié)構(gòu)底層基礎(chǔ)和一層樓蓋的時(shí)程位移曲線。

圖1 基礎(chǔ)滑移隔震實(shí)例

經(jīng)計(jì)算本系統(tǒng)有兩個(gè)自振頻率：，對(duì)應(yīng)的振型為：；，對(duì)應(yīng)的振型為：，亞自振頻率為：；對(duì)應(yīng)的振型為：（1）；重力加速度為：，將以上系統(tǒng)數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)便得出各層的時(shí)程位移曲線（圖2、圖3、圖4）：

圖2 底層基礎(chǔ)的精確解析解時(shí)程位移曲線

圖3 一層樓蓋的精確解析解時(shí)程位移曲線

圖4 振型分解法下的精確解析解層間位移時(shí)程圖

圖5 0.01秒步長計(jì)算3000次時(shí)

近似解層間位移時(shí)程圖

圖6 0.005秒步長計(jì)算6000次時(shí)

近似解層間位移時(shí)程圖

圖7 0.0025秒步長計(jì)算12000次時(shí)

近似解層間位移時(shí)程圖

注：以上各圖中紅色表示的是滑移狀態(tài)，綠色表示的是嚙合狀態(tài)。

6. 計(jì)算實(shí)例結(jié)論分析

通過上述實(shí)例的兩種時(shí)程分析算法計(jì)算機(jī)仿真結(jié)果的對(duì)比（即圖4與圖5、圖6、圖7的比較及計(jì)算機(jī)磁盤數(shù)據(jù)庫里的數(shù)據(jù)對(duì)比）：當(dāng)時(shí)間歷程到20.236秒時(shí)，0.005時(shí)間步長、6000次運(yùn)算的時(shí)程法算出的頂層樓蓋的絕對(duì)位移為-13.22665米；0.0025時(shí)間步長、12000次運(yùn)算的時(shí)程法算出的頂層樓蓋的絕對(duì)位移為-13.15306米；0.001時(shí)間步長、30000次運(yùn)算的時(shí)程法算出的頂層樓蓋的絕對(duì)位移為-12.72314米；而本文的振型分解時(shí)程算法計(jì)算出的本時(shí)刻頂層樓蓋的絕對(duì)位移精確解為-12.23766米。由此看出時(shí)程算法是依靠逐步縮小積分時(shí)間步長及增加運(yùn)算次數(shù)來提高精度的，并逐漸靠近精確解；本文同時(shí)發(fā)現(xiàn)：在前30秒的歷程中，振型分解法沒有任何計(jì)算時(shí)間損耗，而算法卻有不同程度的時(shí)間損耗，請(qǐng)看表1：

表1 法下

有效計(jì)算時(shí)段隨時(shí)間步長的衰減情況表

計(jì)算控制步長（秒） 計(jì)算次數(shù)（次） 理論控制計(jì)算時(shí)段長度（秒） 實(shí)際有效計(jì)算時(shí)段長度（秒）

0.01 3000 30 28.4347513847724

0.005 6000 30 29.2344803916257

0.0025 12000 30 29.5952483279541

0.001 30000 30 29.8460827020333

由此本文得出如下結(jié)論：振型分解時(shí)程法同樣適用于基礎(chǔ)滑移隔震mdof結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)時(shí)程分析計(jì)算，并為其它數(shù)值近似算法提供精確解析解；本時(shí)程算法不需要精心選擇積分時(shí)間步長，沒有計(jì)算時(shí)間損耗，并且具有計(jì)算性能穩(wěn)定、精確度高的優(yōu)點(diǎn)

；所以它可以為其它近似數(shù)值算法提供較精確的對(duì)比參照解，以檢驗(yàn)其它基礎(chǔ)滑移隔震mdof結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)時(shí)程分析計(jì)算方法的可靠性；本時(shí)程算法可以推廣到真實(shí)地震波下的結(jié)構(gòu)計(jì)算；但計(jì)算機(jī)仿真實(shí)踐實(shí)例發(fā)現(xiàn)本算法也具有計(jì)算速度慢的缺點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)：

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第2篇：急診分診方法范文

關(guān)鍵詞： 仿真 諧振頻率 諧振曲線

一、用仿真描述串聯(lián)諧振的概念

將R、L、C串聯(lián)電路輸入端口接入頻率可調(diào)的幅值為1V的正弦電壓源，如圖1所示，改變其頻率f，觀察R、L、C串聯(lián)電路中正弦電流幅值隨頻率變化的現(xiàn)象，如圖2所示。

圖中顯示電流幅值在某一個(gè)頻率點(diǎn)（16Hz）處出現(xiàn)峰值，這就是R、L、C串聯(lián)電路中的諧振現(xiàn)象。諧振時(shí)電流幅值最大（此時(shí)的頻率稱為諧振頻率），會(huì)燒毀電路中的電器，應(yīng)予以防范。

二、用仿真描述串聯(lián)諧振電路中的電壓頻率特性

1.電阻元件上的電壓

電阻元件上的電壓頻率特性仿真圖如圖3所示，圖中顯示電阻電壓和其電流波形一致，諧振時(shí)（f=16Hz）出現(xiàn)峰值，其值等于外部電壓源的電壓（1V）。

2.電容元件上的電壓

電容元件上的電壓頻率特性仿真圖如圖4所示，圖中顯示電容電壓具有低通特性，且峰值點(diǎn)（22Hz）與諧振點(diǎn)（16Hz）不一致。

3.電感元件上的電壓

電感元件上的電壓頻率特性仿真圖如圖5所示，圖中顯示電感電壓具有高通特性，且峰值點(diǎn)（11Hz）與諧振點(diǎn)（16Hz）不一致。

4.電阻、電容、電感電壓的比較

電阻、電容、電感電壓的頻率特性如圖6所示，圖中電阻電壓峰值點(diǎn)即諧振頻率（16Hz）居中，電感峰值點(diǎn)（11Hz）與電容峰值點(diǎn)（22Hz）分列左右兩側(cè)，三者不重合。

三、用仿真圖分析電阻值對(duì)串聯(lián)諧振電路頻率特性的影響

當(dāng)電路中電阻值變化時(shí)會(huì)引起各個(gè)變量諧振曲線形狀的變化，如圖7所示。圖7為電阻取2Ω、1Ω、0.5Ω、0.25Ω值時(shí)，電阻電壓、電容電壓與電感電壓的各組諧振曲線。顯然隨著電阻值的減小，曲線越尖銳，電容、電感電壓峰值點(diǎn)越來越靠近諧振點(diǎn)（電阻電壓的峰值點(diǎn)）。

當(dāng)電阻取2Ω、1Ω、0.5Ω、0.25Ω值時(shí)，電路中電流的各諧振曲線如圖8所示。圖中顯示隨著電阻的減小電流的峰值增大，且曲線越來越尖銳。

第3篇：急診分診方法范文

關(guān)鍵詞：仿真　計(jì)算機(jī)仿真　計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)

一、引言

仿真是對(duì)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的某一層次抽象屬性的模仿，人們利用這樣的模型進(jìn)行試驗(yàn)，從中得到所需的信息，然后幫助人們對(duì)現(xiàn)實(shí)世界中某一層次的問題做出決策。計(jì)算機(jī)仿真就是建立系統(tǒng)模型的仿真模型進(jìn)而在電子計(jì)算機(jī)上對(duì)該仿真模型進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)的研究過程。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)即以計(jì)算機(jī)仿真為手段，通過仿真模型模擬實(shí)際系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)來認(rèn)識(shí)其規(guī)律的一種研究方法，也稱計(jì)算機(jī)仿真方法。在科技飛速發(fā)展的今天，它已經(jīng)成為控制系統(tǒng)分析、研究、設(shè)計(jì)不可缺少的重要工具。

二、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的特點(diǎn)

1.模型參數(shù)可根據(jù)要求任意調(diào)整、修改和補(bǔ)充。人們可以得到各種可能的仿真效果，為進(jìn)一步完善研究方案提供了可能。與傳統(tǒng)的實(shí)物實(shí)驗(yàn)相比，具有運(yùn)行費(fèi)用低、無風(fēng)險(xiǎn)、方便靈活等優(yōu)點(diǎn)。

2.系統(tǒng)模型求解快速。運(yùn)用計(jì)算機(jī)仿真，能夠在較短的時(shí)間內(nèi)得出仿真運(yùn)算的結(jié)果，為生產(chǎn)實(shí)踐提供最及時(shí)的指導(dǎo)。

3.仿真運(yùn)算結(jié)果可靠、準(zhǔn)確。在機(jī)器沒有故障的前提下，只要系統(tǒng)模型、仿真模型、仿真程序科學(xué)合理，那么計(jì)算機(jī)的運(yùn)算結(jié)果是準(zhǔn)確無誤的。

4.實(shí)物、實(shí)時(shí)仿真直觀、逼真。這一特點(diǎn)使它在一些復(fù)雜工程系統(tǒng)中例如核電、航天等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

傳統(tǒng)的仿真技術(shù)是一個(gè)迭代過程，即針對(duì)實(shí)際系統(tǒng)某一層次的特性（過程），抽象出一個(gè)模型，然后假設(shè)態(tài)勢(shì)（輸入），進(jìn)行試驗(yàn)，由試驗(yàn)者判讀輸出結(jié)果和驗(yàn)證模型，根據(jù)判斷的情況反復(fù)修改模型和有關(guān)的參數(shù)，不僅效率低，也存在環(huán)境、安全等因素的限制，所以很難達(dá)到實(shí)驗(yàn)者滿意的仿真效果。而計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)科學(xué)和技術(shù)的成果建立被仿真的系統(tǒng)的模型，并在試驗(yàn)條件下對(duì)模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)，它具有高效、安全、受環(huán)境條件的約束較少、可改變時(shí)間比例尺等優(yōu)點(diǎn)，已成為分析、設(shè)計(jì)、運(yùn)行、評(píng)價(jià)、培訓(xùn)系統(tǒng)尤其是復(fù)雜系統(tǒng)的重要工具。

三、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的研究現(xiàn)狀

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展與計(jì)算機(jī)的發(fā)展是密不可分的。20世紀(jì)50年代的計(jì)算機(jī)仿真大部分是以電子模擬計(jì)算機(jī)為主機(jī)實(shí)現(xiàn)的，在部分特殊應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)也有以液壓機(jī)、氣壓機(jī)或阻抗網(wǎng)絡(luò)作為主要模擬設(shè)備的。由于電子模擬計(jì)算機(jī)的精度較差等缺點(diǎn)，從70年代初開始，數(shù)字模擬混合計(jì)算機(jī)仿真得到發(fā)展。從70年代末起，以數(shù)字機(jī)為主機(jī)的各種各樣的專用和通用計(jì)算機(jī)仿真得到了普及和推廣。轉(zhuǎn)貼于 由于高性能工作站、巨型機(jī)、小巨機(jī)、軟件技術(shù)和人工智能技術(shù)取得了引人矚目的進(jìn)展，在80年代人們對(duì)智能化的計(jì)算機(jī)仿真寄予了希望，也在綜合集成數(shù)字仿真和模擬仿真優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出了在更高層次上的數(shù)字模擬混合仿真技術(shù)，在一些特定的仿真領(lǐng)域內(nèi)，這種智能計(jì)算機(jī)仿真和高層次的數(shù)字模擬計(jì)算機(jī)仿真都取得了令人鼓舞的結(jié)果。80年代初推出了一些仿真機(jī)，SYSTEM10和SYSTEM100就是這類仿真技術(shù)的代表。90年代又開始了交互式仿真和虛擬仿真的研究并取得了一定的成績。特別是近20年來，隨著系統(tǒng)工程與科學(xué)的迅速發(fā)展，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)也得到了蓬勃發(fā)展，已經(jīng)從傳統(tǒng)的工程領(lǐng)域擴(kuò)展到非工程領(lǐng)域，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)、生物醫(yī)學(xué)系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、教育培訓(xùn)系統(tǒng)等得到了廣泛應(yīng)用。

四、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的展望

隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)也在不斷地發(fā)展。未來的發(fā)展主要有兩個(gè)方向：

1.仿真技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化

眾所周知，現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)研制出來的仿真系統(tǒng)有很多，它們不能互相兼容，可移植性差，實(shí)現(xiàn)共享困難，與開發(fā)的高成本、低效率、長時(shí)間不成正比，更不能充分加以利用。要想解決這些問題，首先要解決的是采用兼容性好的計(jì)算機(jī)語言來編寫仿真系統(tǒng)，其次是采用網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)仿真系統(tǒng)的共享。尤其是后者，在將來的仿真系統(tǒng)開發(fā)中具有重要的意義。實(shí)現(xiàn)仿真系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)共享，不但可以在一定程度上避免不必要的社會(huì)資源的浪費(fèi)，而且可以通過適當(dāng)?shù)氖召M(fèi)來彌補(bǔ)開發(fā)成本的不足。

2.仿真技術(shù)的虛擬制造

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)發(fā)展的另一個(gè)大方向是在虛擬制造技術(shù)領(lǐng)域的深入應(yīng)用。虛擬制造技術(shù)是20世紀(jì)90年展起來的一種先進(jìn)的制造技術(shù)，它利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的結(jié)合，在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)了從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到產(chǎn)品出廠以及企業(yè)各級(jí)過程的管理與控制。這使得制造技術(shù)不再主要依靠經(jīng)驗(yàn)，便可實(shí)現(xiàn)對(duì)制造的全方位預(yù)測(cè)，為機(jī)械制造領(lǐng)域開辟了一個(gè)廣闊的新天地。

參考文獻(xiàn)

[1] 王中鮮 MATLAB建模與仿真應(yīng)用.機(jī)械工業(yè)出版社，2010。

第4篇：急診分診方法范文

【關(guān)鍵詞】數(shù)控機(jī)床 常見故障 分析

中圖分類號(hào)：F4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2013.11.184

數(shù)控機(jī)床是一種技術(shù)含量很高的機(jī)、電、儀一體化高效的自動(dòng)化機(jī)床，以其精度高、效率高、能適應(yīng)小批量多品種復(fù)雜零件的加工等優(yōu)點(diǎn)，越來越多地得到推廣及應(yīng)用。其產(chǎn)生故障的復(fù)雜原因也經(jīng)常給維修人員造成不少困難。下面對(duì)數(shù)控機(jī)床經(jīng)常出現(xiàn)的一般故障進(jìn)行檢測(cè)分析，以期提高數(shù)控機(jī)床的工作效率。

一、感官分析法

感官分析法就是利用感官分析來判斷故障可能產(chǎn)生的部位。這是一種最基本、最常用的方法，利用該方法進(jìn)行檢測(cè)分析，通常需要細(xì)致、認(rèn)真地觀察機(jī)床故障的現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)。這種方法看似簡單，卻是數(shù)控機(jī)床故障分析的首要切入點(diǎn)，不僅適用有故障報(bào)警系統(tǒng)的較為先進(jìn)的設(shè)備，而且也適用于沒有故障報(bào)警系統(tǒng)的早期數(shù)控機(jī)床。

二、利用數(shù)控系統(tǒng)的硬件報(bào)警功能

現(xiàn)代CNC系統(tǒng)中設(shè)置了眾多的硬件報(bào)警指示裝置。因此在處理數(shù)控連續(xù)過程中，如果直觀法不能奏效，可以借助審視報(bào)警裝置，觀察有無報(bào)警指示，報(bào)警指示燈可判斷故障所在。在數(shù)控系統(tǒng)硬件電路板上有很多的報(bào)警指示燈，借此可大致判斷出故障所在的位置。

三、利用數(shù)控系統(tǒng)的軟件報(bào)警功能

CNC系統(tǒng)都具有自診斷功能。在系統(tǒng)工作期間，能用自診斷程序?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行快速診斷，一旦檢測(cè)到故障，立即將故障以報(bào)警方式顯示在顯示屏上。維修時(shí)可根據(jù)報(bào)警內(nèi)容提示，檢查機(jī)床的故障所在。

四、利用狀態(tài)顯示的診斷功能

數(shù)控系統(tǒng)不但能將故障診斷信息顯示出來，而且能以診斷地址和診斷數(shù)據(jù)的形式提供機(jī)床診斷的各種狀態(tài)。這可以幫助檢查數(shù)控系統(tǒng)是否將信號(hào)輸入到機(jī)床，或機(jī)床的開關(guān)信息是否已輸入到數(shù)控系統(tǒng)。總之，可將故障區(qū)分出是在機(jī)床一側(cè)還是在數(shù)控系統(tǒng)一側(cè)，從而縮小數(shù)控機(jī)床故障的檢查范圍。

五、及時(shí)核對(duì)數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)

系統(tǒng)參數(shù)變化會(huì)直接影響到機(jī)床的性能，甚至使機(jī)床發(fā)生故障，整臺(tái)機(jī)床不能工作，而外界的干擾有可能引起存儲(chǔ)器內(nèi)個(gè)別參數(shù)的變化，所以當(dāng)機(jī)床發(fā)生一些莫名其妙的故障時(shí)，可對(duì)數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行核對(duì)。

六、備件更換法

對(duì)機(jī)床故障進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，電路板有故障時(shí)，可用備件板進(jìn)行更換，迅速確定故障電路板。但是，用這一方法時(shí)需注意到下述兩點(diǎn)：第一，要注意電路板上的可調(diào)開關(guān)的位置，換板時(shí)應(yīng)注意使被交換的兩塊電路板的設(shè)定狀態(tài)要完全一致，否則將使系統(tǒng)處于不穩(wěn)定的狀態(tài)，甚至出現(xiàn)報(bào)警；第二，更換某些電路板之后，需對(duì)機(jī)床的參數(shù)和程序進(jìn)行重新設(shè)定或輸入。

七、利用電路板上的檢測(cè)端子

在電路板上有供測(cè)量電路電壓和波形的檢測(cè)端子，以便在調(diào)試和維修時(shí)確定該部分電路工作是否正常。但是，在檢測(cè)該部分電路時(shí)，應(yīng)熟悉電路原理與電路的邏輯關(guān)系。在電路邏輯關(guān)系不熟的情況下，可用兩塊一樣的電路板對(duì)比進(jìn)行檢測(cè)，從而發(fā)現(xiàn)電路板的故障所在。

八、分析機(jī)械傳動(dòng)部分

第5篇：急診分診方法范文

【關(guān)鍵詞】故障；診斷；分類

1 概論

隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，液壓與氣動(dòng)技術(shù)已經(jīng)滲到國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域，在機(jī)床、工程機(jī)械、冶金機(jī)械、塑料機(jī)械、農(nóng)林機(jī)械、汽車、船舶、國防、軍工、航天航空等行業(yè)得到了普遍應(yīng)用和大幅度的發(fā)展。

2 常見故障診斷的基本內(nèi)容

在設(shè)備使用時(shí)，液壓與氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)可能會(huì)出現(xiàn)多種多樣的故障現(xiàn)象，這些故障現(xiàn)象有的是由某一液壓或氣動(dòng)元件失效而引起的，而有的是系統(tǒng)中多個(gè)元件的綜合性因素造成的，還有的是因?yàn)楣ぷ鹘橘|(zhì)污染造成的，即使是同一故障現(xiàn)象，產(chǎn)生故障的原因也可能不一樣。有些經(jīng)常出現(xiàn)的故障，相對(duì)容易找出原因并解決，稱為常見故障。有些故障現(xiàn)象很難找到原因并解決的，稱為疑難故障。

2.1 信息采集

信息采集即指按不同診斷目的用人工或是儀器將最能表征設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的信息，分類、記錄、存儲(chǔ)下來，便于分析處理。

2.2 信號(hào)處理

信號(hào)處理指排除混入狀態(tài)信號(hào)的干擾信息，并對(duì)信號(hào)進(jìn)行適當(dāng)處理，提取最能反應(yīng)設(shè)備狀態(tài)的特征（診斷）參數(shù)作為識(shí)別狀態(tài)的依據(jù)。

2.3 狀態(tài)識(shí)別

狀態(tài)識(shí)別是指將得到的診斷參數(shù)值與檔案庫的標(biāo)準(zhǔn)值或?qū)＜医?jīng)驗(yàn)值進(jìn)行比較，按一定判別標(biāo)準(zhǔn)對(duì)設(shè)備做出正常與否的判斷。

2.4 診斷決策

診斷決策是指根據(jù)識(shí)別結(jié)果，對(duì)異常狀態(tài)作進(jìn)一步分析，確定故障的原因、部位、程度、類別，并根據(jù)診斷結(jié)果推測(cè)其發(fā)展趨勢(shì)，提出相應(yīng)的處理措施，如將強(qiáng)監(jiān)測(cè)繼續(xù)使用，調(diào)整，維護(hù)或停機(jī)修理等。

3 液壓系統(tǒng)常見故障分類及診斷方法

3.1 液壓系統(tǒng)故障分類

故障按發(fā)生的原因可分為人為故障和自然故障兩種。出于設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行、安裝、使用及維修不當(dāng)?shù)仍斐傻墓收暇Q為人為故障。由于不可抗拒的自然因素產(chǎn)生的故障均屬于自然故障范疇。

故障類型按性質(zhì)可以分為急性故障及慢性故障兩種。急性故障的特點(diǎn)是具有偶然性。他與系統(tǒng)的使用時(shí)間無關(guān)，慢性故障的特點(diǎn)是與使用時(shí)間有關(guān)，尤其是在使用壽命后期體現(xiàn)的最為明顯。

3.2 液壓系統(tǒng)故障原因

3.2.1 設(shè)計(jì)原因 液壓系統(tǒng)產(chǎn)生故障，一般很少去懷疑設(shè)計(jì)問題。其實(shí)這是一種偏見。由于技術(shù)、工藝和經(jīng)驗(yàn)等方面的原因，所設(shè)計(jì)的液壓系統(tǒng)并非盡善盡美，選擇的液壓元件也不一定最合適，為某個(gè)關(guān)鍵元件配套的基本回路中可能存在設(shè)計(jì)缺陷，設(shè)計(jì)中可能選擇了不同制式的連接件等問題都會(huì)出現(xiàn)。

3.2.2 制造原因 這里制造是指整套設(shè)備制造和元件制造，經(jīng)常會(huì)有在整體設(shè)計(jì)上沒有問題，可是設(shè)備在安裝調(diào)試中總會(huì)有意想不到的故障出現(xiàn)。

3.2.3 使用原因 液壓系統(tǒng)使用維護(hù)不當(dāng)，不僅使設(shè)備故障頻率增加，而且會(huì)降低設(shè)備的使用壽命。

3.3 液壓系統(tǒng)故障診斷基本方法

3.3.1 直觀檢查法 直觀檢查法是液壓系統(tǒng)故障診斷的一種最為簡易，最為方便的方法。通常是用眼看、手摸、耳聽、嗅聞等手段對(duì)零部件的外表進(jìn)行檢查，判斷一些較為簡單的故障，如破裂、漏油、松脫、變形等。直觀檢查法可在設(shè)備工作或不工作狀態(tài)下進(jìn)行。

3.3.2 操作調(diào)整檢查法 操作調(diào)整檢查法主要是在無負(fù)荷動(dòng)作和有負(fù)荷動(dòng)作兩種條件下進(jìn)行故障復(fù)現(xiàn)操作，而且最好由本機(jī)操作手進(jìn)行實(shí)施，以便與平時(shí)的工作狀況相比較，更快、更準(zhǔn)確地找出故障。檢查時(shí)，首先應(yīng)在無負(fù)荷條件下將與液壓系統(tǒng)有關(guān)的各操作桿均操作一遍，將不正常的動(dòng)作找出來，然后再實(shí)施有負(fù)荷動(dòng)作檢查。操作法檢查故障時(shí)有時(shí)要結(jié)合調(diào)整法進(jìn)行。

3.3.3 對(duì)比替換檢查法 這是一種在缺乏測(cè)試儀器時(shí)檢查液壓系統(tǒng)故障的一種有效方法，有適應(yīng)結(jié)合替換法進(jìn)行。一種情況是用兩臺(tái)型號(hào)、性能參數(shù)相同的機(jī)械進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，從中查找故障。試驗(yàn)過程中可對(duì)機(jī)械的可疑元件用新件或完好的機(jī)械元件進(jìn)行代換，再開機(jī)試驗(yàn)，如性能變好，則故障即知。否則，可以繼續(xù)用同樣地方法或其他方法檢查其余部件。

3.3.4 儀表測(cè)量檢查法 儀表測(cè)量檢查法是檢測(cè)液壓系統(tǒng)故障最為準(zhǔn)確的方法。主要是通過對(duì)各系統(tǒng)各部分液壓油的壓力、流量、油溫的測(cè)量來判斷故障點(diǎn)。其中壓力測(cè)量應(yīng)用較為普通，而流量大小可通過執(zhí)行元件動(dòng)作的快慢作出粗略地判斷（但元件內(nèi)漏只能通過流量測(cè)量來判斷）。液壓系統(tǒng)壓力測(cè)量一般是在整個(gè)液壓系統(tǒng)選擇幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)來進(jìn)行。將所測(cè)數(shù)據(jù)與液壓系統(tǒng)原理圖上標(biāo)注的相應(yīng)點(diǎn)的數(shù)據(jù)對(duì)照，可以判定所測(cè)點(diǎn)前后郵路上的故障情況。在測(cè)量中，通過壓力還是流量來判斷故障以及如何確定測(cè)量點(diǎn)，要靈活地運(yùn)用液壓傳動(dòng)的兩個(gè)工作特性，即力（或力矩）是靠液體壓力來傳遞的；負(fù)載運(yùn)動(dòng)速度僅與流量有關(guān)而與壓力無關(guān)，且兩者之間具有獨(dú)立剛性。

3.3.5 邏輯分析法 隨著液壓技術(shù)的不斷發(fā)展，液壓系統(tǒng)越來越復(fù)雜，越來越精密。在這種情況下不加分析的在機(jī)械上亂拆亂卸，不斷解決不了問題，反而會(huì)使故障更加復(fù)雜化。因此，當(dāng)遇到一時(shí)難以找到原因的故障時(shí)，一定不要盲目拆修，應(yīng)根據(jù)前面幾種方法的初步檢查結(jié)果，結(jié)合機(jī)械的液壓系統(tǒng)圖進(jìn)行邏輯分析。邏輯分析時(shí)可通過構(gòu)建故障樹的方法分析其故障的原因因?yàn)橐簤合到y(tǒng)是以液壓油為媒介聯(lián)系而成的一個(gè)有機(jī)整體不是相互獨(dú)立的原件，相互之間的動(dòng)作是有聯(lián)系、有其內(nèi)在規(guī)律的，所以，邏輯分析法會(huì)隨著液壓技術(shù)的發(fā)展而得到更為廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn):

[1]《機(jī)械故障診斷學(xué)》 鐘秉林，黃仁 機(jī)械工業(yè)出版社 2006

[2]《液壓系統(tǒng)故障診斷與排除100例》 榮延藻 機(jī)械工業(yè)出版社 2001

第6篇：急診分診方法范文

【關(guān)鍵詞】天然氣；管道事故；分析與診斷

隨著“西氣東輸”的施行，我國城市內(nèi)遍布燃?xì)夤艿溃@對(duì)于提高資源利用率、改善城市環(huán)境都有很高價(jià)值，但是天然氣管道也給城市安全埋下了隱患，一次次的管道安全事故使人們逐漸意識(shí)到管道事故安全分析的重要性。只有對(duì)安全事故的原因進(jìn)行分析并找出相應(yīng)的解決之道，才能有效的降低管道事故的危險(xiǎn)性。

一、天然氣管道事故主要原理

天然氣管道的責(zé)任就是運(yùn)輸天然氣，但是這些管道多在底下鋪設(shè)，且跨越的地區(qū)范圍極廣，不同的地區(qū)地形、土質(zhì)都又有很大差異，因此很難設(shè)計(jì)出具有普遍適用性的管道。天然氣管道的工作壓力很高，日常的監(jiān)測(cè)管理又十分困難。管道在環(huán)境、腐蝕、災(zāi)害的綜合作用下，極易出現(xiàn)泄露的現(xiàn)象。天然氣是一種易燃、易爆的高危氣體，其大面積擴(kuò)散不僅會(huì)造成重大安全事故，給國家、人民帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失，還會(huì)直接造成大面積的環(huán)境污染，干擾社會(huì)活動(dòng)的正常運(yùn)行。

造成天然氣管道泄露的原因有很多，其原因主要是管道的腐蝕穿孔、接口的材料老化、熱脹冷縮等。管道一旦出現(xiàn)穿孔或者裂縫，泄露出來的燃?xì)饩蜁?huì)積聚在周圍環(huán)境中，產(chǎn)生爆炸或者燃燒的危險(xiǎn)。積聚在一定范圍內(nèi)的氣體會(huì)增加周圍環(huán)境的壓力，泄漏的氣體首先進(jìn)行絕熱擴(kuò)散，之后就進(jìn)行噴射擴(kuò)散。

二、管道事故案例的具體分析

2009年，某市居民樓內(nèi)發(fā)生了天然氣管道爆炸事故，造成了40死6傷，影響了萬余群眾的正常生活。經(jīng)過事故調(diào)查組的鑒定，發(fā)現(xiàn)引起事故的原因就是天然氣泄漏。由于天然氣管道外部的防腐層受到破壞，因此管道被腐蝕形成了1平方厘米的穿孔，天然氣就是通過這個(gè)小孔不斷向外擴(kuò)散。泄露出來的天然氣沿著地下通道通向街對(duì)面直至爆炸現(xiàn)場(chǎng)。當(dāng)氣體在負(fù)一層和人行道中間的空隙中不斷積聚，達(dá)到一定濃度之后遇到火花就引起了爆炸事故的發(fā)生。

假設(shè)城市內(nèi)天然氣管道內(nèi)部壓力位2MPa，泄露出來的氣體以射流的形式向外部不斷擴(kuò)散。燃?xì)夤艿佬孤┦鹿手灰譃榛馂?zāi)型和爆炸性，假設(shè)其他事故的發(fā)生率為0，因此火災(zāi)型事故的發(fā)生率P1與爆炸型事故的發(fā)生率P2之和為1。在實(shí)際情況下，火災(zāi)型事故發(fā)生率高于爆炸型事故，則假設(shè)P1為0.67，則可以計(jì)算出死亡區(qū)的傷害半徑可達(dá)238.6平方米，重傷區(qū)傷害半徑可達(dá)328.1平方米，輕傷區(qū)傷害半徑可達(dá)492.7平方米，財(cái)產(chǎn)區(qū)的傷害半徑可達(dá)239.4平方米。死亡區(qū)的風(fēng)險(xiǎn)值為3.92，重傷區(qū)的風(fēng)險(xiǎn)值為8.21，輕傷區(qū)的風(fēng)險(xiǎn)值為12.5，財(cái)產(chǎn)去的風(fēng)險(xiǎn)值為6.51。

三、影響天然氣管道安全的因素

根據(jù)本次研究，影響天然氣管道安全的主要因素包括設(shè)計(jì)、制造、施工、腐蝕環(huán)境、后期管理、第三方的因素以及腐蝕等。根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)資料分析可知，不同因素的危險(xiǎn)性是不同的，造成事故的比例也不盡相同，其中腐蝕、第三方因素是造成管道事故最主要的原因。

設(shè)計(jì)因素指的是管道強(qiáng)度的安全允裕度、操作壓力裕度、管道壓力頻率、管道的沉降等。制造因素指的是管材的內(nèi)部與表面的缺陷、接縫的缺陷、管道自身的質(zhì)量偏差等。施工因素指的是在管道的焊接、檢驗(yàn)、監(jiān)理等過程中埋下的安全隱患。腐蝕環(huán)境指的是管道介質(zhì)的防腐性強(qiáng)弱、土壤的腐蝕性、電流干擾等內(nèi)外部腐蝕。后期管理指的是由于管道管理人員的技術(shù)水平、個(gè)人素質(zhì)、管理監(jiān)督程序等問題產(chǎn)生的食物。第三方因素指的是管道附近的人為活動(dòng)造成其功能性破壞，如人群的活動(dòng)密度、受教育程度等。

四、天然氣管道事故診斷策略

根據(jù)上述分析，對(duì)管道事故的診斷不能完全依賴自動(dòng)化結(jié)果，而是應(yīng)當(dāng)是家人工干預(yù)，根據(jù)現(xiàn)實(shí)情況采用正反相結(jié)合的邏輯推理。管但工作人員需要根據(jù)獲得的顯示征兆，首先采用正向推理方法，從已經(jīng)制作的故障診斷中找到可能匹配的因素，并且制作可能發(fā)生的假設(shè)故障集。之后，根據(jù)新近獲取的征兆，采用反向推理，驗(yàn)證假設(shè)的故障是否與新征兆相符合。這樣進(jìn)行循環(huán)往復(fù)的正反向推理，進(jìn)一步得出診斷結(jié)果。

由于造成管道故障的原因有很多，因此對(duì)其診斷需要一個(gè)長期的過程。當(dāng)出現(xiàn)新的征兆時(shí)，應(yīng)當(dāng)冷靜分析，與之前判斷的故障進(jìn)行不斷地驗(yàn)證、配合，以最終得到正確的診斷結(jié)果。

五、主要對(duì)策

首先，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)管道的后期管理。在管道建成之后，應(yīng)當(dāng)盡量避免管道受到非正常的破壞，避免其受到第三方因素的干擾。在管道鋪設(shè)成功后，應(yīng)當(dāng)在其外部設(shè)置明顯的永久性標(biāo)志，對(duì)于容易受到破壞的管道還應(yīng)當(dāng)采取特殊的防護(hù)措施。此外，管道維護(hù)人員應(yīng)當(dāng)向當(dāng)?shù)厝罕娺M(jìn)行安全保護(hù)的宣傳。

其次，應(yīng)當(dāng)提高天然氣管道系統(tǒng)的安全性。應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格依照國家安全標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行管道的選材鋪設(shè)和驗(yàn)收。在管道外面不僅應(yīng)當(dāng)敷防腐涂層，還應(yīng)當(dāng)增設(shè)陰極保護(hù)裝置，增強(qiáng)管道的防腐性能。管道管理人員還應(yīng)當(dāng)定期對(duì)管道進(jìn)行維修養(yǎng)護(hù)，加強(qiáng)對(duì)于天然氣管道的監(jiān)控。

最后，壓氣站應(yīng)當(dāng)完善自身的應(yīng)急反應(yīng)機(jī)制。壓氣站不僅應(yīng)當(dāng)事前制定好完備的、具有可操作性的應(yīng)急預(yù)案，還應(yīng)當(dāng)保證人員和物資的配備，并且進(jìn)行定期的演練。在進(jìn)行演練時(shí)，應(yīng)當(dāng)正確當(dāng)?shù)卣块T的配合，并與消防、交通、醫(yī)療等部門協(xié)調(diào)配合。

結(jié)語：壓氣站不僅應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)后期管理、提高系統(tǒng)自身安全性、完善應(yīng)急反應(yīng)機(jī)制，還應(yīng)當(dāng)重視事故的苗頭，進(jìn)行正確的分析判斷，根據(jù)各種征兆來進(jìn)行事故原因的確診。通過各種事前事后的措施來提高管道系統(tǒng)的安全性，才能最大程度的降低管道安全事故發(fā)生的幾率，保證人民群眾的生命和財(cái)產(chǎn)安全。

參考文獻(xiàn)：

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第7篇：急診分診方法范文

關(guān)鍵詞： 旋轉(zhuǎn)機(jī)械； 故障分析； 診斷； 局限性

中圖分類號(hào)： th165 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： b 文章編號(hào)： 1009-8631（2013）01-0038-01

1 引言

旋轉(zhuǎn)機(jī)械如：汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)、離心壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)等，是工業(yè)部門中應(yīng)用最為廣泛的一類機(jī)械設(shè)備，在電力、能源、交通、國防及石油化工等領(lǐng)域發(fā)揮著無可替代的作用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，旋轉(zhuǎn)機(jī)械正在向大型化、綜合化（在同一臺(tái)設(shè)備中多種技術(shù)的應(yīng)用）、連續(xù)化（從投料到產(chǎn)品整個(gè)過程的連續(xù)化）、自動(dòng)化（操作、檢測(cè)等的非人工化）、嚴(yán)格化（如技術(shù)指標(biāo)嚴(yán)格化）的方向發(fā)展，造成設(shè)備構(gòu)造復(fù)雜，零部件之間的聯(lián)系更加緊密。在設(shè)備復(fù)雜化的同時(shí)，發(fā)生故障的潛在可能性和方式也在相應(yīng)增加，且故障一旦發(fā)生，就可能引起連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致設(shè)備甚至整個(gè)生產(chǎn)過程不能正常運(yùn)行乃至破壞，輕則造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，重則導(dǎo)致災(zāi)難性的人員傷亡和社會(huì)影響。近年來，國內(nèi)外因設(shè)備故障而引起的災(zāi)難性事故仍時(shí)有發(fā)生，如2003年，國內(nèi)某鋼鐵企業(yè)高線初軋機(jī)因一齒輪箱主輸出軸軸承破碎，造成設(shè)備緊急停機(jī)68小時(shí)，直接經(jīng)濟(jì)損失1500萬元以上。2001年阜新電廠2號(hào)機(jī)組斷軸事故的發(fā)生，給電廠帶巨大的經(jīng)濟(jì)損失。1988年我國秦嶺電廠zoomw汽輪發(fā)電機(jī)組因振動(dòng)引起的斷軸毀機(jī)事件。災(zāi)難性事件的不斷發(fā)生，使人們認(rèn)識(shí)到對(duì)大型機(jī)械裝備實(shí)施在線監(jiān)測(cè)與故障診斷的必要性。

2 現(xiàn)行故障識(shí)別與診斷分析方法簡介

當(dāng)前，故障識(shí)別與診斷決策過程中采用的方法較多，按照它們隸屬的學(xué)科體系，大體可分為三類：基于控制模型故障診斷、基于模式識(shí)別故障診斷及基于人工智能故障診斷。它們具體的診斷方式如下：

2.1基于控制模型的故障診斷。對(duì)于一個(gè)旋轉(zhuǎn)機(jī)械系統(tǒng)，若通過理論或?qū)嶒?yàn)方法能夠建立其模型，則系統(tǒng)參數(shù)或狀態(tài)的變化可以直接反映該系統(tǒng)及其動(dòng)態(tài)過程，從而為故障診斷提供依據(jù)。基于控制模型的故障診斷方法主要涉及到模型建立、參數(shù)與狀態(tài)估計(jì)和觀測(cè)器應(yīng)用等技術(shù)。其中，參數(shù)與狀態(tài)估計(jì)技術(shù)是該方法的關(guān)鍵"參數(shù)估計(jì)的參數(shù)包含兩類：第一，系統(tǒng)參數(shù)，即描述系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的參數(shù)。基于系統(tǒng)參數(shù)估計(jì)的故障診斷方法與狀態(tài)估計(jì)方法相比較，前者更有利于故障的分離，但是它也存在不足之處：求解物理元件參數(shù)很困難；系統(tǒng)故障引起系統(tǒng)模型結(jié)構(gòu)和參數(shù)變化的形式是不確定的，目前還缺少有效的方法。第二，故障參數(shù)，即用于描述系統(tǒng)出現(xiàn)的故障時(shí)信號(hào)自身特性的參數(shù)。其基本思想是：對(duì)故障系統(tǒng)構(gòu)造適當(dāng)形式的包含有可調(diào)參數(shù)的狀態(tài)觀測(cè)器，并使其處于零狀態(tài)"當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，用觀測(cè)器中的可調(diào)部分來補(bǔ)償故障對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)和輸出的影響，使得觀測(cè)器在系統(tǒng)處于故障狀態(tài)下仍然保持零狀態(tài)觀測(cè)誤差，此時(shí)觀測(cè)器中可調(diào)部分的輸出即為故障參數(shù)的估計(jì)結(jié)果。使用該方法的優(yōu)點(diǎn)是可對(duì)故障信號(hào)進(jìn)行在線建模，但是當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)強(qiáng)非線性時(shí)，目前仍無有效算法。

2.2基于模式識(shí)別的故障診斷。故障診斷實(shí)質(zhì)上是利用被診斷系統(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài)信息和系統(tǒng)的先驗(yàn)知識(shí)進(jìn)行綜合處理，最終得到關(guān)于系統(tǒng)運(yùn)行狀況和故障狀況的綜合評(píng)價(jià)過。如果事先對(duì)系統(tǒng)可能發(fā)生的故障模式進(jìn)行分類，那么故障診斷問題就轉(zhuǎn)化為模式識(shí)別問題。當(dāng)系統(tǒng)的模型未知或者非常復(fù)雜時(shí)，模式識(shí)別則為解決故障診斷問題提供了一種簡便有效的手段。基于模式識(shí)別的故障診斷方法主要分為統(tǒng)計(jì)模式識(shí)別和句法模式識(shí)別兩大類，它們?cè)谛D(zhuǎn)機(jī)械故障診斷領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。基于bayes分類器的統(tǒng)計(jì)模式識(shí)別法是旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷中一種經(jīng)典方法。

2.3基于人工智能的故障診斷。基于人工智能故障診斷的研究主要分為兩類：基于知識(shí)（符號(hào)推理）的故障診斷和基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（數(shù)值計(jì)算）的故障診斷。首先，基于知識(shí)的故障診斷大致包含兩種情況：基于淺知識(shí)的專家系統(tǒng)和基于深知識(shí)的專家系統(tǒng)。前者是以領(lǐng)域?qū)＜液筒僮髡叩慕?jīng)驗(yàn)知識(shí)為核心，通過演繹推理來獲取診斷結(jié)果。其特點(diǎn)是利用領(lǐng)域?qū)＜业闹R(shí)和經(jīng)驗(yàn)為故障診斷服務(wù)，但是這種方法具有較大的局限性，如知識(shí)集不完備，過于依賴領(lǐng)域?qū)＜业取６笳邉t要求診斷對(duì)象的每一個(gè)環(huán)節(jié)具有明確的輸入輸出表達(dá)關(guān)系，診斷時(shí)首先通過診斷對(duì)象的實(shí)際輸出與期望輸出之間的不一致，生成引起這種不一致的原因集，然后根據(jù)診斷對(duì)象領(lǐng)域中

第一定律知識(shí)（具有明確科學(xué)依據(jù)知識(shí)）及其內(nèi)部特定的約束關(guān)系，采用一定的算法，找出可能的故障源。它比前者具有更大的優(yōu)越性，但其搜索空間大，推理速度慢。其次，基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障診斷作為一種自適應(yīng)的模式識(shí)別技術(shù)，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以其全新的信息表達(dá)方式、高度并行分布處理、聯(lián)想、自學(xué)習(xí)及自組織等能力和極強(qiáng)的非線性映射能力使它滲透到科學(xué)技術(shù)的各個(gè)領(lǐng)域。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在機(jī)械故障診斷中的應(yīng)用主要集中在三個(gè)方面：一是從模式識(shí)別角度應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為分類器進(jìn)行故障診斷；二是從預(yù)測(cè)角度應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)模型進(jìn)行故障診斷；三是從知識(shí)處理角度建立基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的診斷專家系統(tǒng)。如采用徑向基函數(shù)網(wǎng)絡(luò)、概率神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和自適應(yīng)特征映射網(wǎng)絡(luò)作為分類器對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障進(jìn)行研究。

3 現(xiàn)行故障信號(hào)診斷分析方法的局限性

大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械在運(yùn)行過程中易受到噪聲、速度突變、結(jié)構(gòu)變形及摩擦的變化等因素影響，尤其是在發(fā)生故障的情況下，從機(jī)械設(shè)備測(cè)得的振動(dòng)信號(hào)往往表現(xiàn)出非線性非平穩(wěn)特征，深入考慮目前用于旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)信號(hào)處理的前述方法，對(duì)于全面提取旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)特征信息而言仍然存在著一定的局限性：首先fft譜分析僅反映了振動(dòng)信號(hào)整體的統(tǒng)計(jì)特性，頻譜中無法體現(xiàn)非平穩(wěn)時(shí)頻細(xì)節(jié)，且頻譜分辨率受到限制；其次、arma時(shí)序模型雖然可以推廣應(yīng)用于某些非線性、非平穩(wěn)振動(dòng)信號(hào)的特征提取，但應(yīng)用中建模復(fù)雜、階數(shù)選擇和計(jì)算量之間矛盾等問題，制約了該方法的實(shí)用性，不宜在大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷中應(yīng)用；對(duì)于短時(shí)傅里葉變換通過對(duì)信號(hào)的分段截取來處理時(shí)變信號(hào)，是基于對(duì)所截取的每一段信號(hào)認(rèn)為是線性、平穩(wěn)的。因此，嚴(yán)格地說，短時(shí)傅里葉變換是一種平穩(wěn)信號(hào)分析法，只適用于對(duì)緩變信號(hào)的分析；最后，小波變換雖然在機(jī)械故障診斷領(lǐng)域得到了成功應(yīng)用，但由于存在小波基等參數(shù)的選擇敏感性、非自適應(yīng)性等特點(diǎn)，制約了小波變換的應(yīng)用性能。此外，小波變換本質(zhì)上是窗口可調(diào)的傅立葉變換，其小波窗內(nèi)的信號(hào)則視為平穩(wěn)狀態(tài)，因而沒有擺脫傅立葉變換的局限。

參考文獻(xiàn)：

第8篇：急診分診方法范文

【關(guān)鍵詞】汽輪機(jī)；流通部分；故障診斷；主元分析；粗糙集

1、引言

運(yùn)用蒸汽將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能從而完成工作任務(wù)的汽輪機(jī)，是如今火力發(fā)電廠使用的最廣泛的原動(dòng)機(jī)。如果汽輪機(jī)出現(xiàn)故障，將嚴(yán)重的影響到火電機(jī)組運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，所以汽輪機(jī)部分故障診斷一直是人們關(guān)注和從事研究的重頭戲，現(xiàn)在使用最廣的方法有振動(dòng)診斷法和熱力參數(shù)診斷法。在汽輪機(jī)流通部分發(fā)生故障時(shí)，最先表現(xiàn)出的是溫度、壓力等的變化，因此熱力參數(shù)診斷法一般用于發(fā)生故障早期的診斷，如果到了后期，將會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)參數(shù)的變化，此時(shí)采用的是振動(dòng)診斷法。因?yàn)榱魍ú糠值墓收峡梢园l(fā)生在任何一個(gè)工況上，所以對(duì)診斷造成一定困難，這就要求監(jiān)測(cè)系統(tǒng)有一定的智能性，可以自主進(jìn)行監(jiān)測(cè)診斷。而流通部分的熱力參數(shù)為監(jiān)測(cè)提供了有力的保障，那么如何更好的將這些參數(shù)為我們所用，從而減少不確定因素的發(fā)生，避免機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性降低，保障可靠性的穩(wěn)定，這是一下文章要解決的問題。

2、汽輪機(jī)流通部分故障模擬分析

2.1采用主元分析法進(jìn)行特征提取

由于系統(tǒng)中的特征參數(shù)間存在有不同的相關(guān)性，所以對(duì)特征參數(shù)運(yùn)用特征參數(shù)法進(jìn)行提取時(shí)，可以減少相關(guān)性的出現(xiàn)和剔除冗余。之后運(yùn)用聚類分析，如此可以為之后很大的減少工作量。

2.2采用聚類分析法診斷故障

聚類分析是一種數(shù)學(xué)方法，就是用來把所要研究的對(duì)象進(jìn)行一定條件的分類。在汽輪機(jī)流通部分故障診斷時(shí)，使用聚類分析，就是分類故障，尋找相同和相似之處，減少工作量。

3、基于粗糙集的故障診斷規(guī)則的建立

3.1故障診斷覺此表的建立

有常見的故障特征，再結(jié)合以上運(yùn)用聚類分析中分類得出的數(shù)據(jù)，構(gòu)成故障模式類故障診斷決策表，用粗糙集理論，對(duì)其約簡，從中得到有用信息。

3.2診斷規(guī)則的提取

有上述工作得到診斷決策表后，提取有用信息，形成故障模式類診斷規(guī)則中所包含的故障診斷規(guī)則的前提條件。它的規(guī)則表示如下：若“負(fù)荷正常”則“調(diào)節(jié)級(jí)壓力偏高”、“高壓缸排汽壓力偏低”、“調(diào)節(jié)級(jí)壓差偏低”“軸向位移偏高”有“故障為高壓缸級(jí)組結(jié)垢”。

3.3加權(quán)模糊邏輯算法的運(yùn)用

在故障的診斷過程中，那種非黑即白，非真即假的邏輯一般是不可取的。在汽輪機(jī)流通部分故障中往往存在許多的模糊不清，殘缺斷片的知識(shí)體系，它們是不具備有具體的形態(tài)，無法準(zhǔn)確的計(jì)算與判斷的。因此，在故障診斷中，我們引入了加權(quán)模糊邏輯算法的計(jì)算，對(duì)我們所得到的規(guī)則，進(jìn)行逐條推理判斷，得到需要的真度，然后對(duì)所得結(jié)果排序，把排序后可能性就是真度最高的那個(gè)規(guī)則，我們說這就是最后結(jié)論，在計(jì)算過程中，我們必須保證它們的外界條件必須相同，就是具備有相應(yīng)的條件屬性，確保其準(zhǔn)確可信度足夠。

4、故障征兆的表示

針對(duì)于故障征兆，我們就熱力參數(shù)正常工作時(shí)的工作范圍進(jìn)行研究。在使用計(jì)算機(jī)自動(dòng)獲取故障征兆，從而建立起隸屬度函數(shù)的過程中，需要知道熱力參數(shù)監(jiān)測(cè)范圍，報(bào)警值和跳閘值等。但有時(shí)候?yàn)榱朔奖悖O(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)只有報(bào)警值和跳閘值，如此這就為我們帶來了一定的困擾。所以就需要計(jì)算熱力參數(shù)正常工作時(shí)的工作范圍。

一般的，我們可以看到，發(fā)電廠中的熱力參數(shù)值在一個(gè)平均值附近來回振動(dòng)，隨機(jī)變化，若我們將其當(dāng)做一個(gè)隨機(jī)過程，且這些數(shù)據(jù)滿足近正態(tài)分布規(guī)律，我們就可以用“3σ規(guī)則”來確定它們的正常工作范圍了。

5、診斷流程

就本文而言，其所對(duì)應(yīng)的診斷流程是：

（1）有負(fù)荷與故障檢測(cè)參數(shù)正常工作的關(guān)系曲線，需要求出所對(duì)應(yīng)的參數(shù)范圍，再結(jié)合運(yùn)行規(guī)定，建立隸屬度函數(shù)。

（2）取出發(fā)生故障時(shí)的監(jiān)測(cè)函數(shù)，進(jìn)行隸屬度函數(shù)模糊化。

（3）對(duì)已經(jīng)進(jìn)行模糊化的監(jiān)測(cè)參數(shù)運(yùn)用主元分析法進(jìn)行提取，得到相對(duì)應(yīng)的主元特征。

（4）計(jì)算故障主元特征，求得與故障模擬類中心的貼近度，找到對(duì)應(yīng)故障所屬的故障模式類。

（5）按照故障模式類規(guī)則庫中的診斷規(guī)則，進(jìn)行挨個(gè)檢查，逐一排查，計(jì)算出對(duì)應(yīng)結(jié)論的準(zhǔn)確度，得到真度最大的故障模式，就是所要得到的故障模式。

6、結(jié)論

綜上，我們提出了一種變工況下汽輪機(jī)通流部分故障診斷的方法。利用提取的主元特征對(duì)通流部分的幾種常見故障模式進(jìn)行分類，用粗糙集建立決策表，用知識(shí)依賴度來分配輕重，如此克服了主觀上的缺陷，是得到的結(jié)論更加具有客觀性，事實(shí)性。

同時(shí)我們使用了Q-Q圖還有“3σ規(guī)則”在結(jié)合運(yùn)行規(guī)程中的規(guī)程制度確定出隸屬度，求得相對(duì)應(yīng)的隸屬函數(shù)。運(yùn)用曲線擬合的方法，求出工況和監(jiān)測(cè)函數(shù)間的映射關(guān)系，使得隸屬度函數(shù)具備智能性，如此可以解決相對(duì)應(yīng)我們開始所說的故障時(shí)，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)自動(dòng)捕捉工況出現(xiàn)的故障，方便之后的維修等的進(jìn)行，極大的方便了用戶，也減少了企業(yè)的損失。

參考文獻(xiàn)

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第9篇：急診分診方法范文

【關(guān)鍵詞】機(jī)電工程；系統(tǒng)故障；動(dòng)力特性；固有頻率

0.引言

故障診斷是根據(jù)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息查找故障源，并確定相應(yīng)決策的一門綜合性的新興學(xué)科。它初步形成于20世紀(jì)60年代，迅速發(fā)展在70、80年代，集大成于80、90年代，它是一門既有基礎(chǔ)理論，又有廣泛實(shí)際應(yīng)用背景的正在不斷完善和發(fā)展的交叉性工程應(yīng)用性學(xué)科。

1.機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)診斷涵義

機(jī)電設(shè)備發(fā)生故障是指其功能失常，即機(jī)電系統(tǒng)處于異常狀態(tài)（工作狀態(tài)劣化），設(shè)備損壞是設(shè)備狀態(tài)劣化的一種表現(xiàn)形式。機(jī)電設(shè)備是由多個(gè)子系統(tǒng)和元素組合形成的復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)，其組合是多層次的，而且各層次之間的聯(lián)系是不完全確定的；對(duì)于相同的機(jī)電設(shè)備，其相同的輸入也難有完全相同的輸出。因而機(jī)電設(shè)備發(fā)生故障的原因有多方面的因素，主要有：

（1）設(shè)備設(shè)計(jì)不當(dāng)（如結(jié)構(gòu)不合理，動(dòng)態(tài)特性差等）。

（2）機(jī)械制造與裝配不當(dāng)（加工誤差大、配合性質(zhì)不合理等）。

（3）設(shè)備安裝不當(dāng)（與相關(guān)設(shè)備的聯(lián)接超差、基礎(chǔ)變形等）。

（4）設(shè)備運(yùn)行條件不當(dāng)（狀態(tài)不良，工藝過程參數(shù)不匹配等）。

（5）設(shè)備維修措施不當(dāng)（維修過程改變或破壞了設(shè)備原有的動(dòng)態(tài)特性和配合性質(zhì)等）。

（6）設(shè)備劣化（設(shè)備經(jīng)長期運(yùn)行，其零部件發(fā)生應(yīng)力集中及磨損等）。

（7）設(shè)備操作不當(dāng)（違章改變工況、超負(fù)荷運(yùn)行、起停機(jī)不符合操作規(guī)程等）。

在診斷過程中，必須利用被診斷對(duì)象所表現(xiàn)出來的各種有用信息，經(jīng)過適當(dāng)?shù)奶幚砗头治鰪亩@得最能識(shí)別設(shè)備狀態(tài)的特征參考，以便作出正確的診斷結(jié)論。

2.振動(dòng)信號(hào)處理

振動(dòng)是物體運(yùn)動(dòng)的一種形式，它是指物體經(jīng)過平衡位置而往復(fù)變化的過程。在許多情況下，振動(dòng)是反映機(jī)器狀態(tài)最敏感的參數(shù)，即使機(jī)器狀態(tài)發(fā)生微小的變化也往往能從振動(dòng)的變化中反映出來。振動(dòng)診斷是通過測(cè)量分析機(jī)器的振動(dòng)信號(hào)獲取有關(guān)狀態(tài)信息來判斷其狀態(tài)的一種現(xiàn)代化設(shè)備管理方法。振動(dòng)診斷與其它設(shè)備診斷方法相比有很大的優(yōu)越性，目前，振動(dòng)診斷技術(shù)無論在理論上還是在方法上都比較成熟，振動(dòng)診斷在各種診斷方法中占的比例最大，一般到70%左右。雙轉(zhuǎn)盤沖擊破碎機(jī)屬于旋轉(zhuǎn)機(jī)械，振動(dòng)故障更是其故障的主要表現(xiàn)形式。

2.1按振動(dòng)產(chǎn)生的原因分類

（1）自由振動(dòng)給系統(tǒng)一定能量后，系統(tǒng)所產(chǎn)生的振動(dòng)。若此系統(tǒng)無阻尼，則系統(tǒng)維持等幅振動(dòng)；若系統(tǒng)有阻尼，則系統(tǒng)為衰減振動(dòng)。

（2）受迫振動(dòng)元件和系統(tǒng)的振動(dòng)是由周期變化的外力作用所引起的，如不平衡、不對(duì)中所引起的振動(dòng)。

（3）自激振動(dòng)在沒有外力作用下，只是由于系統(tǒng)本身的原因所產(chǎn)生的激勵(lì)而引起的振動(dòng)，如油膜振蕩、喘振等。

2.2按振動(dòng)頻率分類

機(jī)械振動(dòng)頻率是設(shè)備振動(dòng)診斷中一個(gè)十分重要的概念。在各種振動(dòng)診斷中常常要分析頻率與故障的關(guān)系，要分析不同頻段振動(dòng)的特點(diǎn)，因此了解振動(dòng)頻段的劃分與振動(dòng)診斷的關(guān)系很有實(shí)用意義。按振動(dòng)頻率的高低，通常把振動(dòng)分為3種類型：低頻振動(dòng)（ f1000Hz）

3.時(shí)間領(lǐng)域內(nèi)的信號(hào)處理

亦稱時(shí)域分析，它是通過觀察振動(dòng)信號(hào)的時(shí)間歷程，對(duì)其信號(hào)的周期性及隨機(jī)性給出定性評(píng)價(jià)，從而可以估計(jì)設(shè)備所處的技術(shù)狀態(tài)，為狀態(tài)維修提供維修策略。之所以要進(jìn)行時(shí)域分析，就是因?yàn)樗形唇?jīng)過象FFT那樣的信號(hào)處理，不會(huì)產(chǎn)生信號(hào)的泄漏或畸變，因而具備了能直觀地反映信號(hào)的特征這一重要優(yōu)點(diǎn)。時(shí)域分析的主要技術(shù)包括：波形分析、指標(biāo)因數(shù)、同步平均、軸心軌跡、統(tǒng)計(jì)分析方法，相關(guān)分析等。

4.頻率領(lǐng)域內(nèi)的信號(hào)處理

4.1頻譜分析的意義

頻率領(lǐng)域內(nèi)信號(hào)分析的基礎(chǔ)是頻譜分析。一般工程上所測(cè)得的信號(hào)多為時(shí)域信號(hào)。為了通過所測(cè)得的振動(dòng)信號(hào)觀測(cè)了解診斷對(duì)象的動(dòng)態(tài)行為，往往需要頻域信息。采用頻譜分析方法，是利用某種變換，將復(fù)雜的信號(hào)分解為簡單信號(hào)的疊加，使用最普遍的變換方法是傅里葉變換。通過它，將復(fù)雜信號(hào)分解為有限或無限個(gè)頻率的簡諧分量；也就是將一個(gè)組合振動(dòng)分解為它的各個(gè)頻率分量。把各次諧波按其頻率大小從高到低排列起來就成了頻譜。

4.2頻譜分析的原理及其在振動(dòng)診斷中的作用

頻譜分析是機(jī)械故障診斷中用的最廣泛的信號(hào)處理方法。機(jī)器設(shè)備故障的發(fā)生、發(fā)展一般都會(huì)引起振動(dòng)頻率的變化。這種變化主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：

一是增生新的頻率成分，二是原有頻率的幅值增長。例如，當(dāng)滾動(dòng)軸承內(nèi)外圈滾道上出現(xiàn)疲勞剝落、旋轉(zhuǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)子出現(xiàn)不平衡、齒輪存在嚴(yán)重磨損等故障時(shí)，都會(huì)引起頻率結(jié)構(gòu)的變化。實(shí)際上，對(duì)振動(dòng)信號(hào)作一次頻譜分析，就相當(dāng)于給機(jī)器做一次“透視”檢查。通過頻率分析，振動(dòng)信號(hào)的頻率成分的分布情況及其幅值大小都清晰地顯示出來，許多在時(shí)域中看不清楚的問題在頻譜圖中卻顯得很明顯了。

4.3幾種常用頻譜的特點(diǎn)及其應(yīng)用

用于設(shè)備故障診斷的頻譜類型很多，在這里簡要介紹幾種常用的頻譜特點(diǎn)及其應(yīng)用。

4.3.1幅值譜X

把一個(gè)振動(dòng)信號(hào)從時(shí)域變換到頻域，是用有限個(gè)或無限個(gè)簡諧函數(shù)表示振動(dòng)信號(hào)的一種方法。簡諧函數(shù)是有限還是無限要由振動(dòng)信號(hào)X（t）的頻率成分來決定。每個(gè)簡諧函數(shù)都有一個(gè)確定的頻率與之對(duì)應(yīng)，一個(gè)頻率代表一個(gè)簡諧函數(shù)。

4.3.2自功率譜S、（簡稱自譜）

自功率譜Sx表示振動(dòng)信號(hào)x（t）中各諧波分量的頻率與其能量的關(guān)系，在機(jī)械故障診斷中有著廣泛的用途，用它來分析振動(dòng)信號(hào)的頻率成分和結(jié)構(gòu)關(guān)系，以及各頻率成分的能量大小。

4.3.3倒頻譜Cx（簡稱倒譜）

倒頻譜也稱逆譜，或稱功率譜的功率譜。

它是對(duì)自功率譜Sx（f）取對(duì)數(shù)后再進(jìn)行傅里葉逆變換得到的，因而又回到了時(shí)域，所以倒頻譜又稱作時(shí)譜，時(shí)間單位常用ms（毫秒）。

4.3.4三維功率譜

三維功率譜又稱三維譜陣、轉(zhuǎn)速譜圖、功率譜場(chǎng)、瀑布圖等，是機(jī)器在啟動(dòng)或停車過程中，不同轉(zhuǎn)速下功率譜圖的迭置，縱坐標(biāo)表示機(jī)器的轉(zhuǎn)速，自零升到額定轉(zhuǎn)速（啟動(dòng)），或從額定轉(zhuǎn)速降到零（停車）；橫坐標(biāo)代表頻率：豎坐標(biāo)表明幅值。三維功率譜是描述機(jī)器暫態(tài)過程的有力工具。對(duì)機(jī)器振動(dòng)作三維功率譜分析，可以了解通過臨界轉(zhuǎn)速時(shí)的情況，用來確定檢測(cè)對(duì)象的自振頻率，判斷是否存在電磁干擾、不平衡等故障。

4.3.5細(xì)化譜

所謂細(xì)化譜，就是把一般頻譜圖上的某部分頻段，沿頻率軸經(jīng)放大后所得到的細(xì)譜。采用細(xì)化譜圖的目的是為了提高圖像的分辨率。有些故障信號(hào)的頻譜（如齒輪磨損后出現(xiàn)的邊頻），由于調(diào)制頻率的間隔很小，儀器的分辨率不能滿足要求，往往找不出這些間隔頻率。這時(shí)如果采用細(xì)化譜分析，就是在所分析的頻率段內(nèi)具有很高的分辨率。從它的功能來看，細(xì)化譜的作用類似于機(jī)械制圖中的“局部放大圖”。

5.小波分析技術(shù)

傅里葉分析的理論基礎(chǔ)是待分析信號(hào)的平穩(wěn)性。對(duì)于非平穩(wěn)信號(hào)，傅里葉分析可能給出虛假的結(jié)果，從而導(dǎo)致故障的誤診斷。對(duì)于設(shè)備故障診斷問題來說，由于以下原因，使傅里葉分析的應(yīng)用得到限制：

（1）由于機(jī)器轉(zhuǎn)速不穩(wěn)，負(fù)荷變化以及機(jī)器故障等原因產(chǎn)生的沖擊、摩擦導(dǎo)致非平穩(wěn)振動(dòng)信號(hào)的產(chǎn)生。

（2）由于機(jī)器的各零部件結(jié)構(gòu)不同，致使振動(dòng)信號(hào)所包含的不同零部件的故障頻率分布在不同的頻道范圍內(nèi)。特別是機(jī)器隱藏有某一零部件的早期微弱缺陷時(shí)，它的缺陷信息被其它零部件的振動(dòng)信號(hào)和隨機(jī)噪聲所淹沒。

對(duì)于這類問題，小波分析具有無可比擬的優(yōu)點(diǎn)。由于小波分解尤其是小波包分解技術(shù)能夠?qū)⑷魏涡盘?hào)（平穩(wěn)或非平穩(wěn)）分接到一個(gè)由小波伸縮而成的基函數(shù)族上，信息量完整無缺，在通頻范圍內(nèi)得到分布在不同頻道的分解序列，在時(shí)域和頻域均具有局部化的分析功能。因此，可以根據(jù)故障診斷的需要選取包含所需零部件故障信息的頻道序列，進(jìn)行深層信息處理以查找機(jī)器故障源。近年來，小波分析技術(shù)在齒輪箱故障診斷、顫振分析方面得到了廣泛的應(yīng)用。

【參考文獻(xiàn)】