风机数字孪生振动分析与故障定位

📚 共计 30 章节

风机振动基础与故障机理

振动三要素 · 不平衡/不对中/松动/轴承故障 · 特征频率

机理特征频率

传感器选型与测点布置

加速度传感器 · ICP/电荷型 · 驱动端/非驱动端 · 磁吸/胶粘

数据采集系统搭建

采样率/分辨率/量程 · 抗混叠滤波 · 以太网/PXI架构

采集卡架构

信号预处理技术

去趋势项 · 重采样 · 数字滤波 · 窗函数选择

滤波窗函数

峰值/均方根/峭度 · 时域同步平均 · 包络分析

时域冲击脉冲

频域分析基础

傅里叶变换 · 频谱分辨率 · 功率谱密度 · 频谱平均

FFT自功率谱

包络谱与解调分析

希尔伯特变换 · 轴承故障特征频率 · 边频带

倒频谱分析

倒频谱定义 · 边频带识别 · 齿轮箱诊断 · 与包络谱对比

倒频谱边频

短时傅里叶 · 小波变换 · Wigner-Ville · 变转速时频图

阶次跟踪分析

阶次跟踪原理 · 转速脉冲 · 等角度重采样 · 变转速诊断

阶次重采样

数字孪生建模基础

数字孪生架构 · 主轴/齿轮箱/发电机建模 · 模型降阶

多体动力学建模

多体动力学 · 刚柔耦合 · 轴承/齿轮接触 · 模态综合

动力学接触

有限元模型与模态分析

有限元流程 · Block Lanczos · 模态振型 · Campbell图

有限元模态

模型修正与验证

实验模态修正 · 灵敏度分析 · 参数优化 · 置信度准则

数据驱动建模

SVR/随机森林/神经网络 · 状态空间 · ARIMA

机器学习时序

混合建模方法

物理+数据融合 · 残差修正 · 参数辨识 · 实时校准

振动特征提取与降维

时/频/时频特征 · PCA · t-SNE · 互信息/卡方

故障模式识别

SVM/KNN/随机森林 · CNN/RNN/LSTM · 迁移学习

分类深度学习

故障严重程度评估

趋势分析 · 健康指标 · 退化曲线 · 剩余寿命预测

故障定位算法

振型变化 · 频响曲率 · 小波包能量 · 时差定位

不平衡故障诊断

静/动/力偶不平衡 · 1X谐波 · 相位分析 · 动平衡

不对中故障诊断

平行/角度不对中 · 2X谐波 · 轴向振动 · 激光对中

滚动轴承故障诊断

内圈/外圈/滚动体 · 特征频率 · 包络谱诊断流程

齿轮箱故障诊断

啮合频率 · 边频带 · 磨损/断齿 · 测点优化

齿轮箱边频

松动与结构共振

次谐波/谐波簇 · 共振识别 · 模态测试 · 调谐

发电机电气故障

电气不平衡 · 气隙偏心 · 转子断条 · 电流特征

塔筒与叶片故障

塔筒共振/涡激 · 叶片不平衡 · 裂纹检测 · SCADA

故障诊断案例实战

双馈轴承故障 · 高速轴断齿 · 主轴不平衡 · 塔筒共振

在线监测系统集成

感知/传输/平台/应用层 · 数据流 · 报警阈值 · 大屏

系统可视化

课程总结与前沿展望

知识体系回顾 · 数字孪生趋势 · AI+PHM · 边缘计算