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內(nèi)容簡介

　　《旋轉(zhuǎn)電機偏心故障及環(huán)境耦合缺陷診斷技術》作者在旋轉(zhuǎn)電機多場耦合的數(shù)值模擬和實驗研究方面進行了廣泛研究?！缎D(zhuǎn)電機偏心故障及環(huán)境耦合缺陷診斷技術》通過理論建模、數(shù)值模擬、實驗研究、信號處理相結合的研究方法，闡述了偏心故障及環(huán)境耦合缺陷對旋轉(zhuǎn)設備電磁場、結構場、流場間的影響規(guī)律，旨在分析旋轉(zhuǎn)電機偏心故障及環(huán)境耦合缺陷對多場特性的作用機制，并從信號分析領域揭示旋轉(zhuǎn)電機典型故障信息與多場信號調(diào)制特征的關聯(lián)性。本書采用的信號分析方法創(chuàng)新性地揭示了不平衡激振力在多物理場間的傳遞特征及機制。此外，本書還包含各類典型故障的設備分析案例?！缎D(zhuǎn)電機偏心故障及環(huán)境耦合缺陷診斷技術》既可供從事機械故障診斷、設備健康管理及維護的工程師使用和參考，也可作為高等院校機械類、信號處理、狀態(tài)識別相關專業(yè)的研究生的輔助教材。

作者簡介

　　宋永興，博士，研究員，碩士生導師，欽州市工業(yè)智能裝備工程技術研究中心主任，山東建筑大學工業(yè)智能裝備科研創(chuàng)新團隊負責人，中國能源學會專家委員會能源裝備專家組委員，山東省“暖通四委會”委員，山東省教育基本建設學會綠色低碳校園專委會常務委員，Journal of Dynamics Monitoring and Diagnostics國際期刊青年編委，數(shù)據(jù)采集與處理、機電工程技術期刊青年編委。主要研究方向為智慧能源裝備與系統(tǒng)、信號處理、故障診斷、流程工業(yè)數(shù)字孿生等。先后主持和參與國家級項目2項、省部級課題3項、橫向課題18項。已發(fā)表學術論文40余篇，其中SCl論文20余篇、EI論文3篇，授權申請發(fā)明專利8項、軟件著作權20余項，獲得第九屆山東省教學成果（高等教育類）一等獎（3/10）。

圖書目錄

前言
第1章旋轉(zhuǎn)電機基本參數(shù)及電磁特性簡介
1.1同步電機原理及基本參數(shù)
1.1.1同步電機結構及基本參數(shù)
1.1.2永磁同步電機的運行原理及工作方式
1.1.3永磁同步電機的型號及額定值
1.2異步電機原理及基本參數(shù)
1.2.1異步電機結構及基本參數(shù)
1.2.2異步電機的工作原理及運行方式
1.2.3異步電機的型號及額定值
1.3旋轉(zhuǎn)電機典型電磁特性
1.3.1氣隙磁通密度
1.3.2電磁轉(zhuǎn)矩及電磁力密度
1.3.3不平衡磁拉力
1.4本章小結
參考文獻
第2章旋轉(zhuǎn)電機氣隙偏心故障及環(huán)境耦合缺陷
2.1定轉(zhuǎn)子偏心產(chǎn)生的氣隙變形
2.1.1平行偏心故障
2.1.2軸向非均勻偏心故障
2.2旋轉(zhuǎn)電機的環(huán)境耦合缺陷
2.2.1底座連接形式
2.2.2墊片材料和尺寸
2.2.3基礎平面度
2.3旋轉(zhuǎn)電機氣隙偏心故障及環(huán)境耦合缺陷研究進展
2.3.1常見氣隙偏心故障來源及特性研究現(xiàn)狀
2.3.2典型旋轉(zhuǎn)設備多物理場耦合特性研究進展
2.3.3旋轉(zhuǎn)設備故障診斷技術的研究進展
2.3.4現(xiàn)有研究存在的問題
2.4本章小結
參考文獻
第3章旋轉(zhuǎn)設備結構耦合動力學模型研究
3.1不平衡磁拉力的計算原理
3.1.1直接積分法——麥克斯韋應力張量法
3.1.2磁共能法——虛功原理法
3.1.3其他不平衡磁拉力的計算方法
3.2電機“底座-墊片-電機”動力學模型
3.2.1臥式電機動力學模型
3.2.2立式電機動力學模型
3.2.3耦合動力學模型建立流程
3.3電機“結構-氣隙”耦合模型
3.3.1混合偏心模型
3.3.2軸向非均勻偏心模型
3.3.3機座振動偏心模型
3.3.4“結構氣隙”耦合偏心模型
3.4本章小結
參考文獻
第4章旋轉(zhuǎn)電機電磁場數(shù)值模擬研究方法
4.1典型旋轉(zhuǎn)電機參數(shù)化建模
4.1.1旋轉(zhuǎn)電機參數(shù)化模型
4.1.2旋轉(zhuǎn)電機參數(shù)化偏心模型
4.2電機瞬態(tài)電磁場數(shù)值模擬方法
4.2.1電機瞬態(tài)電磁場數(shù)值計算方法
4.2.2激勵源設置
4.2.3計算網(wǎng)格剖分
4.2.4負載類型設置
4.2.5損耗設置
4.2.6瞬態(tài)計算求解器
4.2.7顯示和輸出計算結果
4.3本章小結
參考文獻
第5章典型偏心氣隙故障下電磁場數(shù)值模擬研究
5.1靜態(tài)偏心對電磁特性的影響研究
5.1.1徑向磁通密度分布
5.1.2電磁力密度及其時空分布
5.1.3電磁轉(zhuǎn)矩脈動特性
5.1.4不平衡磁拉力及其矢量分布
5.2動態(tài)偏心對電磁特性的影響研究
5.2.1徑向磁通密度分布
5.2.2電磁力密度及其時空分布
5.2.3電磁轉(zhuǎn)矩脈動特性
5.2.4不平衡磁拉力及其矢量分布
5.3混合偏心對電磁特性的影響研究
5.4軸向不均勻氣隙偏心對電磁特性的影響研究
5.4.1磁通密度
5.4.2不平衡磁拉力
5.5本章小結
參考文獻
第6章大型旋轉(zhuǎn)電機電磁仿真及模態(tài)分析研究
6.1大型感應電機電磁仿真
6.1.1廠用水泵電機YKKL500-6
6.1.2凝結水泵電機YLKS560-4
6.1.3常規(guī)島除鹽水泵電機280S-2
6.1.4大型感應電機與小型永磁同步電機研究結論對比
6.2旋轉(zhuǎn)電機模態(tài)分析方法
6.2.1旋轉(zhuǎn)電機整機模型
6.2.2模態(tài)分析方程
6.2.3材料設置
6.2.4約束條件
6.2.5固有頻率及模態(tài)振型
6.3旋轉(zhuǎn)電機固有頻率及模態(tài)振型研究
6.3.1臥式電機模態(tài)分析
6.3.2立式電機模態(tài)分析
6.4旋轉(zhuǎn)電機固有頻率及模態(tài)振型研究
6.4.1底座連接形式對臥式電機模態(tài)的影響
6.4.2底座連接形式對立式電機模態(tài)的影響
6.4.3墊片材料對臥式電機模態(tài)的影響
6.4.4墊片材料對立式電機模態(tài)的影響
6.4.5固有頻率及模態(tài)振型研究結論
6.5本章小結
參考文獻
第7章偏心故障旋轉(zhuǎn)電機多物理場信號特征研究
7.1時頻分析方法基本理論
7.1.1基本概念
7.1.2基本方法及其應用
7.2旋轉(zhuǎn)設備信號組分
7.2.1循環(huán)平穩(wěn)信號
7.2.2旋轉(zhuǎn)機械信號的組分模型
7.2.3旋轉(zhuǎn)機械信號的組分分析
7.3旋轉(zhuǎn)設備信號調(diào)制與解調(diào)
7.3.1信號調(diào)制分析
7.3.2信號解調(diào)分析
7.3.3基于兩次FFT的解調(diào)分析方法
7.4旋轉(zhuǎn)設備信號調(diào)制特征提取方法
7.4.1循環(huán)平穩(wěn)分析方法
7.4.2主成分分析法
7.4.3基于主成分分析法的信號解調(diào)算法
7.5基于磁固耦合的偏心故障電機信號特征研究
7.5.1典型旋轉(zhuǎn)電機電磁振動測試實驗設計方法
7.5.2磁通密度調(diào)制機理分析
7.5.3不平衡磁拉力調(diào)制機理分析
7.5.4電機振動調(diào)制機理分析
7.6基于磁-固-流多場耦合的偏心故障電機信號特征研究
7.6.1典型旋轉(zhuǎn)設備電磁振動流場測試實驗設計方法
7.6.2磁通密度激勵機理分析
7.6.3電磁力激勵機理分析
7.6.4電機振動激勵機理分析
7.6.5壓力脈動激勵機理分析
7.6.6研究結論
7.7本章小結
參考文獻
第8章與深度學習結合的典型旋轉(zhuǎn)設備故障診斷技術及應用
8.1深度學習理論的基本概念
8.1.1機器學習的基本概念
8.1.2深度學習模型的基本概念
8.1.3深度學習的經(jīng)典算法
8.2基于DPCA與CNN的渦旋壓縮機故障診斷策略研究
8.2.1故障診斷策略
8.2.2渦旋壓縮機非穩(wěn)態(tài)工況實驗平臺
8.2.3故障實驗類型
8.2.4基于DPCA的圖像增強方法
8.2.5PCA-VGG故障診斷模型
8.2.6模型測試結果與討論
8.2.7模型優(yōu)化策略
8.2.8研究結論
8.3基于DPCA與BPNN的渦旋壓縮機故障診斷策略研究
8.3.1故障診斷策略
8.3.2實驗平臺與故障實驗
8.3.3 Hu矩函數(shù)與早停法
8.3.4 BPNN-PCA故障診斷模型
8.3.5模型測試結果與討論
8.3.6模型優(yōu)化策略
8.3