外文翻譯--使用有限元基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)器健康檢測(cè)與壽命管理 中文版【優(yōu)秀】.doc

本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）翻譯學(xué)生姓名：學(xué)號(hào)：班級(jí)：專業(yè)：機(jī)械工程及自動(dòng)化指導(dǎo)教師：1美國(guó)機(jī)械工程師學(xué)會(huì)汽輪機(jī)與動(dòng)力工程雜志1996年10月使用有限元基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)器健康檢測(cè)與壽命管理作者：紐約應(yīng)力公司M.J.Roemer,C.Hong,S.H.Hesler本文展示了一種新辦法，利用有限元模型的最新的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)監(jiān)測(cè)旋轉(zhuǎn)機(jī)械的安全性。臺(tái)式轉(zhuǎn)子演示裝置作為一種概念證明工具，在這里得到了應(yīng)用。該方法通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)把詳細(xì)的轉(zhuǎn)子動(dòng)力有限元模型與機(jī)械傳感測(cè)量相融合，對(duì)機(jī)器進(jìn)行監(jiān)測(cè)。這種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是經(jīng)過專門的訓(xùn)練的。與現(xiàn)在的方法相比，這種方法的優(yōu)勢(shì)在于它使用一種先進(jìn)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)包含了詳細(xì)的有限元模型的知識(shí)，與系統(tǒng)測(cè)量的結(jié)果相結(jié)合，對(duì)機(jī)械故障進(jìn)行診斷，以及對(duì)部分應(yīng)力變化進(jìn)行精確預(yù)測(cè)。這種技術(shù)需要使用最新的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在PC機(jī)上利用精確的有限元分析對(duì)機(jī)械故障診斷和部分機(jī)械應(yīng)力進(jìn)行實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)?？尚D(zhuǎn)組件與有限元基相關(guān)的知識(shí)內(nèi)容的實(shí)用性在于實(shí)時(shí)的對(duì)部分組件壽命的預(yù)測(cè)以及對(duì)故障精確快速的診斷。序言對(duì)于旋轉(zhuǎn)機(jī)械，最大限度地提高關(guān)鍵部件運(yùn)行壽命和可用性，同時(shí)盡量減少無計(jì)劃維修停機(jī)的危險(xiǎn)和災(zāi)難性的失敗，是所有行業(yè)共同的目標(biāo)。本文介紹了基于有限元的神經(jīng)系統(tǒng)改善目前的先進(jìn)的機(jī)械健康監(jiān)測(cè)，增加有效的結(jié)構(gòu)組成部分的診斷和監(jiān)測(cè)。特別是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器作為一個(gè)信息收集和發(fā)送的中心被開發(fā)，它對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的健康使用實(shí)驗(yàn)和分析數(shù)據(jù)作出準(zhǔn)確的決定。該網(wǎng)絡(luò)觀察轉(zhuǎn)子系統(tǒng)監(jiān)測(cè)診斷結(jié)構(gòu)斷層，從各種潛在的故障源預(yù)測(cè)部件。桌面示范轉(zhuǎn)子被用作證據(jù)的概念工具。傳感器的演示裝置在適當(dāng)?shù)牡攸c(diǎn)測(cè)量整個(gè)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振幅。從這些測(cè)量，神經(jīng)系統(tǒng)通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練的大量詳細(xì)的有限元模型將診斷斷層和預(yù)測(cè)旋轉(zhuǎn)部分。目前，商業(yè)專家系統(tǒng)可用于環(huán)境監(jiān)測(cè)，沒有旋轉(zhuǎn)部分壓力的知識(shí)，其只用測(cè)量系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。如果沒有這些壓力的數(shù)據(jù)，直接計(jì)算其余部分狀況將非常困難。2微型轉(zhuǎn)子臺(tái)演示神經(jīng)系統(tǒng)如何用于獲得及時(shí)的有限元模型結(jié)果和機(jī)器故障診斷。對(duì)旋轉(zhuǎn)軸和反應(yīng)部隊(duì)的軸承估計(jì)的動(dòng)態(tài)應(yīng)力證明了有限元模型的能力。網(wǎng)絡(luò)的診斷能力通過預(yù)測(cè)磁盤不平衡的地點(diǎn)、程度和階段、大量的未對(duì)準(zhǔn)、轉(zhuǎn)子一定程度的摩擦或機(jī)械松動(dòng)以及軸承間隙的問題變現(xiàn)出來。動(dòng)應(yīng)力估算和結(jié)構(gòu)診斷都通過取自軸承位置的振動(dòng)測(cè)量來進(jìn)行的。本文還顯示網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)非線性動(dòng)力學(xué)應(yīng)力軸和預(yù)測(cè)機(jī)械故障的能力。轉(zhuǎn)子演示裝置和測(cè)量過程轉(zhuǎn)子系統(tǒng)配置。桌面轉(zhuǎn)子演示裝置是為了展示概念，本文提出了實(shí)際的硬件。該演示平臺(tái)的目的是要作為多功能足以重復(fù)各種振動(dòng)生產(chǎn)的現(xiàn)象存在于所有類型的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)。許多不同類型的振動(dòng)有關(guān)的特征通過不斷變化的轉(zhuǎn)子的速度、一定程度的不平衡。軸彎曲、軸摩擦和轉(zhuǎn)子軸承間隙來建立和測(cè)量的。由此產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)特性通過近距離探頭和/或加速度計(jì)來測(cè)量，并且通過多通道動(dòng)態(tài)信號(hào)分析儀來處理。轉(zhuǎn)子配置研究顯示圖1。轉(zhuǎn)子安裝由下列部分組成：1惠普電機(jī)。2柔性橡膠聯(lián)軸器。3剛性鋼耦合（用戶控制源軸偏心）43個(gè)球軸承和3個(gè)經(jīng)向軸承。52個(gè)帶有平衡重洞的旋轉(zhuǎn)盤。63/8英寸直徑25英寸長(zhǎng)鋼軸7電機(jī)調(diào)速控制器與閉環(huán)反饋。8各種接近探測(cè)器和加速度計(jì)。9提供轉(zhuǎn)子預(yù)載，轉(zhuǎn)子摩擦，機(jī)械松動(dòng)條件的裝置。3圖1轉(zhuǎn)子演示平臺(tái)兩個(gè)滾子軸承支撐電機(jī)電樞，而四個(gè)含油銅套軸承通過各個(gè)聯(lián)接器和磁盤固定。一個(gè)穩(wěn)固的基礎(chǔ)三六英寸鋁可調(diào)軸承座的位置和橡膠隔震英尺提供足夠的剛性轉(zhuǎn)子配置。通過比例速度反饋算法，使電機(jī)轉(zhuǎn)速控制與專用接近探頭和齒車輪測(cè)得的速度保持一致。最初，在數(shù)據(jù)反饋之前轉(zhuǎn)子在兩個(gè)面之間0.05m內(nèi)平衡。一個(gè)速度的提高實(shí)驗(yàn)確定轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速。圖.2中給出了測(cè)量轉(zhuǎn)子從0到100赫茲的響應(yīng)。第一共振轉(zhuǎn)子模式被確定在約80Hz或4800轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子運(yùn)行持續(xù)在40赫茲的平衡條件確定了敏感性轉(zhuǎn)子變化的條件。圖2轉(zhuǎn)子反應(yīng)0-100Hz數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)庫(kù)開發(fā)。振動(dòng)測(cè)量由