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[发明专利]一种基于仿真传感器谐振增强特征的轴承故障诊断方法-CN202010794875.9有效
发明人：冯坤;颜康;贺雅;胡明辉;江志农 -专利权人：北京化工大学
申请日： 2020-08-10 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： G06F18/24 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于仿真传感器谐振增强特征的轴承故障诊断方法，其特征在于包括以下步骤：(1)对滚动轴承振动信号进行频移滤波，利用基于熵权法的多指标评定方法获取优化频段滤波参数；(2)仿真振动传感器频响函数的“谐振段”，以数字信号处理方式模拟传感器冲击谐振，增强原始信号中的故障冲击成分；(3)利用匹配追踪进行消噪处理；(4)以原始谱特征为基准计算故障增强信号的冲击能量dB值，消除轴承型号、工作转速对阈值的影响；(5)与判定轴承工作状态的阈值进行对比，实现滚动轴承的定量诊断。本发明不受传感器型号、采样频率限制，简单易行，提高了提取轴承故障特征时的抗干扰能力和轴承故障诊断的准确性。
一种基于仿真传感器谐振增强特征轴承故障诊断方法

[发明专利]一种包含滚动轴承间隙非对称支承结构数值模拟方法-CN202010794880.X有效
发明人：冯坤;王旌硕;左彦飞;胡明辉;江志农 -专利权人：北京化工大学
申请日： 2020-08-10 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明涉及一种含滚动轴承间隙的非对称支承模型数值模拟方法，包括以下步骤：(1).获取建模对象经验刚度与非对称度；(2).对经验刚度进行周向刚度分解，建立基础模型；(3).通过数值方式对步骤(2)的基础模型的刚度分解进行修正，建立拟合模型；(4).对步骤(2)中修正后的支承模型进行含间隙改造，并做收敛性分析，建立使用模型；(5)对使用模型做具体的修改，从而获取模拟特殊情况的模型。通过这种方式获取支承模型，不需要知晓支承结构一些难以获取的具体参数，能够对间隙形状周向支承刚度分布做出具体设置，并且有良好的收敛性。
一种包含滚动轴承间隙对称支承结构数值模拟方法

[发明专利]一种多冲击振动信号变分时域分解方法-CN202110797887.1有效
发明人：赵南洋;茆志伟;张进杰;江志农 -专利权人：北京化工大学
申请日： 2021-07-15 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明涉及一种多冲击振动信号变分时域分解方法，以便于准确定位故障冲击的时间维度中心、提取冲击波形的几何形态，有利于实际故障定位、监测诊断。本发明：首先，建立以振动信号幅值矩的2范数的平方最小为优化目标的二次凸优化数学模型，将多冲击信号时域分解转化为冲击时域维度中心与持续时段的求解问题；其次，采用交替方向乘子法将求解问题转化为分解子信号中心和分解子信号的变分迭代求解；接着，针对二次惩罚因子参数选择问题，建立了二次惩罚因子与分解冲击信号峰值的关联模型并使其在迭代求解过程中自适应；最后，针对分解数选择问题，采用幅值包络信号与滑动提取窗口的余弦相似度曲线的极大值数量确定初始分解数，迭代优化最优分解数。
一种冲击振动信号时域分解方法

[发明专利]一种轴颈倾斜下的动载轴承混合粘弹流润滑性能计算方法-CN202310205701.8在审
发明人：熊国庆;茆志伟;冯泽江;王怀磊;连仕淼;张进杰;江志农 -专利权人：北京化工大学
申请日： 2023-03-03 - 公布日： 2023-09-22 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明公开了一种轴颈倾斜下的动载轴承混合粘弹流润滑性能计算方法，该方法解决了动载滑动轴承系统在轴颈倾斜工况下，传统方法计算轴承混合润滑性能忽略载荷大幅快变引起的轴承粘弹性变形效应显著的问题；本发明先综合考虑油膜空化与摩擦界面表面形貌效应，建立了质量守恒平均雷诺方程，然后采用水平与垂直方向上的两个轴颈倾斜角表征轴承倾斜状态，利用标准线性固体模型计算动载荷作用下的轴承粘弹性变形，修正了轴承粘弹性变形与轴颈倾斜影响下的油膜厚度分布，最后构建了轴颈运动方程，采用纽马克法更新轴颈偏心距和偏心速度，迭代计算动载轴承混合粘弹流润滑性能参数。
一种轴颈倾斜轴承混合粘弹流润滑性能计算方法

[发明专利]一种基于全恢复系数的接触力预估方法-CN202310652617.0有效
发明人：胡明辉;凡云峰;邹利民;江志农 -专利权人：北京化工大学
申请日： 2023-06-05 - 公布日： 2023-09-22 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于全恢复系数的接触力预估方法，涉及机械设备状态预测技术领域，能够在已知机械设备或物体运行参数的条件下，预测接触力的大小，从而能够预测物体运动状态的变化。该方法针对机械设备中两构件发生的碰撞过程，采用如下新接触力模型进行接触力预估：#imgabs0#；其中F为预估的接触力；K为接触刚度；e为恢复系数；#imgabs1#为碰撞过程中两碰撞对象之间的相对位移变化量；#imgabs2#为碰撞过程中两碰撞对象的相对速度变化量，#imgabs3#为碰撞前一时刻的两碰撞对象之间的相对速度。
一种基于恢复系数接触预估方法

[发明专利]一种面向模型修正的燃气轮机机匣模态试验方法-CN202310322424.9在审
发明人：邵化金;左彦飞;史守州;江志农;李进;司瑞昕 -专利权人：北京化工大学
申请日： 2023-03-29 - 公布日： 2023-09-19 - 主分类号： G01M7/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种面向模型修正的燃气轮机机匣模态试验方法，属于结构动力学测试及分析技术领域，包括：对燃气轮机机匣进行径向自由模态试验，得到实数化的试验模态参数；建立燃气轮机机匣的初始有限元模型，通过模态分析得到计算模态参数，并将计算模态振型向量向试验模态振型向量方向投影；根据频率相对误差FRE、模态置信因子MAC和巡回群旋转MAC，完成计算模态和试验模态的相关性匹配。本发明规范了燃气轮机机匣径向自由模态试验的流程，明确给出了机匣的悬吊方式、测试敲击点及振动传感器的布置原则、遍历敲击的注意事项和复模态实数化的实施方法，保证了试验模态参数的准确获取。
一种面向模型修正燃气轮机机匣模态试验方法

[发明专利]基于优化脉冲增强与包络同步平均的齿轮故障识别方法-CN202310580102.4有效
发明人：胡明辉;刘少朋;王岭;邹利民;江志农 -专利权人：北京化工大学
申请日： 2023-05-23 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： G06F18/2131 文献下载
摘要：本发明公开了基于优化脉冲增强与包络同步平均的齿轮故障识别方法，通过消除各段最优脉冲增强信号包络线间的相位误差，对最优脉冲增强信号进行包络同步平均来提取故障特征，实现对航空发动机齿轮箱故障的准确故障特征提取。首先获取齿轮箱壳体振动信号并进行分解与重构，获得重构信号。针对重构信号进行优化脉冲增强，获得最佳脉冲增强信号。对最佳脉冲增强信号作包络解调，对所得包络信号分别进行包络分段和分段相位检测，对各包络分段信号进行相位补偿，实现各包络信号分段的同步，同步后的包络分段信号进行平均处理便得到包络平均信号。对包络平均信号做频谱分析获得平均包络谱，从中提取幅值最大的主导分量，对齿轮是否发生故障进行识别。
基于优化脉冲增强包络同步平均齿轮故障识别方法

[发明专利]一种挤压油膜缓冲式液压执行机构-CN202111286985.5有效
发明人：张进杰;张慧斌;王瑶;江志农;孙旭 -专利权人：北京化工大学
申请日： 2021-10-21 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： F04B39/02 文献下载
摘要：本发明涉及的一种挤压油膜缓冲式液压执行机构，通过在机构柱塞上安装缓冲盘，在缓冲盘和缓冲盘底座之间有油垫。其工作原理为：当进油口A进油时，与挤压油膜腔相通的进油口B同时接通，在上下液压油压差、卸荷器弹簧力、自身重力综合作用下，柱塞向下运动，缓冲盘与凹槽之间的环形间隙形成挤压油膜，对柱塞实现缓冲。对柱塞进行运动分析和受力分析：柱塞运动到下限位时处于平衡状态，建立力的平衡方程并联立始末状态油膜厚度差的柱塞行程方程，来确定始末状态的油膜厚度。本发明提供的一种挤压油膜缓冲式液压执行机构，具有以下有益效果：有效的减小柱塞冲击，消除柱塞振荡，从而提高该机构的使用寿命和可靠性。
一种挤压油膜缓冲液压执行机构

[发明专利]一种齿轮式同轴对转双转子系统模拟试验台-CN202310655751.6在审
发明人：潘鑫;卢加乔;高金吉;江志农;张梦;张馨 -专利权人：北京化工大学
申请日： 2023-06-05 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： G01M15/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种齿轮式同轴对转双转子系统模拟试验台，针对齿轮驱动的同轴对转双转子系统真实结构而设计，结构与真实结构具有高度一致性，可模拟开式转子发动机、齿轮驱动的大涵道比航空发动机等齿驱式双转子结构。该试验台对于研究发动机双转子系统自动平衡、动力学特性分析、模拟开式转子发动机常见故障具有重要意义。通过所设计并搭建的试验台，可了解发动机输出端同轴对转双转子系统的运动规律，完成对发动机振动信号的监测，在线抑制双转子系统不平衡振动，对于提高发动机性能有着重要的社会意义和经济意义。
一种齿轮同轴转子系统模拟试验台

[发明专利]基于谱加权峰度的旋转机械健康状态评估方法-CN202310588375.3有效
发明人：胡明辉;李金发;杨阳;邹利民;江志农 -专利权人：北京化工大学
申请日： 2023-05-24 - 公布日： 2023-07-28 - 主分类号： G06F18/10 文献下载
摘要：本发明公开了基于谱加权峰度的旋转机械健康状态评估方法，可以保证不同承载状态下SPM判断结果的可靠性，实现了基于冲击脉冲值的标准分贝进行轴承状态评估。包括如下步骤：由安装在旋转机械的轴承座的加速度传感器采集振动信号，振动信号中包含多次故障冲击。对振动数据进行截断，获得截断信号。计算固定带宽下的加权峭度值WKV，基于WKV选择最佳共振频带，对信号进行带通滤波获得滤波信号。确定滤波信号的包络谱振幅，转换为冲击脉冲值的绝对分贝并分为多段，提取每一段的最大值，并取中间值作为脉冲特征值。根据脉冲特征值和设定的冲击脉冲归一化因子确定冲击脉冲值的标准分贝。基于冲击脉冲值的标准分贝对轴承的状态进行评估。
基于加权峰度旋转机械健康状态评估方法

[发明专利]一种驱动端调速与气缸卸载融合的排气量调节方法-CN202111090809.4有效
发明人：孙旭;王瑶;张进杰;江志农;洪槐斌;张登路 -专利权人：北京化工大学
申请日： 2021-09-17 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： F04B49/20 文献下载
摘要：一种驱动端调速与气缸卸载融合的排气量调节方法属于往复压缩机流量调控技术领域。通过气缸卸载实现有级阶梯粗调，再结合变转速调节实现阶梯负荷段内的无级连续调节，更好地满足往复式压缩机的气量调节要求；同时本发明提出了滑窗组合顺序循环顶开气阀的方法来切换气缸空载端的方法，有效避免了气缸长期卸载下进气端气体温度升高，为中高转速往复压缩机气量无级调节的节能改造提供了一种技术手段。
一种驱动调速气缸卸载融合气量调节方法

[发明专利]一种燃气轮机机匣模态试验用振动传感器支架-CN202310322272.2在审
发明人：邵化金;江志农;司瑞昕;左彦飞;李进;史守州 -专利权人：北京化工大学
申请日： 2023-03-29 - 公布日： 2023-07-14 - 主分类号： G01M7/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种燃气轮机机匣模态试验用振动传感器支架，属于燃气轮机模态试验工装技术领域。该传感器的径向定位圆弧面和轴向定位平面分别与基准面贴合以保证径向和轴向定位精度，依据支板和可用螺栓孔的分布确定周向定位孔的形式，确保传感器轴线与支板对称线处在同一周向位置，并借助螺栓连接实现传感器支架的整体固定。该传感器支架的各个定位面作用明确且相互独立，保证径向振动传感器的测量方向与所选支板一致，轴向振动传感器的测量方向与机匣轴线一致，实现各个测点径向振动和轴向振动信号的准确获取，且具有安装方便和工程适用性强的特点。
一种燃气轮机机匣模态试验振动传感器支架

[发明专利]多物理场耦合影响下转子系统装配接触力学特性分析方法-CN202310266665.6在审
发明人： 江志农;司瑞昕;左彦飞;吴易柳 -专利权人：北京化工大学
申请日： 2023-03-14 - 公布日： 2023-07-14 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明公开了一种多物理场耦合影响下转子系统装配接触力学特性分析方法，包括：建立第一分析模型、第二分析模型和第三分析模型；基于第一分析模型求解第一参数集，基于第二分析模型求解第二参数集，基于转子系统各主要结构的材料性能参数和工况参数求解第三参数集；设定第三分析模型的边界条件；求解第三分析模型对应的第四参数集。本发明基于燃气轮机转子系统热结构模型、二次系统模型和轴对称精细化接触模型，实现离心载荷、温度载荷和压力载荷的耦合联系，实现自动求解耦合力场作用对装配位置接触状态的影响，能显著提升燃气轮机转子系统装配位置接触状态随工况载荷变化的精度，为转子系统精细化结构设计和非线性振动故障机理分析奠定基础。
物理耦合影响转子系统装配接触力学特性分析方法

[发明专利]基于微速差的同轴双转子系统不平衡振动控制方法和装置-CN202310409733.X在审
发明人：潘鑫;张梦;卢加乔;高金吉;江志农 -专利权人：北京化工大学
申请日： 2023-04-17 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： H02P21/14 文献下载
摘要：本发明公开了一种同轴双转子系统不平衡振动控制方法和装置，所述方法包括：获取同轴双转子的振动信号，所述振动信号包括加速度信号和键相信号；对所述振动信号进行特征提取，以得到输入参数，所述输入参数包括所述同轴双转子的初始不平衡振动矢量的幅值和相位，以及对所述同轴双转子加试重后的不平衡振动矢量的幅值和相位；根据所述输入参数，利用影响系数法计算得到振动抑制参数，以便将所述振动抑制参数所对应的配重加到所述同轴双转子的配重盘上，所述振动抑制参数包括不平衡量的质量和相位。解决了现有技术中分离微速差双转子拍振信号时存在的提取精度不足，且提取精度严重依赖于数据长度的技术问题。
基于微速差同轴转子系统不平衡振动控制方法装置

[发明专利]一种基于能量算子k-梯度的往复机械振动信号冲击始点自适应提取方法-CN201811552890.1有效
发明人：茆志伟;张进杰;江志农;王子嘉;赵南洋 -专利权人：北京化工大学
申请日： 2018-12-19 - 公布日： 2023-06-16 - 主分类号： G06F18/10 文献下载
摘要：本发明提供一种基于能量算子k‑梯度的往复机械振动信号冲击始点自适应提取方法，避免了传统冲击始点提取技术中阈值设定不合理和适应性差的问题，达到自适应及优化提取振动信号冲击始点的效果。该方法首先对振动信号进行EMD自适应滤波处理，去除信号中的低频成分，保留高频成分；然后计算Teager能量算子，突出瞬态振动冲击能量；再计算Teager能量算子的k‑梯度和k‑梯度邻域，并将k‑梯度邻域在时间序列里的第一个点作为冲击起始点；最后根据往复机械振动信号冲击的准周期特性，对计算结果利用3‑σ准则进行离群点检验，并通过自动调整k值和设定的准则优化离群点的计算结果，从而达到自适应精确提取振动信号冲击始点的目的。
一种基于能量算子梯度往复机械振动信号冲击自适应提取方法

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