[发明专利]一种基于数值模拟的旋转机械故障检测方法及装置

权利要求书

1.一种基于数值模拟的旋转机械故障检测方法，其特征在于，包括：

获取实时振动响应信号；

将所述实时振动响应信号与故障库中的故障振动响应信号进行比对；

若比对成功，获取与所述故障振动响应信号对应的故障信息；

根据所述故障信息在预先构建的旋转机械转子系统的数值模拟模型中模拟故障，获得输出振动响应信号；

将所述输出振动响应信号与所述实时振动响应信号进行比对，分析所述故障信息的准确性；

利用数值模拟模型进行模拟仿真验证该故障是否可产生采集到的振动响应，从而最终更准确进行故障诊断，确定故障的类型、部位和原因。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述将所述实时振动响应信号与故障库中的故障振动响应信号进行比对之前，还包括：

建立所述故障库；所述故障库中至少包括：故障振动响应信号以及与所述故障振动响应信号对应的故障信息；

所述获取与所述故障振动响应信号对应的故障信息，包括：

通过查询所述故障库，获取与所述故障振动响应信号对应的故障信息。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据所述故障信息在预先构建的旋转机械转子系统的数值模拟模型中模拟故障之前，还包括：

将转子的基本结构尺寸、材料属性、轴承位置作为基本输入参数采用集总参数法构建所述旋转机械转子系统的数值模拟模型。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将转子的基本结构尺寸、材料属性、轴承位置作为基本输入参数采用集总参数法构建所述旋转机械转子系统的数值模拟模型，包括：

将所述转子的基本结构尺寸、材料属性、轴承位置作为所述基本输入参数，将轴承刚度和阻尼参数作为附加输入参数，采用集总参数法构建所述旋转机械转子系统的数值模拟模型。

5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述将所述输出振动响应信号与所述实时振动响应信号进行比对，分析所述故障信息的准确性，包括：

将所述输出振动响应信号与所述实时振动响应信号进行比对；

若比对不成功，发出故障信息错误信息。

6.一种基于数值模拟的旋转机械故障检测装置，其特征在于，包括：

实时振动响应信号获取模块，用于获取实时振动响应信号；

比对模块，用于将所述实时振动响应信号与故障库中的故障振动响应信号进行比对；

故障信息获取模块，用于若所述比对模块的比对结果为比对成功，获取与所述故障振动响应信号对应的故障信息；

数值模拟模块，用于根据所述故障信息在预先构建的旋转机械转子系统的数值模拟模型中模拟故障，获得输出振动响应信号；

分析模块，用于将所述输出振动响应信号与所述实时振动响应信号进行比对，分析所述故障信息的准确性；

利用数值模拟模型进行模拟仿真验证该故障是否可产生采集到的振动响应，从而最终更准确进行故障诊断，确定故障的类型、部位和原因。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：

故障库建立模块，用于建立所述故障库；所述故障库中至少包括：故障振动响应信号以及与所述故障振动响应信号对应的故障信息；

所述故障信息获取模块，具体用于若所述比对模块的比对结果为比对成功，查询所述故障库，获取与所述故障振动响应信号对应的故障信息。

8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：

数值模拟模型构建模块，用于将转子的基本结构尺寸、材料属性、轴承位置作为基本输入参数采用集总参数法构建所述旋转机械转子系统的数值模拟模型。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述数值模拟模型构建模块，具体用于将所述转子的基本结构尺寸、材料属性、轴承位置作为所述基本输入参数，将轴承刚度和阻尼参数作为附加输入参数，采用集总参数法构建所述旋转机械转子系统的数值模拟模型。

10.如权利要求6-9中任一项所述的装置，其特征在于，所述分析模块，包括：

比对单元，用于将所述输出振动响应信号与所述实时振动响应信号进行比对；

报错单元，用于若所述比对单元的比对结果为比对不成功，发出故障信息错误信息。