Duffing系统在转子碰摩故障非线性检测中的应用

"基于Duffing系统的信号非线性检测方法在转子碰摩故障检测中的应用" 本文是一篇自然科学领域的论文，由刘鎏、闫云聚和袭著有共同撰写，发表在2012年11月的《中国科技论文》第7卷第11期上。该研究主要探讨了一种新型的微弱信号非线性检测方法，该方法以Duffing系统为基础，用于转子系统的碰摩故障早期检测。 Duffing系统是一种非线性振动模型，它能模拟许多实际物理系统中的复杂动态行为。传统的基于随机共振的检测方法在处理微弱信号时可能需要调整多个参数，而Duffing系统的方法则简化了这一过程，只需要调节一个系统参数即可显著提高系统的辨识度。这种改进不仅使得信号检测更加灵敏，而且扩展了可检测信号的范围，即使在存在复杂背景噪声的情况下也能有效识别出转子碰摩故障的特征信息。 转子系统的碰摩故障是机械工程中常见的问题，可能导致设备性能下降甚至严重损坏。因此，早期检测和诊断至关重要。传统的检测技术可能在信号微弱或噪声大的环境中效果不佳。该论文提出的Duffing系统方法操作简单，易于实现，特别适合对转子系统这类复杂机械结构的初期小损伤检测。 关键词涉及的领域包括工程力学、非线性振动力学、结构初期小损伤检测以及弱信息特征提取。非线性振动力学是研究非线性系统振动行为的科学，对于理解和预测复杂系统的行为至关重要。结构初期小损伤检测是工程领域中的关键问题，旨在发现和量化结构的早期微小损伤。弱信息特征提取是信号处理中的核心技术，旨在从噪声中提取有用信号的特征。随机共振则是一种利用噪声来增强微弱信号的技术，是信号检测的一种策略。 该论文为转子系统的故障诊断提供了一个新的非线性检测工具，通过Duffing系统的特性增强了对微弱信号的识别能力，尤其适用于早期碰摩故障的检测，有助于提升设备的可靠性和维护效率。这一研究对于推动工程力学和非线性动力学的发展，以及优化实际工业应用中的故障诊断技术具有重要意义。