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转子碰摩与故障诊断技术研究的开题报告
题目：转子碰摩与故障诊断技术研究的开题报告
一、课题背景和研究意义
涡轮机械是一种重要的能源装置，广泛应用于航空、汽车、电力等领域，其中涡轮机械中的转子振动问题尤为突出。转子振动是一种常见的涡轮机械故障，其中转子碰摩是引起转子振动的一个主要原因，因此转子碰摩故障诊断技术的研究具有重要的意义。
涡轮机械中的转子碰摩主要包括两种形式：一是转子与轴承之间的碰摩；二是转子与固定件之间的碰摩。转子碰摩故障会引起严重的机械振动，导致涡轮机械工作不稳定并可能造成零件磨损、损坏以及事故。因此，开展转子碰摩与故障诊断技术的研究，对于提高涡轮机械的工作效率、可靠性、安全性等方面具有重要意义。
二、研究内容和目标
本研究的主要内容是转子碰摩故障诊断技术的研究，包括转子碰摩机理分析、转子碰摩振动特性研究、转子碰摩故障诊断方法等。具体研究目标如下：
1.分析转子碰摩故障的机理，探究其对转子振动影响的规律，为后续研究提供理论依据。
2.研究转子碰摩振动特性，建立数学模型，探究碰摩对转子振动幅值、频率、相位等参数的影响。
3.对涡轮机械进行内部结构现场测量，采用先进的信号处理方法分析转子振动信号，识别出转子碰摩故障的特征信号。
4.提出适合于转子碰摩故障诊断的算法和方法，判断涡轮机械中是否存在转子碰摩故障，并定位故障位置。
三、研究方法和技术路线
本研究采用系统性、综合性的方法，包括理论分析、数值模拟、实验研究以及信号处理等技术手段。其技术路线如下：
1.研究转子碰摩机理。通过文献研究和理论分析探究转子碰摩故障的机理，并对转子碰摩模型进行建模。
2.研究转子碰摩振动特性。利用数值模拟等手段探究碰摩对转子振动幅值、频率等参数影响的规律。
3.实验研究。对涡轮机械进行内部结构现场测量，获取转子振动信号，并对信号进行处理和分析。
4.碰摩故障诊断方法研究。根据研究结果，提出适合于转子碰摩故障诊断的方法，识别出转子碰摩故障的特征信号，并对故障位置进行定位。
四、预期成果和创新点
1.对转子碰摩故障机理进行深入探究，明确了转子碰摩故障对涡轮机械振动的影响规律。
2.建立了一套转子碰摩振动模型，揭示了碰摩对转子振动幅值、频率等参数的影响。
3.提出适合于转子碰摩故障诊断的方法，能够识别出转子碰摩故障的特征信号，并对故障位置进行定位。
4.创新点：本研究将理论分析、数值模拟、实验研究和信号处理等技术手段有机结合，为涡轮机械中的转子碰摩故障诊断提供了一种新的实现方法。
五、工作计划和预算
本研究计划采取三年时间完成，主要工作和预算如下：
年份工作内容预期成果预算
第一年研究转子碰摩机理，建立数值模型。明确转子碰摩故障的机理，建立转子振动模型。300万元
第二年实验研究，信号处理和特征分析。获取转子振动信号并对信号进行处理、分析。450万元
第三年碰摩故障诊断方法研究。提出针对转子碰摩故障的诊断方法和算法。250万元
六、参考文献
[1]刘楠,张宝军.基于信号处理的机械故障诊断方法研究[J].华北电力大学学报(自然科学版),2017(4):49-54.
[2]卢高亮,席占全,丁丽.水轮机转轮及转轴故障预警技术的研究进展[J].工程热物理学报,2016,37(3):461-466.
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