[發明專利]基于動力學仿真與雙重GRA結合的風力機行星輪系裂紋故障診斷方法

在審

• 申請號: 202310187893.4
• 申請日: 2023-03-01
• 公開（公告）號: CN116167270A
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 任海軍;丁顯飛;羅亮;譚志強;謝攀;閆通;董治強;李直珉
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F113/06
• 代理公司: 重慶市恒信知識產權代理有限公司 50102
• 代理人: 李金蓉

1.基于動力學仿真與雙重GRA結合的風力機行星輪系裂紋故障診斷方法，其特征在于，包括以下步驟：

首先，采用剛柔耦合的方式構建行星齒輪系動力學仿真模型，提取時頻域仿真信號；

然后，基于仿真信號提取其多個信號特征參數作為不同裂紋深度值情況下的表達的信息因子，構建參數矩陣結合灰度關聯實現齒輪裂紋深度閾值的診斷，引入與特征樣本參數相關聯的裂紋長度參數，構建關聯度權重矩陣。

2.根據權利要求1所述基于動力學仿真與雙重GRA結合的風力機行星輪系裂紋故障診斷方法，其特征在于：所述構建行星齒輪系動力學仿真模型包括：

用SolidWorks構建齒輪的裂紋故障模型，并完成行星輪系的裝配，同時檢測驗證齒輪之間配合時是否合理，并確保無干涉存在；

在ANSYS中將剛性體轉換為柔性體，設置齒輪軸孔為剛性區域，生成故障齒輪的MNF文件；

在Adams中構建仿真模型，將MNF文件導入到Adams中，替換掉原有的剛性太陽輪部件，并完成相應的約束、嚙合力以及相關參數的添加和設置。

3.根據權利要求2所述基于動力學仿真與雙重GRA結合的風力機行星輪系裂紋故障診斷方法，其特征在于：所述約束包括①以地面為參考基準，在太陽輪和行星架質心處添加旋轉副，在內齒圈質心添加固定副；②設置行星輪與行星架之間連接關系為旋轉副；③齒輪與齒輪之間添加接觸碰撞。

4.根據權利要1-3任一項所述基于動力學仿真與雙重GRA結合的風力機行星輪系裂紋故障診斷方法，其特征在于：基于動力學仿真，提取時頻域信號特征參數，構建參數矩陣，作為標準數據矩陣，再采集待測裂紋深度故障齒輪仿真信號，形成待測樣本，結合一次灰度關聯實現數據篩選和矩陣降維，結合二次灰度關聯實現齒輪裂紋深度閾值診斷。

5.根據權利要4所述基于動力學仿真與雙重GRA結合的風力機行星輪系裂紋故障診斷方法，其特征在于：所述提取時頻域仿真信號包括通過仿真獲取行星輪系太陽輪角速度信號，提取信號特征包括：方差V_ar、標準差S_td、有效值R_ms、峭度K_s、峰值因子P_ef、脈沖因子P_uf和裕度因子M_rf；

采用FFT變換對仿真時域信號進行處理，得到其對應的頻譜圖，提取信號特征包括：中心頻率FC、平均頻率MF、均方根頻率F_RMSF和重心頻率F_RMSF。