26、转子系统故障量化与重力影响研究

转子系统故障量化与重力影响研究

1. 转子系统碰摩故障量化

1.1 新指标 J 的提出

为了对转子系统的碰摩故障进行量化研究，引入了一个新的指标 J 来测量伪距离 D。该指标基于信号的振幅，其计算公式如下：
[J(S1, S2) = \frac{1}{2M} \sum_{l = 1}^{L} \left| \left( \frac{S_{1l}}{S_{2l}} + \frac{S_{2l}}{S_{1l}} - 2 \right) \right|]
其中，L 是信号的长度，(S_{jl}) 是第 j 条曲线的第 l 个振幅（j = 1, 2）。

指标 J 具有以下性质：
- 当两条曲线重叠时，J = 0。
- 曲线之间的变异性越大，J 的值越大。
- (J(S1, S2) = J(S2, S1))。

1.2 实验设置与数据处理

在实验中，为转子系统设置了三种工况：无故障、故障等级 1 和故障等级 2。从降噪前后的信号时间波形可以看出，不同工况下信号的振幅不同。为避免其他因素对故障量化的影响，对三组数据进行了归一化处理。

1.3 指标 J 的计算结果

选择一个信号周期计算指标 J，结果如下表所示：
| 指标 | 值 |
| — | — |
| (J(S1, S1)) | 0.000 |
| (J(S1, S2)) | 1.052 |
| (J(S1, S3)) | 2.158 |

相邻指标 J 的差值分别为 1.052 和 1.106，近似相等，这表明指标 J 的变化接近