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5000吨超大海工油缸数字孪生系统的构建与应用
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作者 何超然 卞永明 +3 位作者 陈力 丁张杰 袁志成 简立刚 《中国工程机械学报》 北大核心 2025年第4期628-632,638,共6页
随着工业自动化和智能制造的发展,数字孪生技术在海事工程领域的应用潜力日益凸显。超大海工油缸长期处于复杂的海事环境中,易受腐蚀、船体摇摆等因素影响,导致设备运行可靠性降低、故障率提升,甚至威胁作业的安全。针对这些挑战,提出... 随着工业自动化和智能制造的发展,数字孪生技术在海事工程领域的应用潜力日益凸显。超大海工油缸长期处于复杂的海事环境中,易受腐蚀、船体摇摆等因素影响,导致设备运行可靠性降低、故障率提升,甚至威胁作业的安全。针对这些挑战,提出了一种面向超大海工油缸的数字孪生系统,通过构建虚实结合的实时交互平台,提升油缸在海事环境下的状态监测与性能评估能力。首先设计了硬件系统,重点解决了复杂环境下数据采集的准确性和实时性问题。随后,基于物联网和大数据技术开发的软件系统实现了针对海工油缸的状态监测、腐蚀诊断和动态性能评估等功能。研究表明,该数字孪生系统有望提升油缸的安全性和可靠性,为设备的预维护、寿命延长及性能优化提供重要支撑,并为类似海事设备的数字化转型提供了经验。 展开更多
关键词 数字孪生 状态监测 性能评估
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噪声背景下梅尔频率倒谱系数与多注意力网络在电机故障诊断中的应用
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作者 宋恩哲 朱仁杰 +2 位作者 靖海国 姚崇 柯赟 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第3期475-485,共11页
针对电机实际工作过程中存在噪声干扰导致故障诊断精度下降的问题,本文提出了一种基于梅尔频率倒谱系数动态特征与多注意力融合卷积神经网络的故障诊断方法。通过梅尔频率倒谱系数动态特征提取噪声信号中的低频信息,并结合卷积注意力模... 针对电机实际工作过程中存在噪声干扰导致故障诊断精度下降的问题,本文提出了一种基于梅尔频率倒谱系数动态特征与多注意力融合卷积神经网络的故障诊断方法。通过梅尔频率倒谱系数动态特征提取噪声信号中的低频信息,并结合卷积注意力模块的自适应调节能力及多特征融合策略进一步减少噪声对故障诊断的干扰。通过电机台架数据验证了该方法在噪声条件下诊断的可行性,然而该方法受梅尔频率倒谱系数参数与网络结构的直接影响,因此具体分析了不同参数条件对抗噪性能的影响。实验结果表明:在信噪比-10 dB噪声背景下,梅尔频率倒谱系数动态特征与多注意力融合卷积神经网络相结合的故障诊断方法仍保持90%以上的诊断精度。 展开更多
关键词 电机 故障诊断 噪声环境 梅尔频率倒谱系数 卷积神经网络 多尺度 卷积注意力模块 特征融合
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一起大型特种船舶微型断路器非典型脱扣原因分析及对策建议 被引量:1
3
作者 王鲸 刘俊 肖耀辉 《中国修船》 2025年第4期5-9,共5页
船舶电网集成度高、线路密集、供配电网络结构复杂,使得船舶电力系统中故障类型更为复杂多样,大型特种船舶因其使用的特殊性,对于电气设备工作的稳定性提出了较高要求。文章针对一起大型特种船舶微型断路器多次脱扣故障现象,通过依次使... 船舶电网集成度高、线路密集、供配电网络结构复杂,使得船舶电力系统中故障类型更为复杂多样,大型特种船舶因其使用的特殊性,对于电气设备工作的稳定性提出了较高要求。文章针对一起大型特种船舶微型断路器多次脱扣故障现象,通过依次使用船舶便携设备常规检测、实验室电气物理性能试验和失效试验3种逐步深入检测方式,发现脱扣断路器因质量存在个体差异,导致其触头表面导电金属银含量较低,使得触头电阻热功率较高,在长时间的工作下产热致过载热脱扣结构误动作,导致此次断路器非典型脱扣故障的发生。同时还提出了同批次断路器使用前进行失效试验抽检的建议,为后续船舶建造时断路器等电气设备的选择提供了参考依据。 展开更多
关键词 船舶电网 特种船舶 微型断路器 触头
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融合HOG与SVM算法的智能船机油液监测方法研究
4
作者 高炳 王林 +1 位作者 李伟 刘国栋 《中国修船》 2025年第5期38-42,共5页
文章提出一种融合方向梯度直方图(HOG)与支持向量机(SVM)算法的船机油液监测方法,通过算法优化改进及应用,实现在不同状态下稳定智能地对船机油液磨损颗粒进行抗气泡干扰在线监测。从图像样本采集、图像样本预处理、融合HOG算法的图像... 文章提出一种融合方向梯度直方图(HOG)与支持向量机(SVM)算法的船机油液监测方法,通过算法优化改进及应用,实现在不同状态下稳定智能地对船机油液磨损颗粒进行抗气泡干扰在线监测。从图像样本采集、图像样本预处理、融合HOG算法的图像特征提取、融合SVM算法分类模型构建与训练等方面分析研究融合HOG与SVM的磨粒识别方法。搭建船舶气缸润滑油液系统在线监测试验台架,进行不同算法测试对比分析,结果显示:采用HOG+SVM融合方案的测试样本分类准确度明显提升,分类准确度高达84.35%。 展开更多
关键词 智能船舶 油液监测 船舶机舱 方向梯度直方图 支持向量机
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基于有限元的船用齿轮箱振动监测位置分析
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作者 古成中 罗日荣 +1 位作者 周志才 倪圆 《中国修船》 2025年第2期46-50,共5页
针对船用齿轮箱振动监测位置设置不精准的问题,文章基于Solidworks+HyperMesh+ABAQUS的组合平台,建立了齿轮箱三维实体模型及有限元模型,开展约束模态分析和冲击响应分析,研究了船用齿轮箱箱体、传动齿轮系的振动模态和冲击响应特性,掌... 针对船用齿轮箱振动监测位置设置不精准的问题,文章基于Solidworks+HyperMesh+ABAQUS的组合平台,建立了齿轮箱三维实体模型及有限元模型,开展约束模态分析和冲击响应分析,研究了船用齿轮箱箱体、传动齿轮系的振动模态和冲击响应特性,掌握了不同激励频率下的振动响应敏感部位,为振动监测位置确定提供了依据。 展开更多
关键词 船用齿轮箱 振动监测 模态分析 有限元
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基于润滑油光谱分析技术对某船柴油机磨损问题的分析与诊断
6
作者 吴善跃 方瑜 钱怡 《中国修船》 2025年第5期23-26,共4页
在定期监测中发现某船柴油机润滑油中金属元素含量异常,文章根据该型柴油机主要运动部件材质信息判别可能磨损故障部位,对故障柴油机拆检情况进行了跟踪,并获取故障件送至专业实验室检测材质化学成分,结果证实先前监测结论。最后分析并... 在定期监测中发现某船柴油机润滑油中金属元素含量异常,文章根据该型柴油机主要运动部件材质信息判别可能磨损故障部位,对故障柴油机拆检情况进行了跟踪,并获取故障件送至专业实验室检测材质化学成分,结果证实先前监测结论。最后分析并确认了故障原因。 展开更多
关键词 磨损 油液光谱分析 柴油机 故障诊断
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某船艉轴异常噪声问题的分析与诊断
7
作者 吴善跃 韩宇 +1 位作者 陈昕 任凤华 《中国修船》 2025年第3期29-33,共5页
文章针对某船出现的艉轴异常噪声问题开展振动监测。首先通过数据处理与分析提取了振动故障特征,基于这些特征判断该艉轴在电动盘车及试车工况分别存在持续干摩和碰摩问题,建议检查。随后,对故障艉轴拆检进行了跟踪,拆检结果与先前分析... 文章针对某船出现的艉轴异常噪声问题开展振动监测。首先通过数据处理与分析提取了振动故障特征,基于这些特征判断该艉轴在电动盘车及试车工况分别存在持续干摩和碰摩问题,建议检查。随后,对故障艉轴拆检进行了跟踪,拆检结果与先前分析判断相符。修后再次开展振动监测,原有异常现象消失。最后,综合振动故障特征和拆检结果,研究探讨异常振动现象产生原因与相关机理。本例故障较为少见,相关问题分析及结论可为类似故障诊断提供参考。 展开更多
关键词 船舶 艉轴 异常噪声
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船舶主机功率输出组件振动故障现场诊断方法
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作者 古成中 倪圆 苏高辉 《中国修船》 2025年第5期48-54,共7页
文章针对船舶主机功率输出组件因振动剧烈导致的失效问题,基于故障诊断实践,分析了高弹性联轴器、万向联轴器、弹性支撑及减振器的结构特点,建立了转子不平衡、轴系不对中、轴承故障及机械松动的力学模型,研究其振动故障特性,总结提炼... 文章针对船舶主机功率输出组件因振动剧烈导致的失效问题,基于故障诊断实践,分析了高弹性联轴器、万向联轴器、弹性支撑及减振器的结构特点,建立了转子不平衡、轴系不对中、轴承故障及机械松动的力学模型,研究其振动故障特性,总结提炼了不同类型振动的敏感参数。同时,提出了一套基于设备点检的振动故障现场诊断方法,通过测振仪与频谱分析仪结合,实现了故障的快速定位与准确诊断。经实船验证,该方法简单可靠,为船舶动力系统维护提供了有效技术支撑。 展开更多
关键词 船舶主机 功率输出组件 不平衡 不对中 机械松动
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基于有限元分析的圆筒体与封头连接取值研究
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作者 董元平 顾乾丰 +1 位作者 胡有宁 杨旭东 《中国修船》 2025年第3期68-72,共5页
对于压力和直径比较大的高压容器,椭圆形封头因容器壁太厚导致制造困难,此时宜使用球形封头代替椭圆形封头。球形封头所受的应力是圆筒体所受应力的一半,理论壁厚即为圆筒体壁厚的一半,因此在工程中会削薄二者过渡连接处圆筒体厚度。圆... 对于压力和直径比较大的高压容器,椭圆形封头因容器壁太厚导致制造困难,此时宜使用球形封头代替椭圆形封头。球形封头所受的应力是圆筒体所受应力的一半,理论壁厚即为圆筒体壁厚的一半,因此在工程中会削薄二者过渡连接处圆筒体厚度。圆筒体与球形封头相连接时,二者间的中心线距离、削薄段的长度都需要在国标推荐的范围内寻求最佳值。文章通过ANSYS有限元工具,分析计算出圆筒体与球形封头削薄连接的最佳中心线距离及过渡段长度。 展开更多
关键词 高压容器 球形封头 中心线距离 削薄过渡段 ANSYS有限元
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船用空压机常见故障诊断与检修
10
作者 郑振杰 《珠江水运》 2025年第11期148-150,共3页
船用空压机作为船舶动力系统的核心设备,其稳定运行对船舶安全至关重要。本文基于实际案例与理论研究,系统分析了船用空压机的常见故障、故障原因及检修方法,并提出了日常维护与管理策略。通过理论与结合实际案例,从故障现象、原因分析... 船用空压机作为船舶动力系统的核心设备,其稳定运行对船舶安全至关重要。本文基于实际案例与理论研究,系统分析了船用空压机的常见故障、故障原因及检修方法,并提出了日常维护与管理策略。通过理论与结合实际案例,从故障现象、原因分析到检修流程进行探讨,为船舶轮机管理人员提供参考,旨在提升设备可靠性并降低航行风险。 展开更多
关键词 空压机 故障 诊断 检修
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某风机及其舱室异常振动分析与排除
11
作者 袁慧五 郭玲丽 胡亚辉 《中国修船》 2025年第3期49-51,共3页
文章针对某风机和舱室出现异常振动的情况,结合故障排除过程,采用振动时域波形和频谱分析方法,准确找到了异常振动原因并给出了维修建议,同时通过指导厂家采取准确的维护保养措施排除了该故障隐患。
关键词 风机振动 舱室振动 时域波形 频谱 维护保养
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基于离线监测的轴承状态综合评估
12
作者 郑远春 《中国修船》 2025年第2期42-45,共4页
文章针对某型船舶轴系中间轴承磨损、润滑、振动和热负荷状态的模糊不确定性,进行润滑油原子发射光谱分析、铁磁性颗粒含量(PQ)指数分析、润滑油理化性能指标检测、振动测试和温度监测,应用模糊综合评估方法,建立基于信息融合的轴承状... 文章针对某型船舶轴系中间轴承磨损、润滑、振动和热负荷状态的模糊不确定性,进行润滑油原子发射光谱分析、铁磁性颗粒含量(PQ)指数分析、润滑油理化性能指标检测、振动测试和温度监测,应用模糊综合评估方法,建立基于信息融合的轴承状态评估模型,实现轴承状态综合评估,为轴承的视情维修和健康管理提供技术支撑。 展开更多
关键词 磨损 振动 温度 状态评估
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某渡船艉门液压油源排压降低原因分析
13
作者 池华方 宋宏生 《中国修船》 2025年第3期26-28,共3页
针对某渡船艉门液压油源排压降低,只能开启火车舱艉门而不能开启汽车舱艉门的现象,文章在分析该船艉门液压油源控制原理、控制特点的基础上,进行故障诊断、原因分析,并提出相应的管理建议。
关键词 渡船艉门 液压油源 排压降低
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某汽轮发电机组振动测试与故障诊断
14
作者 陈志敏 刘小龙 +1 位作者 高鑫磊 魏梦巍 《中国修船》 2025年第2期54-58,共5页
针对某汽轮发电机组故障问题,文章对装置进行了振动测试与故障诊断,在汽轮机、发电机、齿轮箱、联轴器等主要构件处设置测点监测振动数据,发现多个位置的测点均出现了轴向与垂直方向的振动过大的问题。通过测得频谱与相位等数据,初步诊... 针对某汽轮发电机组故障问题,文章对装置进行了振动测试与故障诊断,在汽轮机、发电机、齿轮箱、联轴器等主要构件处设置测点监测振动数据,发现多个位置的测点均出现了轴向与垂直方向的振动过大的问题。通过测得频谱与相位等数据,初步诊断为轮机轴与小齿轮轴综合不对中、发电机轴与大齿轮轴轻微角不对中。最终根据测试数据以及拆检结果,查找出故障原因并给出维修意见。 展开更多
关键词 汽轮机组 振动分析 故障诊断
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一起克令吊力夫钢丝故障的排除
15
作者 王学法 《中国水运》 2025年第3期44-46,共3页
某轮在港使用船舶克令吊卸货期间发生克令吊力夫钢丝弹出盘钢丝滚筒,力夫钢丝夹于滚筒与滚筒支架板之间,导致克令吊臂无法升降,卸货作业被迫暂停的事故,本文分析了事故原因、采取的安全处理措施,具有一定的借鉴意义。
关键词 克令吊力夫钢丝 弹出夹住 解决方法
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基于红狐优化支持向量机回归的船舶备件预测 被引量:1
16
作者 孟冠军 杨思平 钱晓飞 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期25-31,共7页
针对以往船舶备件需求预测精度不高,无法满足船舶综合保障的实际问题,文章建立一种基于改进红狐优化算法(improved red fox optimization,IRFO)的支持向量机回归(support vector regression,SVR)的船舶备件预测模型。为进一步提高红狐... 针对以往船舶备件需求预测精度不高,无法满足船舶综合保障的实际问题,文章建立一种基于改进红狐优化算法(improved red fox optimization,IRFO)的支持向量机回归(support vector regression,SVR)的船舶备件预测模型。为进一步提高红狐优化算法(red fox optimization,RFO)的寻优精度,重构其全局搜索公式,并融合精英反向学习策略。采用基准测试函数对IRFO算法进行仿真实验,实验表明,IRFO算法比RFO算法、粒子群算法、灰狼优化算法寻优能力更强,综合性能更优。基于船舶备件历史数据,建立IRFO-SVR船舶备件预测模型,通过对比其他模型的预测结果,表明IRFO-SVR的预测效果更佳。 展开更多
关键词 船舶备件预测 红狐优化算法(RFO) 支持向量机回归(SVR) 精英反向学习
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基于数字孪生的水润滑轴承试验台状态监控和故障诊断系统研究
17
作者 张同港 金勇 +1 位作者 阮俊鹏 朱汉华 《热能动力工程》 北大核心 2025年第6期172-180,共9页
针对水润滑轴承试验台在运行过程中的状态监控和故障诊断功能监控角度单一、动态数据监测效果差、故障诊断实时性和精度较差等问题,应用数字孪生技术,提出了基于卷积神经网络的故障诊断模型。首先,以通用数字孪生五维模型为基础,设计了... 针对水润滑轴承试验台在运行过程中的状态监控和故障诊断功能监控角度单一、动态数据监测效果差、故障诊断实时性和精度较差等问题,应用数字孪生技术,提出了基于卷积神经网络的故障诊断模型。首先,以通用数字孪生五维模型为基础,设计了水润滑轴承试验台虚拟模型和虚拟场景,实现了虚拟模型与物理实体的交互;其次,通过故障模拟试验构建故障数据集,采用卷积神经网络构建了故障诊断模型,通过故障模拟试验构建故障数据集。结果表明:数字孪生系统能够实现水润滑轴承试验台物理空间与虚拟空间的数据交互,为后续故障诊断模型提供了数据;基于卷积神经网络的故障诊断模型能够实现对6种工况下(500,800 r/min 2种转速和0,0.5,0.8 MPa 3种载荷的组合)的故障诊断;引入流形学习中的T分布随机邻域嵌入(t-SNE)技术对输出特征数据进行降维可视化,可对不同故障类型的数据进行明显区分。 展开更多
关键词 水润滑轴承试验台 状态监控 故障诊断 数字孪生
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“互联网+教育”背景下“轮机维护与修理”线上学习行为分析
18
作者 邓义斌 王冲 +2 位作者 杨志勇 朱汉华 张世恒 《航海教育研究》 2025年第1期32-37,共6页
学生线上学习行为是线上线下混合式教学效果的直接反映,开展学生学习行为分析有助于掌握各类学生群体特点,以便提出针对性的教学策略,为个性化教学提供新思路。以2022—2023年选修“轮机维护与修理”课程的轮机工程专业本科生为研究对象... 学生线上学习行为是线上线下混合式教学效果的直接反映,开展学生学习行为分析有助于掌握各类学生群体特点,以便提出针对性的教学策略,为个性化教学提供新思路。以2022—2023年选修“轮机维护与修理”课程的轮机工程专业本科生为研究对象,基于理工智课平台记录的线上学习行为数据,构建学生学习行为分析框架,开展聚类分析和相关性分析。研究结果表明,参与课程学习的学生群体可分为消极学习类、积极进取类和中规中矩类,这三类学生群体期末考试成绩分别与课前课后测验完成度、发帖次数和课中测验得分率指标有显著的相关性。 展开更多
关键词 轮机维护与修理 线上线下混合式教学 学习行为 聚类分析 相关性分析
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五自由度双清洗盘清洗机械臂的运动学分析与路径规划
19
作者 王怡 方珍龙 《船舶工程》 北大核心 2025年第2期119-128,共10页
[目的]为了提高机械臂对船舶表面污损的清洗效率,研究一种五自由度双清洗盘清洗机械臂模型并提出相应的清洗策略。[方法]采用改进型D-H法建立机械臂的运动学模型,并利用蒙特卡洛法对其可达工作空间进行仿真评估;采用7次多项式插值方法... [目的]为了提高机械臂对船舶表面污损的清洗效率,研究一种五自由度双清洗盘清洗机械臂模型并提出相应的清洗策略。[方法]采用改进型D-H法建立机械臂的运动学模型,并利用蒙特卡洛法对其可达工作空间进行仿真评估;采用7次多项式插值方法拟合各关节的运动曲线,使用K-means算法对二维栅格区域内随机生成的清洗点按距离进行分类,通过蚁群优化(ACO)算法规划出每个清洗盘的最优移动路径。[结果]该模型可达工作空间能够适应不同曲率的船舶表面,各关节的轨迹规划曲线较为平滑,且清洗盘路径规划方法高效。[结论]该机械臂模型具有较强的适应性和较高的清洗效率,可供多清洗盘清洗机械臂的应用设计参考。 展开更多
关键词 船舶表面清洗 五自由度机械臂 运动学分析 轨迹规划
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AI赋能,护航未来:船舶智能运维与故障诊断的创新与实践
20
作者 贾宝柱 吴军 《中国舰船研究》 北大核心 2025年第2期1-2,共2页
高技术船舶是推动我国船舶工业由总装集成向高端制造转型升级的重要战略方向,智能运维与故障诊断是高技术船舶的重要技术特征之一。智能运维与故障诊断通过各类故障模型结合人工智能(AI)算法对船舶设备、系统和整体运行状态进行实时监... 高技术船舶是推动我国船舶工业由总装集成向高端制造转型升级的重要战略方向,智能运维与故障诊断是高技术船舶的重要技术特征之一。智能运维与故障诊断通过各类故障模型结合人工智能(AI)算法对船舶设备、系统和整体运行状态进行实时监测、智能分析与自动化维护。这不仅是对我国现行的三级维护保养体系的发展和完善,而且通过实时预警、故障诊断、故障预测和智能决策等方法的综合应用,能够有效提升船舶的整体管控能力和水平。 展开更多
关键词 AI 故障诊断 高技术船舶 智能运维
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