文档介绍：计
算
机
仿
真
技
术
论
文

计算机仿真技术在机械故障诊断中的应用
摘要:计算机仿真技术已经有很长的发展历史,在制造业的各个领域也得到了广泛的应用。本文概略地叙述了计算机仿真实现的方法和步骤,重点介绍了仿真技术在机械故障诊断中的一些典型应用,并列举了一些实例。这些实例主要集中在国内大专院校所进行的理论研究和产业化成果方面,具有一定的参考价值和实际意义。
关键词计算机仿真技术机械制造故障诊断
引言
计算机仿真技术是以多种学科和理论为基础,以计算机及其相应的软件为工具,通过虚拟试验的方法来分析和解决问题的一门综合性技术。。根据仿真过程中所采用计算机类型的不同,计算机仿真大致经历了模拟机仿真、模拟-数字混合机仿真和数字机仿真三个大的阶段。20世纪50年代计算机仿真主要采用模拟机;60年代后串行处理数字机逐渐应用到仿真之中,但难以满足航天、化工等大规模复杂系统对仿真时限的要求;到了70年代模拟-数字混合机曾一度应用于飞行仿真、卫星仿真和核反应堆仿真等众多高技术研究领域;80年代后由于并行处理技术的发展,数字机才最终成为计算机仿真的主流。现在,计算机仿真技术已经在机械制造、航空航天、交通运输、船舶工程、经济管理、工程建设、军事模拟以及医疗卫生等领域得到了广泛的应用。
一、船舶柴油机故障在线诊断仿真技术研究
早期船舶轮机员对船用柴油机的故障诊断,一般通过一些常规的普通仪表、仪器、化验并结合看、摸、听、,而且故障诊断的速度慢、,微机的普及,为离线和在线故障诊断提供物质基础,使离线与在线诊断的实现成为可能.
1 船用柴油机故障的在线诊断
,利用监测系统对柴油机运行时内外部工况参数进行自动监测,并将监测信号输人计算机进行计算分析,同时结合轮机日记记录、轮机员的观察测试,对柴油机技术状态进行早期预测,做一些部件的趋势分析,,故障模式识别的船用柴油机来说,,目的均是为了有效地识别故障,所以最关键的问题是要建立故障识别的判据(专家系统数据库),
表明柴油机工作性能参数如压力、温度的大小高低、噪音的大小、转速、流量漏泄、振动等,,必须引人微处理机系统,对柴油机的关键件、重要件、易损件及其它部位设定故障诊断点,并将这些正确的性能参数信号值建立完整的数据库(专家系统数据库);利用微机对诊断点的诊断信号进行自动巡回检测,,则表明该柴油机正常无故障;如果超过范围,,并通过显示设备和报警设备,告知外界, 所示.
、信号转换程序、巡回检测程度、比较程序、显示报警程序等组成,可以对船用柴油机进行实时在线监视其工作状态,完成自动在线故障诊断任务。
图1 船用接油机故障在线诊断原理框图
2 柴油机运行故障计算机仿真
现代船用柴油机正朝着大型化、高增压和高经济性发展,使得故障征兆与故障原因的关系更复杂,,模拟柴油机各种运行工况下的工作过程已成为可能,,也可对柴油机某些增压系统、气缸活塞组件与燃烧系统、,参照相应规范,运用各种
知识和经验,对机器状态进行识别,对早期故障进行诊断,对故障的部位、原因和程度作出判断,对机器技术状态的发展趋势进行预测,为确定维修决策提供技术依据. 开发的船用二冲程涡轮增压柴油机运行性能预测程序,不仅可以模拟一个气缸有故障,,获得发动机在此故障和工况下各处运行参数,建立相应的故障样本集,并实现船用柴油机故障诊断.
3 柴油机运行故障诊断策略
用于故障诊断的方法称为故障诊断策略,故障诊断策略包括被