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在不同的外圈故障尺寸下，測量了一個滾動軸承試驗臺的振動信號。實驗結果與模擬結果十分一致，可以看出該結果對于理解不同故障嚴重程度滾動軸承的振動響應機理是有效的。

活塞壓縮機結構復雜，故障較多，常見故障有氣閥漏氣、活塞環磨損、連桿大頭瓦磨損等故障。 氣閥的故障機理和特征分析 壓縮機氣閥為自動閥，由閥座、閥片、彈簧和升程限制器組成。

用一個通俗的比方來說，就是工業機理可以指明與故障狀態相關或者可能相關的數據有哪些，而數據工程師可以以此找到最相關的參數，對“故障狀態”和“數據特征”的相關性進行研究。當然，數據工程師也可以不考慮“工業機理”，而直接從數據的汪洋大海中，“海底撈針”式的撈取，從而找到與故障最相關的特征及數據。只是這樣的方法的效率是極低的，而且付出的是數據工程師的大量“無效”勞動。

（5）斷口是否出現非纖維狀斷口異常區，這種斷口形貌尤其是在裂紋源區或附近出現的這種形貌，可能就是鑄、鍛、焊等冶金缺陷引起的，它對故障的發生可能起直接作用。二、故障件斷口的微觀檢驗微觀檢驗也稱微觀斷譜或微觀斷口金相，可用光學顯微鏡、透射電鏡、掃描電鏡等裝置進行分析。根據斷口譜形特征，可確定材料或構件的失效機理。

然而，由于工作環境的復雜性和多變性，滾動軸承的故障診斷成為了一個技術難題。軸承的故障不僅難以預測，而且一旦發生，往往伴隨著巨大的經濟損失和安全隱患。虛擬仿真：故障機理的可視化為了深入理解滾動軸承的失效機理，本研究首先采用了有限元方法進行虛擬仿真。通過仿真，我們能夠在計算機中模擬軸承在各種工況下的運行狀態，從而揭示軸承在故障發生時的應力分布和部件運動規律。

軸彎曲的故障機理 當軸發生彎曲的時候，整個軸的質心將偏離軸中心線。當軸旋轉的時候，這種質心偏離的狀態會與軸平衡不良狀態類似，但是也存在差別。 當軸由于長期靜置引起彎曲的時候，其彎曲方向與靜置時受力方向一致。對于長期未開機設備而言，這個力通常是重力，因此軸的質心會偏向重力方向。當軸開始旋轉的時候，此時重力方向不變，但是重力方向相對于變形位置的方向發生了改變。

目前設備狀態監測及故障預警若干關鍵技術可歸納如下：（1）揭示設備運行狀態機械動態特性劣化演變規律。設備由非故障運行狀態劣化為故障運行狀態，其機械動態特性通常有一個發展演變過程。需揭示劣化過程及故障變化演變規律及發展特點，分析故障產生機理、發展原因和發展模式，構建劣化演變機械動態特性模型。（2）提取設備運行狀態發展趨勢特征。

其中經驗方法是根據輪系動力學參數特點進行檢測、分析，如油溫、油樣渾濁度、噪聲、振動信號等實現故障診斷，對于專工現場經驗依賴度高，往往只能實現粗略狀態評估，無法實現精確的故障定位；機理建模是指利用數學物理理論對設備的狀態數據進行簡化假設、機理分析、數據處理，進而實現故障診斷，多用于旋轉機械等有明確運行機理的設備評估場景；智能分析則是基于傳感采集和數據挖掘等手段，對設備監測的多源傳感信息進行綜合評估，降低了對專家知識的依賴程度

對電動機的振動噪聲進行故障診斷，有助于判斷電動機運行狀態是否異常，識別電動機發生故障的位置及產生故障的原因。2 電動機振動噪聲產生機理電動機的振動和噪聲是評定電動機質量的重要指標[7-8]，電動機的振動不僅影響其使用壽命，而且是引起噪聲的主要原因。一般來說，電動機噪聲來源基本可以分為3類，即空氣動力噪聲、機械噪聲與電磁噪聲。

大會上，天洑軟件高級產品經理周猛作了題為《基于數據+機理驅動的設備智能預警與故障診斷系統》的報告，詳細介紹了天洑面向重資產流程性行業及離散制造業，基于物聯網、大數據、人工智能等相關技術，以特征提取+數據建模+機理建模為技術核心的設備智能預警與故障診斷系統。該系統搭建了從設備數據采集、特征提取、數據+機理建模，到設備智能預警和故障自診斷的完善運維體系。

因此，需研究多源多維信息融合的狀態監測與故障診斷技術（見圖5），分析電機系統非線性、強耦合特性以及溫漂、擾動等非線性因素的作用機理，強干擾下弱信號的提取方法和多源信息融合機制，探明電機參數與運行工況間的非線性函數關系、電機系統漸變故障與狀態信息及參數的關系，通過狀態觀測和參數辨識實現電機系統性能參數退化預警。

1 減振器異響問題分類 減振器異響在懸架系統異響甚至底盤異響故障中占有相當高的比例，在售后故障統計中一直是主要問題。 減振器總成由多個零件組成，如圖1所示，可產生多種模式的異響，但每種異響的產生機理不盡相同，減振器（滑柱總成）常見異響分類如圖2所示。

2.統計分析定期分析注塑機使用記錄，分析停機損失，修訂備忘目錄，尋找減少維修作業的重點措施，研究故障機理，提出改進措施。3.按程序反饋有關故障上報主管部門，并反饋給注塑機制造單位。

轉子永久性彎曲與臨時性彎曲是兩種不同的故障，但其故障的機理是相同的。轉子不論發生永久性彎曲還是臨時性彎曲，都會產生與質量偏心情況相類似的旋轉矢量激振力。 4.

中心孔有油后會使轉軸出現振動問題，它造成的振動在機理上有數種不同的說法： 一種說法認為，轉動時孔內液體轉速比轉軸低，這樣液體會產生一個比轉動頻率低，但是頻率接近轉速的次同步激振力，這個激振力和工作轉速合成后可以產生拍振或和差振動。

（2）機械故障原因分析。故障分析的目的不僅在于判別故障的性質、查找故障原因，更重要的在于將故障機理識別清楚，提出有效的改進措施，以預防故障重復發生。通過故障分析，找到造成故障的真正原因，從設計、材料選擇、加工制造、裝配調整、使用與保養等方面采取措施，提高機械產品的可靠性。

會議中天洑軟件將于“石化轉動設備檢修及預知性維護”分論壇作題為《基于數據+機理驅動的設備智能預警與故障診斷系統》的技術報告。同時天洑將在會議展區展出多款自研軟件產品及案例，歡迎前來咨詢和技術交流。

（2）機械故障原因分析。故障分析的目的不僅在于判別故障的性質、查找故障原因，更重要的在于將故障機理識別清楚，提出有效的改進措施，以預防故障重復發生。通過故障分析，找到造成故障的真正原因，從設計、材料選擇、加工制造、裝配調整、使用與保養等方面采取措施，提高機械產品的可靠性。

產品故障率的浴盆曲線表明，降低故障率的最優方法就是盡可能早的識別故障并將故障消除在萌芽狀態。也就是說，“最好不要讓一件壞事發生，而不要在壞事發生后再去補救?！? 圖-1 故障率的浴盆曲線 通常來說，負責RAMS的工程師會關注汽車產品的故障現象，故障帶來的影響，故障的原因以及故障背后的機理等。

從振動機理上分析，轉子發生動靜碰磨或彎曲是不應具備以上特征的。 經過全面分析，最終確認是汽輪機軸封蒸汽凝結水疏水不暢，在汽封室內聚集，激冷汽輪機軸而導致其臨時熱彎曲引發的周期性振動波動。在準確定位故障、明確故障機理后，檢修方案調整為不需更換轉子，僅需對軸封蒸汽疏水管線進行疏通，極大地縮短了檢修周期，機組恢復平穩運行。