摘要

针对客滚船柴油机机械系统的复杂机构与运转特性,提出一种多分量非线性振动信号分解及其振动特征参数提取策略。为提高动力学参数提取鲁棒性,提出延拓经验模态分解(extension-EMD)方法分解信号规避端点效应,利用自相关函数提取包含最大特征的敏感分量,利用四阶能量算子(4th-HEO)幅值解调提取敏感分量的特征频率及其幅值,得到柴油机动力学特征与运行规律的关系,通过仿真信号验证方法的准确性,通过实船测试零负荷和满负荷运行工况下的三向振动信号验证了方法的有效性。研究结果表明,垂向信号的表现特征较其他方向信号表现力更佳。对于9缸4冲程柴油机而言,其0.5倍频和4.5倍频的幅值非常突出,且对负载变化影响更加敏感。研究方法为柴油机减振设计及故障诊断提供理论基础和技术支撑。