机械工程学报 ›› 2026, Vol. 62 ›› Issue (15): 463-474.doi: 10.3901/JME.260574
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宫燃1, 胡溢华1, 许晋2, 李金晓1, 张鹤2
GONG Ran1, HU Yihua1, XU Jin2, LI Jinxiao1, ZHANG He2
摘要: 车辆运行过程中常处于高速高负荷的工况,这容易导致传动系统中涨圈型密封环加速失效。由于密封接触状态及其动态损伤演变机制的复杂性,仅依靠物理模型获取失效机理存在困难。为此,采用摩擦信息学方法,对影响密封环性能衰退的工况因素进行定量分析。首先,通过密封环寿命试验采集并处理工况数据和密封性能数据。然后,采用自适应噪声完备集合经验模态分解算法和时序分析方法,对寿命数据进行多维工况特征的分解与重构,进一步结合相关性统计,在高频、低频与趋势项上开展了多尺度定量化分析,分别对应密封性能参数特征的短期变化波动、由物理状态改变引起的变化波动,以及长期的趋势,该方法符合涨圈型密封环实际运行过程中的变化规律。最后,采用随机森林回归算法验证了分析结果的正确性。分析表明,油温的趋势项对密封环泄漏的影响最大,特性贡献度达到0.43。所提出的结合相关性分析的多尺度分析方法具备自适应与可验证的优势,能够在避免构建复杂模型的前提下,有效捕捉密封环工况状态与失效的内在关系,适用于涨圈型密封环强耦合、非平稳的运行状态特性。
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