本文關(guān)鍵詞：磨損過程中摩擦力與摩擦振動(dòng)信號(hào)的混沌特性及相關(guān)性

  更多相關(guān)文章： 磨損過程 摩擦信號(hào) 混沌特性 相關(guān)性

【摘要】：為揭示摩擦學(xué)系統(tǒng)在磨損過程中的演化規(guī)律及內(nèi)在聯(lián)系,進(jìn)一步揭示和評(píng)價(jià)摩擦磨損機(jī)理,便于更好地開展摩擦學(xué)復(fù)雜問題的定量研究,本論文以混沌理論為基礎(chǔ),以磨損過程中的摩擦力及摩擦振動(dòng)信號(hào)為研究對(duì)象,探究了磨損過程中摩擦系統(tǒng)的混沌特性演化規(guī)律,以及摩擦力與摩擦振動(dòng)信號(hào)的相關(guān)性。具體研究?jī)?nèi)容如下:首先進(jìn)行摩擦磨損試驗(yàn),試驗(yàn)在銷盤式摩擦學(xué)試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行,上試樣分別采用鋁、銅、GCr15、20鋼,下試樣統(tǒng)一采用淬火45鋼在相同的工況及潤(rùn)滑條件下進(jìn)行摩擦磨損試驗(yàn),采集四組磨損過程中的摩擦力信號(hào)和摩擦振動(dòng)信號(hào)。接著以洛倫茲混沌信號(hào)為例,定量分析了噪聲對(duì)混沌信號(hào)特性的影響,結(jié)果表明,噪聲對(duì)混沌信號(hào)的功率譜、嵌入維數(shù)、時(shí)間延遲、最大Lyapunov指數(shù)、關(guān)聯(lián)維數(shù)等多種混沌特性都有較大的影響,論證了濾波的必要性。然后使用經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解(EMD)方法對(duì)洛倫茲混沌信號(hào)進(jìn)行濾波處理,并與小波濾波和中值濾波得到的信號(hào)進(jìn)行比較分析,證明EMD濾波方法對(duì)于含有噪聲的混沌信號(hào)具有良好的濾波效果。于是將該方法應(yīng)用于真實(shí)的摩擦磨損試驗(yàn)信號(hào)中,使用EMD方法對(duì)試驗(yàn)采集的摩擦力和摩擦振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行濾波處理,結(jié)果表明,EMD方法對(duì)于試驗(yàn)所采集的摩擦信號(hào)也具有良好的濾波效果,最終得到了相對(duì)純凈的摩擦信號(hào)。其次,采用延遲坐標(biāo)狀態(tài)相空間重構(gòu)技術(shù)對(duì)試驗(yàn)所采集的摩擦力信號(hào)和摩擦振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行相空間重構(gòu),分別構(gòu)建相空間中摩擦力和振動(dòng)信號(hào)的吸引子和遞歸圖,以定性研究磨損過程混沌特性的變化。結(jié)果表明:試驗(yàn)中所選用的摩擦副在磨損過程中摩擦力和摩擦振動(dòng)信號(hào)的相空間軌跡都存在“從遠(yuǎn)離平衡態(tài)的發(fā)散突變模式到平衡態(tài)的收斂和維持的穩(wěn)態(tài)模式再到遠(yuǎn)離平衡態(tài)的發(fā)散突變模式”的演化規(guī)律。然后,對(duì)摩擦力和摩擦振動(dòng)信號(hào)分別采用關(guān)聯(lián)維數(shù),遞歸度,確定度,分歧度,熵和分層度等多種混沌特性參數(shù)進(jìn)行表征,以定量研究磨損過程摩擦系統(tǒng)的混沌特性演化規(guī)律。研究表明:不同材料摩擦副在摩擦磨損過程中相空間軌道結(jié)構(gòu)的精細(xì)程度、相空間軌跡的收斂程度、摩擦系統(tǒng)所蘊(yùn)含的信息量以及摩擦系統(tǒng)的穩(wěn)定程度無一例外具有“倒浴盆曲線”的變化規(guī)律。摩擦力和摩擦振動(dòng)信號(hào)的相空間軌跡都存在軌道之間距離由遠(yuǎn)及近再遠(yuǎn)的規(guī)律;摩擦系統(tǒng)中所蘊(yùn)含的信息量在磨損過程中存在由少到多再變少的規(guī)律,與磨合磨損、正常磨損和急劇磨損三個(gè)磨損階段相對(duì)應(yīng)最后,采用交叉遞歸圖和交叉遞歸度,交叉確定度和交叉平均線長(zhǎng)三種基于交叉遞歸圖的相關(guān)性定量參數(shù)分別對(duì)每組試驗(yàn)在磨損過程中摩擦力和摩擦振動(dòng)信號(hào)在相空間中的相關(guān)性進(jìn)行定性和定量研究,結(jié)果表明:摩擦力和摩擦振動(dòng)信號(hào)在相空間中具強(qiáng)相關(guān)性。
【關(guān)鍵詞】：磨損過程 摩擦信號(hào) 混沌特性 相關(guān)性
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH117.1
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-19
• 變量注釋表19-21
• 1 緒論21-33
• 1.1 課題研究背景、意義及來源21-23
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀23-29
• 1.3 本課題的研究?jī)?nèi)容與流程29-33
• 2 摩擦磨損試驗(yàn)33-39
• 2.1 試驗(yàn)設(shè)備33-34
• 2.2 試驗(yàn)試樣與試驗(yàn)工況34-36
• 2.3 試驗(yàn)所得摩擦力與振動(dòng)信號(hào)36-39
• 3 噪聲對(duì)混沌信號(hào)的影響及濾波研究39-59
• 3.1 引言39
• 3.2 噪聲對(duì)混沌信號(hào)的影響39-46
• 3.3 含噪信號(hào)濾波46-58
• 3.4 本章小結(jié)58-59
• 4 磨損過程摩擦信號(hào)混沌行為研究59-122
• 4.1 引言59-60
• 4.2 摩擦信號(hào)的相空間重構(gòu)60-63
• 4.3 相空間軌跡演化過程63-80
• 4.4 磨損過程遞歸圖演化80-101
• 4.5 磨損過程的混沌特征量定量描述101-116
• 4.6 重復(fù)性試驗(yàn)論證結(jié)果的可靠性116-120
• 4.7 本章小結(jié)120-122
• 5 摩擦力與摩擦振動(dòng)相關(guān)性研究122-137
• 5.1 引言122
• 5.2 摩擦力與振動(dòng)相關(guān)性定性研究122-128
• 5.3 摩擦力與振動(dòng)相關(guān)性定量研究128-135
• 5.4 本章小結(jié)135-137
• 6 全文總結(jié)137-139
• 參考文獻(xiàn)139-144
• 作者簡(jiǎn)歷144-146
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集146

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 朱華,葛世榮;摩擦學(xué)系統(tǒng)的混沌特性[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2004年12期

2 葛世榮,朱華;摩擦學(xué)復(fù)雜系統(tǒng)及其問題的量化研究方法[J];摩擦學(xué)學(xué)報(bào);2002年05期

3 王觀民;張永振;杜三明;劉維民;;不同氣氛環(huán)境中鋼/銅摩擦副的高速干滑動(dòng)摩擦磨損特性研究[J];摩擦學(xué)學(xué)報(bào);2007年04期

4 江親瑜;零件磨損過程及壽命預(yù)測(cè)的數(shù)值仿真[J];潤(rùn)滑與密封;1997年06期

5 張峰;石現(xiàn)峰;張學(xué)智;;Welch功率譜估計(jì)算法仿真及分析[J];西安工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2009年04期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 閆潤(rùn)強(qiáng);語音信號(hào)動(dòng)力學(xué)特性遞歸分析[D];上海交通大學(xué);2006年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 張臣國;小波分析在信號(hào)降噪中的應(yīng)用研究[D];電子科技大學(xué);2012年

，

本文編號(hào)：995814