發(fā)布時間：2019-11-19 23:00

【摘要】：缸套-活塞環(huán)工作過程中,聲發(fā)射信號主要來源是兩接觸表面的微凸體接觸與兩接觸表面間流體的黏滯摩擦所產(chǎn)生晶體的彈性變形、塑性變形、剪切、黏著等。聲發(fā)射技術(shù)作為一種新型動態(tài)無損檢測方法,由于可以有效的檢測出材料中的諸如裂紋擴展、彈塑性變形以及其他形式損傷所發(fā)出的瞬態(tài)彈性波,因此,聲發(fā)射信號可以用來實時、動態(tài)地表征缸套-活塞環(huán)表面間的實際接觸與潤滑狀態(tài)。本文主要目的:對二沖程柴油機聲發(fā)射信號進(jìn)行分析提取出產(chǎn)生聲發(fā)射信號的各個激勵源,并對摩擦磨損試驗機缸套-活塞環(huán)一個往復(fù)的聲發(fā)射信號進(jìn)行研究,找到聲發(fā)射信號在不同條件下的變化規(guī)律。首先,通過對5S35ME-B9型號二沖程柴油機上止點和行程中點的聲發(fā)射信號利用傅立葉變換和希爾伯特黃變換等方法進(jìn)行時頻分析,找到不同時刻和頻率的聲發(fā)射信號對應(yīng)的激勵源。然后,以摩擦磨損試驗機為研究對象,通過改變缸套-活塞環(huán)間的法向載荷和相對運動速度來分析聲發(fā)射信號特征信息隨載荷、速度的變化關(guān)系。最后進(jìn)行干摩擦實驗來分析聲發(fā)射信號與潤滑狀態(tài)之間的關(guān)系。結(jié)果表明,噴油器噴油與高溫高壓氣體的燃燒、氣閥座的沖擊和活塞環(huán)與缸套珩磨紋的接觸會產(chǎn)生明顯的聲發(fā)射信號,根據(jù)對不同激勵源的聲發(fā)射信號進(jìn)行分析可以檢測出不同部件的工作狀態(tài)。在不同載荷和轉(zhuǎn)速下,往復(fù)實驗機缸套-活塞環(huán)一個周期的聲發(fā)射信號幅值隨著時間的變化而變化,在上止點到下止點之間呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢。在缸套-活塞環(huán)的上、下止點位置時聲發(fā)射信號幅值最小,在上止點和下止點之間聲發(fā)射信號幅值有最大值。當(dāng)載荷相同時,聲發(fā)射信號幅值和頻域隨著速度的增加而增加。當(dāng)速度相同時,聲發(fā)射信號幅值隨著載荷的增加而增加,當(dāng)載荷過大時,聲發(fā)射信號幅值會出現(xiàn)明顯的增加,此時缸套-活塞環(huán)的潤滑出現(xiàn)異常,并根據(jù)聲發(fā)射波形圖可以找到出現(xiàn)異常的位置。當(dāng)速度和載荷相同時,與充分潤滑條件下的聲發(fā)射信號相比,干摩擦條件下的聲發(fā)射信號幅值有比較明顯的增加。
【圖文】：

的；任何時候，一個信號都可Ｗ包含許多ＩＭＦ，如果模態(tài)函數(shù)相互重疊，便形成逡逑復(fù)雜信號。在此假設(shè)的基礎(chǔ)上，可＾＾采用ＥＭＤ方法通過下面的步驟對任何信號逡逑＾ｔ）進(jìn)行分解。圖２．邋１為典型固有模態(tài)函數(shù)的包絡(luò)線及均值曲線。逡逑４翁kwＭｉｒ商Ｍｌ逡逑Ｉ邐Ｉ邐＞邐邐ｉ邐ｔ邐１邐邐｝邐邐ｆ邋，，邐——Ｊ邐Ｉ邐邐——逡逑ＩＤ邐２Ｑ邐３Ｄ邐４Ｄ邐３０邐６Ｄ邐了邋０邐}邋ＳＤ邐�。模倪姡斟迦者姡保玻板义蠄D２．１典型固巧模態(tài)幽數(shù)的包絡(luò)線及均值曲線逡逑Ｆｉｇ．２．１邋ｔｙｐｉｃａｌ邋ｅｎｖｅｌｏｐｅ邋ａｎｄ邋ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ邋ｍｏｄｅ邋ｆｕｎｃｔｉｏｎ邋ｃｕｒｖｅ逡逑對任意信號ｓ（ｔ），首先確定信號所有的局部極值點，然后用Ｈ次樣條線將所逡逑１１逡逑

逡逑穩(wěn)信號，頻譜圖如圖２．３所示，從頻譜圖中可Ｗ看出信號的頻率范圍位于逡逑０化－１５０化之間，其中主要在１２．３５化、９８．７７化和１２３．５化幾個頻率。逡逑ｎ邐原始信號１逡逑0邐Ｉ邐Ｉ邐Ｉ邐Ｉ邐Ｉ邐Ｖ邋，邋Ｗ邋Ｉ邐Ｉ邐逡逑日邋１日邋２０邐３０邐４０邋甜邋朗邐７日邐孤邋孤逡逑圖２．２仿真信號波形圖逡逑Ｆｉｇ２．２邋化ｅ邋ｓｉｍ山ａｔｉｏｎ邋ｓｉｇｎａｌ邋ｗａｖｅｆｏｒｍ邋ｆｉｇｕｒｅ逡逑雨始口骨１嶀巧逡逑…口邋Ｘ；；品￣￣■邐■邐＇邐邐邐？邐■邐＇邐＇邐１逡逑Ｙ：邋４０．２４逡逑３５邋－邐－逡逑３０邋－［！邐－逡逑２Ｓ邋－１邋Ｉ邐Ｘ；邋１２３．Ｓ逡逑Ｉ邐１邋Ｘ；邋９Ｓ．７７邋怎逡逑悇邋２０邋．邐－邋‘７。７＊邋＾邐－逡逑°0邐ｓｏ邋１００邐１ＳＯ邐２００邐２ＳＯ邋３００邐３ＳＯ邐４邋ＤＯ邐４邋ＳＯ邐ＳＯＯ逡逑擁？案＜邋Ｈｚ邋＞逡逑圖２．３仿真信號頻譜圖逡逑Ｆｉｇ２．３邋化ｅ邋ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ邋ｓｉｇｎａｌ邋ｓｐｅｃｔｒｕｍ逡逑利用ＥＭＤ方法對信號進(jìn)行分解，得到各ＩＭＦ分量如圖２．４所示，對各個分逡逑量進(jìn)行頻譜分析得到各ＩＭＦ分量的頻譜圖如圖２．５所示。逡逑從圖２．５中可Ｗ看出ＩＭＦ１分量主要是由１２３．５化和９８．７７化兩個頻率的信逡逑號組成，兩個頻率信號頻譜圖中幅值大小與原始信號頻譜圖中該頻率幅值大小基逡逑本相同，因此，認(rèn)為ＩＭＦ１分量對應(yīng)義＝ｓｉｎ（ｔ）＊ｓｉｎ巧＊邋ｔ）這個信號。ＩＭＦ２逡逑和ＩＭＦ３主要是１２．３５化頻率的信號，將兩個分量相加得到信號頻譜圖中幅值與逡逑原始信號頻譜圖中該頻率幅值大小相同
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TK421

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2563280