發(fā)布時(shí)間：2017-11-14 09:07

  本文關(guān)鍵詞：機(jī)械結(jié)構(gòu)損傷分析與故障識(shí)別方法研究

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【摘要】：機(jī)械結(jié)構(gòu)損傷會(huì)使機(jī)器的生命周期縮短，可靠性降低，其受載后產(chǎn)生的疲勞損傷進(jìn)一步擴(kuò)展會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞和嚴(yán)重事故的發(fā)生，因此對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的損傷進(jìn)行分析與識(shí)別，對(duì)設(shè)備進(jìn)行維修和排故有著重要的指導(dǎo)意義。 機(jī)械結(jié)構(gòu)工作過程中會(huì)產(chǎn)生一系列振動(dòng)和噪聲，振動(dòng)和噪聲的強(qiáng)弱及其包含的頻率成分能反映出故障的有無、類型、部位和程度等，因此頻譜分析在靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械的特征提取中扮演著重要的角色。薄板結(jié)構(gòu)是機(jī)械結(jié)構(gòu)常見的一種，其受載后通常會(huì)產(chǎn)生疲勞裂紋，這種損傷惡化會(huì)導(dǎo)致事故的發(fā)生，對(duì)包含不同故障類型的機(jī)械結(jié)構(gòu)振動(dòng)信號(hào)而言，其信號(hào)的復(fù)雜程度表現(xiàn)不一，并且故障信號(hào)通常會(huì)分布在頻譜中某些特定頻段。因此，通過對(duì)特定頻段內(nèi)信號(hào)成分進(jìn)行分析和識(shí)別，，就能實(shí)現(xiàn)不同故障類型的區(qū)分。本文主要研究工作為： （1）基于希爾伯特變換（HT）的光纖光柵動(dòng)應(yīng)變信號(hào)的譜分析方法研究。以旋轉(zhuǎn)葉片為研究對(duì)象，通過采集和處理該結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)光纖光柵應(yīng)變信號(hào)，根據(jù)其譜分析結(jié)果，獲得了分布式光纖光柵傳感的旋轉(zhuǎn)葉片動(dòng)應(yīng)變信號(hào)中的共有特性。并采用局部置零法和HT對(duì)其頻譜成分#3進(jìn)行了深入分解，由結(jié)果可知，頻譜成分#3為轉(zhuǎn)速的調(diào)制信號(hào)，并隨轉(zhuǎn)速增加而變化，并引起其他成分的變化。 （2）基于多尺度熵(MSE)和支持向量機(jī)(SVM)的機(jī)械結(jié)構(gòu)損傷定位方法研究。通過四角固支帶損傷鋁板的激振實(shí)驗(yàn)，獲取了對(duì)稱式分布的光纖光柵傳感器信號(hào)，提出了基于MSE和SVM的損傷定位方法，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方法可有效定位損傷的最小區(qū)域，優(yōu)于基于SFRF損傷指標(biāo)的方法，但損傷種類對(duì)檢測(cè)結(jié)果存在一定程度的影響。 （3）基于JADE和MSE的機(jī)械結(jié)構(gòu)故障識(shí)別方法研究。首先，將已采集的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣的振動(dòng)信號(hào)與4種轉(zhuǎn)子故障模擬信號(hào)進(jìn)行疊加，構(gòu)成了包含有轉(zhuǎn)子故障的機(jī)匣振動(dòng)信號(hào)。其次，通過JADE分解故障模擬信號(hào)獲取有效成分，并根據(jù)多尺度熵的平均值來識(shí)別不同的轉(zhuǎn)子故障。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，對(duì)于一定轉(zhuǎn)速下機(jī)匣振動(dòng)信號(hào)和特定模擬故障信號(hào)疊加比例，該方法能有效地將4種故障區(qū)分開來。
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH165.3;TN911.7

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中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

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本文編號(hào)：1184747