本文選題：小波有限元　切入點(diǎn)：轉(zhuǎn)軸　出處：《華中科技大學(xué)》2012年碩士論文

【摘要】：隨著大型回轉(zhuǎn)機(jī)械日益向高速、重載、大功率、長(zhǎng)周期運(yùn)行方向發(fā)展，使得轉(zhuǎn)子的運(yùn)行條件更為惡劣，容易導(dǎo)致轉(zhuǎn)子在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)橫向裂紋。而裂紋的不斷擴(kuò)展，最終會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的失效，并可能引發(fā)重大事故。因此，對(duì)早期結(jié)構(gòu)裂紋的參數(shù)識(shí)別是工程實(shí)踐中的重要課題。振動(dòng)診斷法在工程裂紋識(shí)別中應(yīng)用廣泛，而小波有限元在處理裂紋等奇異性、大梯度問(wèn)題上具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，因此本文選取小波有限元對(duì)轉(zhuǎn)軸裂紋參數(shù)識(shí)別進(jìn)行研究。 首先分別計(jì)算了Daubechies小波和Coiflet小波尺度函數(shù)的數(shù)值和導(dǎo)數(shù)值，，并推導(dǎo)了聯(lián)系系數(shù)的計(jì)算方法，然后通過(guò)將小波尺度函數(shù)當(dāng)作插值函數(shù)引入到有限元中，構(gòu)造了Daubechies小波轉(zhuǎn)軸單元和Coiflet小波轉(zhuǎn)軸單元。 把裂紋等效為無(wú)質(zhì)量扭轉(zhuǎn)線彈簧，建立轉(zhuǎn)軸的小波有限元模型，并得到隨裂紋深度和位置變化的轉(zhuǎn)軸固有頻率曲面。將小波有限元法與解析法進(jìn)行比較，其吻合程度很高，說(shuō)明了小波有限元法的有效性。 對(duì)轉(zhuǎn)軸的固有頻率進(jìn)行參數(shù)敏感性分析，由此得到實(shí)驗(yàn)需要注意的事項(xiàng)。然后進(jìn)行懸臂結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)軸裂紋激振實(shí)驗(yàn)，獲得實(shí)測(cè)固有頻率，并通過(guò)等高線法對(duì)轉(zhuǎn)軸裂紋參數(shù)進(jìn)行識(shí)別，取得了非常好的效果。
[Abstract]:With the development of large rotating machinery towards the direction of high speed, heavy load, high power and long period operation, the operating conditions of rotor are worse, and it is easy to cause transverse cracks in the running process of rotor. Therefore, parameter identification of early structural cracks is an important subject in engineering practice. Vibration diagnosis method is widely used in engineering crack identification. Wavelet finite element has a unique advantage in dealing with crack singularity and large gradient problem, so this paper selects wavelet finite element to study the parameter identification of rotating axis crack. First, the numerical and derivative values of Daubechies wavelet and Coiflet wavelet scaling function are calculated, and the calculation method of the correlation coefficient is derived. Then the wavelet scaling function is introduced into the finite element method as an interpolation function. Daubechies wavelet axis unit and Coiflet wavelet axis unit are constructed. The crack is equivalent to a massless torsion line spring, and the wavelet finite element model of the axis is established, and the natural frequency surface of the shaft varies with the depth and position of the crack. The comparison between the wavelet finite element method and the analytical method shows that there is a good agreement between the finite element method and the analytical method. The validity of wavelet finite element method is illustrated. The parameter sensitivity analysis of the natural frequency of the shaft is carried out, and the matters needing attention in the experiment are obtained. Then, the vibration experiment of the shaft crack of the cantilever structure is carried out, and the measured natural frequency is obtained. The crack parameters of rotating shaft are identified by contour method, and the results are very good.
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：O346.1;TH165.3

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 楊琦;謝慧才;王德滿;;表面裂紋應(yīng)力強(qiáng)度因子計(jì)算的邊界元法[J];工程力學(xué);1990年02期

2 蘇成;鄭淳;;應(yīng)力強(qiáng)度因子計(jì)算的樣條虛邊界元法[J];工程力學(xué);2007年08期

3 吳寧祥;吳克勤;由美雁;謝里陽(yáng);;裂紋梁的動(dòng)態(tài)特性仿真[J];工程設(shè)計(jì)學(xué)報(bào);2006年04期

4 羅躍綱,陳長(zhǎng)征,王占國(guó);鋼梁損傷的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷分析[J];工業(yè)建筑;2002年01期

5 徐長(zhǎng)發(fā),馮勇,裴月琴;B小波有限元方法及其數(shù)值穩(wěn)定性分析（Ⅰ）[J];華中理工大學(xué)學(xué)報(bào);1996年06期

6 董玉文;余天堂;任青文;;直接計(jì)算應(yīng)力強(qiáng)度因子的擴(kuò)展有限元法[J];計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào);2008年01期

7 唐小兵,沈成武,付軍;梁裂紋位置識(shí)別的模態(tài)能量法[J];武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版);2001年03期

8 陳夢(mèng)成,湯任基;裂紋梁的動(dòng)力特性與裂紋位置識(shí)別[J];上海交通大學(xué)學(xué)報(bào);1996年09期

9 陳雪峰,楊勝軍,馬軍星,何正嘉;小波有限元的研究及其工程應(yīng)用[J];西安交通大學(xué)學(xué)報(bào);2003年01期

10 陳雪峰,李兵,胡橋,何正嘉;基于小波有限元的裂紋故障診斷[J];西安交通大學(xué)學(xué)報(bào);2004年03期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 胡家順;裂紋管結(jié)構(gòu)的振動(dòng)分析與裂紋識(shí)別[D];大連理工大學(xué);2009年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 王佳南;基于小波有限元的結(jié)結(jié)裂紋參數(shù)識(shí)別[D];華中科技大學(xué);2011年

2 李昱君;語(yǔ)境視角下的有限元法發(fā)展史[D];山西大學(xué);2008年

本文編號(hào)：1676481