基于振動(dòng)信號(hào)的故障診斷技術(shù)在某些場(chǎng)合下存在著局限性,而機(jī)械噪聲蘊(yùn)含著豐富的機(jī)器狀態(tài)信息,具有非接觸式測(cè)量的優(yōu)點(diǎn),可以部分地替代振動(dòng)信號(hào)作為故障診斷的手段。利用噪聲信號(hào)進(jìn)行故障診斷的技術(shù)稱(chēng)之為聲學(xué)診斷技術(shù)。為了實(shí)現(xiàn)聲學(xué)診斷技術(shù),必須結(jié)合機(jī)器噪聲信號(hào)的特點(diǎn),對(duì)聲學(xué)特征提取技術(shù)進(jìn)行深入研究,使得提取的特征能更好地描述機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。常規(guī)的聲學(xué)特征提取技術(shù)可以給出故障特征隨時(shí)間、頻率的變化規(guī)律,但無(wú)法揭示故障特征隨聲源位置的變化信息。為了能更有效地利用噪聲信號(hào)對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行故障診斷,本文開(kāi)發(fā)了一種基于聲全息的故障特征提取技術(shù)。該技術(shù)采用由少量傳聲器組成的陣列測(cè)量聲壓,應(yīng)用復(fù)合聲全息技術(shù)可以方便快速地重構(gòu)出物體外部聲場(chǎng),獲得包含聲源的個(gè)數(shù)、位置、強(qiáng)度等信息的全息圖。由于原始的聲全息圖不便于計(jì)算機(jī)直接處理,以機(jī)器在正常運(yùn)行狀態(tài)下的聲壓級(jí)為基礎(chǔ)設(shè)定幅值范圍,定義了差值圖元素和差值全息灰度圖。利用該差值全息灰度圖,可以識(shí)別出某個(gè)特定位置的聲源特征的變化信息,再結(jié)合特征頻率和處于該位置的零部件的特征參數(shù),從而判定出具體故障。本文具體研究?jī)?nèi)容如下。首先簡(jiǎn)要介紹故障診斷的研究背景,概述設(shè)備故障診斷技術(shù)及... 

【文章來(lái)源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

a無(wú)kW窗函數(shù)的點(diǎn)源重構(gòu)聲壓值（d=0.1m）

圖 2-3b 有kW 窗函數(shù)的點(diǎn)源的重構(gòu)聲壓值（d=0.1m）Fig.2-3b Reconstructed pressure for a point source withkW window (d=0.1m)求出聲壓 p ( r)后，利用關(guān)系u = p j ρck，就可以求出振動(dòng)體表面的法向振速-11u ( r , ) FFT ( k p ( r, ))ckω ωρ= . (2-24)式（2-24）說(shuō)明法向振速的計(jì)算可簡(jiǎn)化為通過(guò) Fourier 變換后的全息數(shù)據(jù)乘以一修正的傳播因子來(lái)進(jìn)行[144]。求出法向振速后，可以很容易地求出聲強(qiáng)值{ }1( , ) Re (r, ) ( )2I ω p ω u r ,ω r = , (2-25)其中“*”表示復(fù)數(shù)共軛。整個(gè) NAH 的變換過(guò)程可以用圖 2-4 來(lái)表示。首先選擇一個(gè)固定的全息面Hz =z，利用傳聲器陣列記錄得到空間各點(diǎn)聲壓的時(shí)間序列p ( x , y , z , t )；然后，通過(guò)時(shí)域的

圖 2-6 兩個(gè)點(diǎn)源的理論聲壓值Fig.2-6 Theoretical pressure for two point sources圖 2-7 兩個(gè)點(diǎn)源的重構(gòu)聲壓值Fig.2-7 Reconstructed pressure for two point sources從圖 2-7 可以看出，實(shí)際上兩個(gè)點(diǎn)聲源，但重構(gòu)結(jié)果中只發(fā)現(xiàn)一個(gè)聲源，結(jié)果顯然不正確。在全息面尺寸不變的條件下，增加全息面上的測(cè)點(diǎn)，將傳聲器間距由 0.1m 改為0.025m，以獲得更細(xì)致的聲場(chǎng)信息，測(cè)點(diǎn)增加至 41×41=1681 個(gè)，而其它條件不變，

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3494918