旋轉(zhuǎn)機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)條件要求較高，滾動(dòng)軸承的任何輕微故障都有可能改變其自身的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，進(jìn)而牽連到其它部件，引發(fā)一系列連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致設(shè)備性能下降，甚至產(chǎn)生并發(fā)故障。如何提取滾動(dòng)軸承的微弱故障特征，揭示其早期、微弱、潛在故障及其發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移，是設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷面臨的巨大挑戰(zhàn)。旋轉(zhuǎn)機(jī)械在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，尤其是在故障狀態(tài)下，其物理參數(shù)具有周期時(shí)變的特點(diǎn)，呈現(xiàn)循環(huán)平穩(wěn)特征。從故障的物理本質(zhì)入手，洞悉故障產(chǎn)生機(jī)理，是識(shí)別微弱故障特征的關(guān)鍵。 本文以實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)軸承早期故障特征提取為目的，針對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備發(fā)生故障時(shí)具有循環(huán)平穩(wěn)和非高斯的特點(diǎn)，通過研究基于二階和三階循環(huán)統(tǒng)計(jì)量的二維表示方法，有效實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)機(jī)械早期故障智能預(yù)示。研究內(nèi)容如下： （1）本文首先分析滾動(dòng)軸承初期故障特點(diǎn)及類型，引入滾動(dòng)軸承故障信號(hào)模型，將其分為確定性信號(hào)分量和隨機(jī)信號(hào)分量，研究了其各自頻譜特點(diǎn)：滾動(dòng)軸承故障信號(hào)模型的確定性信號(hào)分量的頻譜是離散頻譜；而隨機(jī)信號(hào)分量的功率譜密度函數(shù)是連續(xù)頻譜。分析表明由于故障沖擊周期的不嚴(yán)格確定（軸承轉(zhuǎn)速的波動(dòng)，滾動(dòng)體接觸角的改變等影響），滾動(dòng)軸承故障信號(hào)頻譜中的離散譜線會(huì)因... 

【文章頁數(shù)】：157 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
符號(hào)說明
第一章 緒論
    1.1 選題背景
        1.1.1 課題來源
        1.1.2 課題意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)態(tài)分析
        1.2.1 滾動(dòng)軸承的狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷
        1.2.2 循環(huán)統(tǒng)計(jì)量理論
        1.2.3 基于二、三階循環(huán)統(tǒng)計(jì)量二維信息綜合利用的旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障特征提取與智能預(yù)示方法
    1.3 文獻(xiàn)總結(jié)
    1.4 主要工作與總體框架
第二章 循環(huán)統(tǒng)計(jì)量基本理論
    2.1 引言
    2.2 循環(huán)平穩(wěn)定義與分類
        2.2.1 定義
        2.2.2 分類
    2.3 二階循環(huán)統(tǒng)計(jì)量
        2.3.1 循環(huán)自相關(guān)函數(shù)
        2.3.2 譜相關(guān)密度函數(shù)
    2.4 高階循環(huán)統(tǒng)計(jì)量
        2.4.1 高階統(tǒng)計(jì)量基礎(chǔ)
        2.4.2 高階循環(huán)統(tǒng)計(jì)量
    2.5 小結(jié)
第三章 滾動(dòng)軸承的循環(huán)平穩(wěn)模型
    3.1 引言
    3.2 滾動(dòng)軸承循環(huán)平穩(wěn)模型
        3.2.1 滾動(dòng)軸承故障信號(hào)模型
        3.2.2 滾動(dòng)軸承故障信號(hào)模型的頻譜分析
        3.2.3 滾動(dòng)軸承故障信號(hào)模型的循環(huán)平穩(wěn)分析
    3.3 小結(jié)
第四章 基于二階循環(huán)平穩(wěn)分析方法的兩維平面表示
    4.1 引言
    4.2 譜相干函數(shù)分析方法用于滾動(dòng)軸承早期故障診斷
        4.2.1 有色噪聲的影響
        4.2.2 諧波信號(hào)成分影響分析
        4.2.3 齒輪箱振動(dòng)數(shù)據(jù)試驗(yàn)分析
    4.3 小結(jié)
第五章 基于循環(huán)平穩(wěn)理論的時(shí)頻分布
    5.1 引言
    5.2 基于譜相關(guān)密度的 Wigner-Ville 分布
        5.2.1 Wigner-Ville 分布
        5.2.2 基于譜相關(guān)密度函數(shù)的 Wigner-Ville 分布
    5.3 仿真分析結(jié)果
        5.3.1 仿真結(jié)果 1：2 個(gè)時(shí)頻原子時(shí)頻分布計(jì)算結(jié)果對(duì)比
        5.3.2 仿真結(jié)果 2：多普勒信號(hào)時(shí)頻分布計(jì)算結(jié)果對(duì)比
        5.3.3 仿真結(jié)果 3：周期時(shí)變系統(tǒng)信號(hào)時(shí)頻分布計(jì)算結(jié)果對(duì)比
        5.3.4 外圈點(diǎn)蝕故障
        5.3.5 內(nèi)圈點(diǎn)蝕故障
    5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
        5.4.1 實(shí)驗(yàn)方案
        5.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    5.5 小結(jié)
第六章 基于三階循環(huán)平穩(wěn)分析方法的二維平面表示
    6.1 引言
    6.2 三階循環(huán)矩與三階循環(huán)累計(jì)量
    6.3 三階循環(huán)矩譜與三階循環(huán)累計(jì)量譜
    6.4 基于循環(huán)雙譜的滾動(dòng)軸承故障特征提取的兩維表示
        6.4.1 循環(huán)雙譜的基本理論
        6.4.2 基于循環(huán)雙譜兩維表示的仿真結(jié)果 1
        6.4.3 基于循環(huán)雙譜兩維表示的仿真結(jié)果 2
        6.4.4 循環(huán)雙譜兩維表示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    6.5 循環(huán)雙譜二次切片分析：即循環(huán)雙譜中心頻率處切片譜的水平切片
        6.5.1 循環(huán)雙譜二次切片分析的提出
        6.5.2 滾動(dòng)軸承振動(dòng)信號(hào)的循環(huán)雙譜二次切片的實(shí)現(xiàn)
        6.5.3 循環(huán)雙譜二次切片分析仿真結(jié)果
        6.5.4 循環(huán)雙譜二次切片分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    6.6 小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 全文工作總結(jié)
    7.2 主要?jiǎng)?chuàng)新
    7.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文清單
攻讀博士學(xué)位期間參與科研項(xiàng)目情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]基于循環(huán)平穩(wěn)的滾動(dòng)軸承及齒輪微弱故障特征提取應(yīng)用研究[D]. 畢果.上海交通大學(xué) 2007
[2]結(jié)構(gòu)損傷全局檢測(cè)若干方法研究及應(yīng)用[D]. 董廣明.上海交通大學(xué) 2007
[3]直升機(jī)旋轉(zhuǎn)部件故障特征提取的高階統(tǒng)計(jì)量方法研究[D]. 陳仲生.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2004



本文編號(hào)：3721800