本文關(guān)鍵詞：基于狀態(tài)監(jiān)測(cè)的旋轉(zhuǎn)部件可靠性評(píng)估方法研究

  更多相關(guān)文章： 可靠性 狀態(tài)監(jiān)測(cè) 特征提取 旋轉(zhuǎn)部件 性能退化

【摘要】：現(xiàn)代生產(chǎn)設(shè)備正朝著集成化、智能化、精密化和自動(dòng)化方向發(fā)展,實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的把握設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及可靠性,對(duì)保障整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)安全連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行有著重要意義。狀態(tài)監(jiān)測(cè)是及時(shí)獲取運(yùn)行設(shè)備狀態(tài)信息的重要手段,也是設(shè)備可靠性評(píng)估與壽命預(yù)測(cè)的重要環(huán)節(jié)。銑刀和滾動(dòng)軸承都是常用的旋轉(zhuǎn)部件,它們的壽命及可靠性關(guān)系到整個(gè)加工系統(tǒng)和生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行持續(xù)性和穩(wěn)定性。本文研究了旋轉(zhuǎn)部件狀態(tài)監(jiān)測(cè)及數(shù)據(jù)處理方法、旋轉(zhuǎn)部件的狀態(tài)特征提取,并以銑刀和軸承為對(duì)象,進(jìn)行旋轉(zhuǎn)部件的可靠性評(píng)估和預(yù)測(cè)。主要內(nèi)容如下： (1)通過(guò)對(duì)銑刀壽命試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,對(duì)比幾種刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法,得出聲發(fā)射和切削力兩種方法具有較好的結(jié)論。使用小波包分析方法去提取聲發(fā)射信號(hào)相關(guān)特征,降低了原聲發(fā)射信號(hào)中的噪聲等冗余成分。針對(duì)具體部件在運(yùn)行過(guò)程中的可靠性評(píng)估問(wèn)題,研究了基于Logistic回歸模型的可靠性評(píng)估評(píng)估方法。從部件歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中提取符合部件劣化動(dòng)態(tài)特性的特征參數(shù),結(jié)合其狀態(tài)信息建立銑刀的Logistic回歸可靠性評(píng)估模型,此方法可實(shí)現(xiàn)在線可靠性評(píng)估。 (2)基于狀態(tài)監(jiān)測(cè)的可靠性評(píng)估是研究重要方向之一,具有實(shí)際工程意義。針對(duì)單個(gè)旋轉(zhuǎn)部件的可靠性預(yù)測(cè),提出了基于狀態(tài)空間模型的可靠性預(yù)測(cè)方法。首先通過(guò)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)獲得旋轉(zhuǎn)部件的振動(dòng)信號(hào)或聲發(fā)射信號(hào),提取監(jiān)測(cè)表征刀具狀態(tài)的聲發(fā)射信號(hào)或振動(dòng)信號(hào)的特征能量,選取趨勢(shì)明顯符合設(shè)備狀態(tài)變化的相關(guān)頻帶能量作為部件的狀態(tài)評(píng)估指標(biāo),再對(duì)這些特征指標(biāo)進(jìn)行滑動(dòng)平均濾波處理,提高了狀態(tài)特征指標(biāo)的信噪比,建立基于特征指標(biāo)的狀態(tài)空間預(yù)測(cè)模型,并預(yù)測(cè)退化指標(biāo)的概率分布并計(jì)算可靠度。結(jié)合刀具和軸承試驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了方法的準(zhǔn)確性和有效性。 (3)針對(duì)旋轉(zhuǎn)部件的可靠性預(yù)測(cè)問(wèn)題,研究了基于RVM和雙指數(shù)和模型的實(shí)時(shí)可靠性預(yù)測(cè)方法。利用RVM的稀疏學(xué)習(xí)建模方法對(duì)當(dāng)前狀態(tài)監(jiān)測(cè)指標(biāo)進(jìn)行訓(xùn)練,實(shí)現(xiàn)回歸預(yù)測(cè)并估計(jì)特征參數(shù)的噪聲方差,使用雙指數(shù)和模型對(duì)回歸預(yù)測(cè)的特征指標(biāo)進(jìn)行擬合后獲得退化軌跡外推函數(shù),預(yù)測(cè)特征指標(biāo)概率分布進(jìn)而預(yù)測(cè)旋轉(zhuǎn)部件的可靠度。
【關(guān)鍵詞】：可靠性 狀態(tài)監(jiān)測(cè) 特征提取 旋轉(zhuǎn)部件 性能退化
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TG714;TH133.3;TB114.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-16
• 1.1 課題的研究意義9-10
• 1.2 研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)10-15
• 1.2.1 傳統(tǒng)可靠性分析方法10-11
• 1.2.2 基于性能退化數(shù)據(jù)的可靠性分析11-12
• 1.2.3 基于狀態(tài)監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)可靠性分析方法12-13
• 1.2.4 基于歷史信息和狀態(tài)監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)可靠性分析13-15
• 1.3 論文的研究?jī)?nèi)容及安排15-16
• 2 狀態(tài)監(jiān)測(cè)及特征提取方法16-28
• 2.1 軸承和刀具的狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法16-17
• 2.1.1 軸承狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法16-17
• 2.1.2 刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法17
• 2.2 狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的特征提取17-27
• 2.2.1 時(shí)域特征參數(shù)20-21
• 2.2.2 頻域特征參數(shù)21-22
• 2.2.3 時(shí)頻特征參數(shù)22-27
• 2.3 本章小結(jié)27-28
• 3 基于Logistic回歸模型的可靠性評(píng)估方法研究28-45
• 3.1 Logistic回歸模型28-30
• 3.1.1 二分類logistic回歸模型28-29
• 3.1.2 多分類Logistic回歸模型29-30
• 3.1.3 Logistic回歸參數(shù)估計(jì)30
• 3.1.4 基于Logistic回歸模型的可靠性評(píng)估流程30
• 3.2 刀具磨損的聲發(fā)射監(jiān)測(cè)30-34
• 3.2.1 金屬切削的聲發(fā)射機(jī)理30-31
• 3.2.2 銑刀狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法對(duì)比31-34
• 3.3 基于聲發(fā)射監(jiān)測(cè)的銑刀可靠性評(píng)估34-43
• 3.3.1 銑削試驗(yàn)34-38
• 3.3.2 特征提取38-41
• 3.3.3 可靠性評(píng)估41-43
• 3.4 本章小結(jié)43-45
• 4 基于狀態(tài)空間模型的實(shí)時(shí)可靠性預(yù)測(cè)方法研究45-60
• 4.1 理論方法45-47
• 4.1.1 性能可靠性45-46
• 4.1.2 滑動(dòng)平均濾波46-47
• 4.2 狀態(tài)空間模型及其參數(shù)估計(jì)47-50
• 4.2.1 狀態(tài)空間模型47
• 4.2.2 狀態(tài)空間模型參數(shù)估計(jì)47-50
• 4.3 基于狀態(tài)空間模型的軸承可靠性預(yù)測(cè)50-56
• 4.3.1 軸承試驗(yàn)50-52
• 4.3.2 特征提取及運(yùn)行可靠性預(yù)測(cè)52-56
• 4.4 基于狀態(tài)空間模型的刀具可靠性預(yù)測(cè)56-58
• 4.5 本章小結(jié)58-60
• 5 基于相關(guān)向量機(jī)和退化模型的可靠性預(yù)測(cè)方法研究60-78
• 5.1 理論方法60-64
• 5.1.1 相關(guān)向量機(jī)回歸60-63
• 5.1.2 退化軌跡模型63-64
• 5.1.3 可靠性預(yù)測(cè)流程64
• 5.2 銑刀可靠性預(yù)測(cè)64-73
• 5.2.1 銑削試驗(yàn)及特征提取64-67
• 5.2.2 銑刀可靠性預(yù)測(cè)67-73
• 5.3 滾動(dòng)軸承可靠性預(yù)測(cè)73-77
• 5.3.1 軸承試驗(yàn)及特征提取73-75
• 5.3.2 軸承可靠性預(yù)測(cè)75-77
• 5.4 本章小結(jié)77-78
• 結(jié)論78-79
• 參考文獻(xiàn)79-83
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況83-84
• 致謝84-85

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 李勁松,陳鼎昌;基于銑削力的刀具磨損監(jiān)控研究[J];北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào);1998年05期

2 陳振珩;劉雨時(shí);;基于性能退化數(shù)據(jù)可靠性評(píng)定的常用模型研究[J];電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào);2008年S2期

3 何正嘉;蔡改改;申中杰;曹宏瑞;李兵;;基于機(jī)械診斷信息的設(shè)備運(yùn)行可靠性研究[J];中國(guó)工程科學(xué);2013年01期

4 裴益軒;郭民;;滑動(dòng)平均法的基本原理及應(yīng)用[J];火炮發(fā)射與控制學(xué)報(bào);2001年01期

5 梅志堅(jiān),師漢民,昌松,楊叔子;信號(hào)功率譜特征變化的時(shí)域快速診斷[J];華中理工大學(xué)學(xué)報(bào);1988年03期

6 丁鋒;何正嘉;訾艷陽(yáng);陳雪鋒;曹宏瑞;譚繼勇;;基于設(shè)備狀態(tài)振動(dòng)特征的比例故障率模型可靠性評(píng)估[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2009年12期

7 張義民;;機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)的內(nèi)涵與遞進(jìn)[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2010年14期

8 陳保家;陳雪峰;李兵;曹宏瑞;蔡改改;何正嘉;;Logistic回歸模型在機(jī)床刀具可靠性評(píng)估中的應(yīng)用[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2011年18期

9 陳亮;胡昌華;;基于退化建模的可靠性分析研究現(xiàn)狀[J];控制與決策;2009年09期

10 申中杰;陳雪峰;何正嘉;孫闖;張小麗;劉治汶;;基于相對(duì)特征和多變量支持向量機(jī)的滾動(dòng)軸承剩余壽命預(yù)測(cè)[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2013年02期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 王雷;基于流形學(xué)習(xí)的滾動(dòng)軸承故障診斷若干方法研究[D];大連理工大學(xué);2013年

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本文編號(hào)：863713