本文關(guān)鍵詞：液壓管路裂紋故障振動(dòng)信號(hào)的時(shí)頻分析研究

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【摘要】：液壓系統(tǒng)的振動(dòng)在工程實(shí)際中普遍存在，，管路作為液壓系統(tǒng)的重要組成部分，對(duì)液壓系統(tǒng)甚至整個(gè)工程結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定運(yùn)行起著關(guān)鍵的作用，它不僅連接著液壓系統(tǒng)設(shè)備各部件，保證其正常工作，而且具有傳遞著系統(tǒng)能量的功能。所以管路的振動(dòng)影響著整個(gè)液壓系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定性。 本文通過(guò)基于NI Measurement Studio平臺(tái)下的Visual Basic軟件編程控制USB-6009數(shù)據(jù)采集卡等硬件建立液壓管路振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，對(duì)實(shí)驗(yàn)中存在裂紋故障和正常狀態(tài)下的鋼管進(jìn)行振動(dòng)信號(hào)采集，然后在傅里葉變換、小波分析、小波包分解和Hilbert-Huang變換的一系列傳統(tǒng)及現(xiàn)代的信號(hào)分析理論指導(dǎo)下，對(duì)采樣振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行分析、比較和判斷，檢測(cè)得到管路在裂紋故障狀態(tài)下的特征；然后在以上分析的基礎(chǔ)上，分別利用結(jié)構(gòu)的線性頻率響應(yīng)函數(shù)和近幾年新的基于非線性輸出頻率響應(yīng)函數(shù)的結(jié)構(gòu)裂紋檢測(cè)方法，在ANSYS有限元軟件下建立模型仿真，對(duì)管路裂紋在不同位置時(shí)進(jìn)行檢測(cè)和定位。 研究表明：小波分析、小波包分解和Hilbert-Huang變換等信號(hào)分析方法在液壓管路裂紋故障振動(dòng)信號(hào)分析中均是有效可行的，而且有各自的優(yōu)越性。小波分析對(duì)信號(hào)在不同的頻率通道用正交小波基進(jìn)行分解和重構(gòu)，具有信號(hào)時(shí)頻多分辨率特性，提高了精度；小波包優(yōu)化了高頻分解，更加精細(xì)；Hilbert-Huang變換對(duì)于信號(hào)局部分析有很好的自適應(yīng)性，彌補(bǔ)了小波的缺陷。線性頻率響應(yīng)函數(shù)的方法是在頻域中研究系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的參數(shù)變化對(duì)系統(tǒng)性能的影響，此方法計(jì)算容易，精度也較高，可以判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性和故障。對(duì)于工程實(shí)際中廣泛存在的非線性振動(dòng)，基于非線性輸出頻率響應(yīng)函數(shù)的結(jié)構(gòu)裂紋檢測(cè)方法在處理非線性系統(tǒng)故障診斷甚至定位方面非常簡(jiǎn)捷、高效，為液壓管路故障診斷開(kāi)辟了一條新途徑，具有很好的實(shí)際意義。
【關(guān)鍵詞】：液壓管路振動(dòng) 測(cè)試系統(tǒng) 信號(hào)分析方法 裂紋故障診斷 結(jié)構(gòu)裂紋檢測(cè)
【學(xué)位授予單位】：遼寧科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH137;TH165.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 1. 緒論9-17
• 1.1 選題背景及意義9-11
• 1.1.1 液壓管路概述9-10
• 1.1.2 液壓管路振動(dòng)及影響因素分析10-11
• 1.2 液壓管路振動(dòng)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 結(jié)構(gòu)裂紋檢測(cè)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.3.1 結(jié)構(gòu)裂紋檢測(cè)的意義12-13
• 1.3.2 結(jié)構(gòu)裂紋檢測(cè)技術(shù)的研究現(xiàn)狀13-15
• 1.4 本論文主要研究?jī)?nèi)容15-17
• 2. 液壓管路振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的建立17-26
• 2.1 測(cè)試系統(tǒng)的組成17
• 2.2 液壓管路振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的組成17-21
• 2.2.1 液壓管路振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)軟件18
• 2.2.2 液壓管路測(cè)試系統(tǒng)的硬件選擇18-21
• 2.3 液壓管路振動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)21-23
• 2.4 經(jīng)典振動(dòng)信號(hào)處理方法23-25
• 2.4.1 振動(dòng)信號(hào)預(yù)處理23
• 2.4.2 振動(dòng)信號(hào)時(shí)域處理23-24
• 2.4.3 振動(dòng)信號(hào)頻域處理24
• 2.4.4 實(shí)驗(yàn)與分析24-25
• 2.5 本章小結(jié)25-26
• 3. 小波分析26-39
• 3.1 小波變換26-31
• 3.1.1 小波變換原理26-27
• 3.1.2 小波的多尺度分解與重構(gòu)27-28
• 3.1.3 小波變換各頻帶能量提取28
• 3.1.4 實(shí)驗(yàn)與分析28-31
• 3.3 小波包變換31-38
• 3.3.1 小波包變換原理31-32
• 3.3.2 小波包變換頻帶劃分規(guī)則32-33
• 3.3.3 小波包各頻帶能量提取33
• 3.3.4 實(shí)驗(yàn)與分析33-38
• 3.4 本章小結(jié)38-39
• 4. Hilbert-Huang 變換分析39-47
• 4.1 Hilbert-Huang 變換的理論和方法39-41
• 4.2 實(shí)驗(yàn)與分析41-46
• 4.3 本章小結(jié)46-47
• 5. 基于線性頻響函數(shù)的液壓管路振動(dòng)分析47-54
• 5.1 線性頻率響函數(shù)47-50
• 5.2 液壓管路裂紋故障的仿真實(shí)驗(yàn)分析50-53
• 5.3 本章小結(jié)53-54
• 6. 基于 NOFRF 的液壓管路振動(dòng)分析54-63
• 6.1 基于 NOFRF 結(jié)構(gòu)裂紋檢測(cè)方法54-57
• 6.2 液壓管路裂紋故障的仿真實(shí)驗(yàn)分析57-62
• 6.3 本章小結(jié)62-63
• 7. 總結(jié)與展望63-65
• 7.1 全文總結(jié)63-64
• 7.2 未來(lái)工作展望64-65
• 參考文獻(xiàn)65-68
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況68-69
• 致謝69-70
• 作者簡(jiǎn)介70-71

【參考文獻(xiàn)】

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