本文關(guān)鍵詞：基于模型的梁和框架結(jié)構(gòu)故障定量診斷研究

  更多相關(guān)文章： 故障診斷 碰撞 諧波平衡法 魯棒性 框架結(jié)構(gòu)

【摘要】：回首近幾十年,科技水平飛速提高,由于梁和框架等結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,承載性能好等特點(diǎn),應(yīng)用十分廣泛。隨著使用過(guò)程中結(jié)構(gòu)老化以及各種環(huán)境因素的影響,機(jī)械設(shè)備極易發(fā)生碰撞、松動(dòng)、裂紋等故障。所以,為了保證機(jī)械設(shè)備的安全使用和避免不必要事故的發(fā)生,對(duì)設(shè)備進(jìn)行及時(shí)有效的狀態(tài)檢測(cè)和故障診斷顯得十分重要。振動(dòng)信號(hào)具有測(cè)試簡(jiǎn)單和便于在線監(jiān)測(cè)等優(yōu)點(diǎn),因此,基于振動(dòng)信號(hào)和模型信息的故障診斷方法在工程實(shí)際中具有舉足輕重的意義。論文介紹了國(guó)內(nèi)外故障診斷問(wèn)題的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì),闡明了如何利用振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行故障定量診斷,以懸臂梁結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象,分別對(duì)其進(jìn)行了有限元建模和數(shù)值分析,并對(duì)模型進(jìn)行了故障診斷的仿真和試驗(yàn)研究。結(jié)合魯棒性的概念對(duì)框架結(jié)構(gòu)做了進(jìn)一步分析,同時(shí)結(jié)合靈敏度等概念考慮了傳感器布置的問(wèn)題。本文的主要工作具體概括為以下幾個(gè)方面：首先,結(jié)合諧波平衡法理論和系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,提取系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)時(shí)故障響應(yīng)和無(wú)故障響應(yīng)之差的某一高階諧波分量,并根據(jù)模型動(dòng)力學(xué)方程提供的系統(tǒng)信息,求得剩余振動(dòng)比δ,推導(dǎo)了基于模型故障診斷的方法,并歸納了診斷步驟。其次,針對(duì)懸臂梁系統(tǒng)和框架系統(tǒng),分別對(duì)其進(jìn)行有限元建模和模態(tài)分析。針對(duì)懸臂梁結(jié)構(gòu)碰撞故障診斷問(wèn)題,進(jìn)行了一個(gè)故障和兩個(gè)故障兩種情況的仿真；針對(duì)框架結(jié)構(gòu),選取任意階諧波分量,選取不同觀測(cè)點(diǎn)診斷故障位置。同時(shí),通過(guò)Monte Carlo仿真,假設(shè)噪聲信號(hào)服從正態(tài)分布,研究了躁聲對(duì)故障診斷結(jié)果的影響。最后,采用自行設(shè)計(jì)的懸臂梁結(jié)構(gòu)模型和框架結(jié)構(gòu)模型以及PULSE測(cè)量分析系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷的試驗(yàn)研究,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)懸臂梁系統(tǒng)進(jìn)行了有限元模型修正。改變故障位置,提取不同階諧波分量,并調(diào)整系統(tǒng)的整體阻尼系數(shù),對(duì)懸臂梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行碰撞故障診斷；改變觀測(cè)點(diǎn)位置對(duì)框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行松動(dòng)故障診斷,并從兩組診斷試驗(yàn)中得出了一系列結(jié)論。
【關(guān)鍵詞】：故障診斷 碰撞 諧波平衡法 魯棒性 框架結(jié)構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH17
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 故障診斷研究目的及意義11-12
• 1.2 故障診斷技術(shù)的分類和相關(guān)問(wèn)題12-14
• 1.2.1 故障診斷的分類12-13
• 1.2.2 故障診斷的相關(guān)問(wèn)題13-14
• 1.3 故障診斷技術(shù)的發(fā)展和研究現(xiàn)狀14-17
• 1.3.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀16-17
• 1.4 故障診斷技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)17
• 1.5 本文研究?jī)?nèi)容17-19
• 第2章 故障定量診斷方法推導(dǎo)19-29
• 2.1 建立系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型19
• 2.2 基于諧波平衡法的定量診斷方法推導(dǎo)19-22
• 2.2.1 測(cè)得位移響應(yīng)19-20
• 2.2.2 測(cè)得加速度響應(yīng)20-22
• 2.3 診斷步驟22
• 2.4 本文應(yīng)用的數(shù)值方法22-27
• 2.4.1 Newmark-β法23-24
• 2.4.2 增量諧波平衡法24-27
• 2.5 本章小結(jié)27-29
• 第3章 懸臂梁碰撞故障定量診斷29-39
• 3.1 概述29
• 3.2 懸臂梁結(jié)構(gòu)的有限元模型29-32
• 3.3 懸臂梁結(jié)構(gòu)的模態(tài)分析32-33
• 3.4 懸臂梁碰撞故障診斷仿真33-38
• 3.4.1 單一故障仿真33-35
• 3.4.2 雙碰撞故障仿真35-38
• 3.5 本章小結(jié)38-39
• 第4章 框架結(jié)構(gòu)故障定量診斷39-53
• 4.1 框架結(jié)構(gòu)故障診斷概述39
• 4.2 框架結(jié)構(gòu)有限元模型39
• 4.3 框架結(jié)構(gòu)模態(tài)分析39-40
• 4.4 碰撞故障的診斷仿真40-47
• 4.4.1 采用不同觀測(cè)點(diǎn)診斷40-43
• 4.4.2 采用不同倍頻診斷43-45
• 4.4.3 采用不同碰撞剛度和碰撞間隙診斷45-47
• 4.5 故障診斷方法魯棒性分析47-48
• 4.6 傳感器優(yōu)化布置48-50
• 4.7 本章小結(jié)50-53
• 第5章 故障診斷試驗(yàn)53-69
• 5.1 懸臂梁試驗(yàn)介紹53-55
• 5.2 懸臂梁結(jié)構(gòu)模型修正55-57
• 5.3 懸臂梁結(jié)構(gòu)故障診斷試驗(yàn)57-62
• 5.3.1 選取不同的觀測(cè)點(diǎn)作為診斷依據(jù)57-59
• 5.3.2 選取不同倍頻作為診斷依據(jù)59-61
• 5.3.3 調(diào)整不同阻尼系數(shù)作為診斷依據(jù)61-62
• 5.4 框架故障的診斷試驗(yàn)62-66
• 5.5 本章小結(jié)66-69
• 第6章 結(jié)論與展望69-71
• 6.1 全文主要工作69-70
• 6.2 展望70-71
• 參考文獻(xiàn)71-75
• 致謝75-77
• 攻讀學(xué)位期間的論文成果77

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 張立眾;孫志勇;;“逐項(xiàng)排除法”在故障診斷中的應(yīng)用[J];礦山機(jī)械;1990年09期

2 賈民平;機(jī)械故障診斷學(xué)的理論及其應(yīng)用 第一講 故障診斷的意義及研究發(fā)展概況[J];江蘇機(jī)械制造與自動(dòng)化;1999年01期

3 楊曉磊;;淺談我國(guó)鐵路機(jī)車故障診斷[J];科技風(fēng);2014年06期

4 田少民;工程機(jī)械的狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)[J];工程機(jī)械;2001年01期

5 王敏,王萬(wàn)俊,熊春山,黃心漢;基于多傳感器數(shù)據(jù)融合的故障診斷技術(shù)[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(bào);2001年02期

6 潘松海;介紹一種故障診斷方法[J];組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù);2001年06期

7 李德躍;發(fā)動(dòng)機(jī)突然熄火的故障診斷[J];城市車輛;2001年02期

8 王小虎;機(jī)械式風(fēng)速表檢定中的故障診斷及維修方法[J];中國(guó)計(jì)量;2002年03期

9 王清照,肖衛(wèi)杰,王加璇;運(yùn)用熱經(jīng)濟(jì)學(xué)結(jié)構(gòu)理論進(jìn)行故障診斷的探討[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2003年09期

10 陳東林;煙草設(shè)備的故障診斷技術(shù)應(yīng)用與展望[J];中國(guó)設(shè)備工程;2003年06期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 楊其校;劉昭度;齊志權(quán);馬岳峰;;汽車ABS電機(jī)故障診斷[A];第三屆全國(guó)信息獲取與處理學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2005年

2 黎清海;高慶;;基于系統(tǒng)分層的故障診斷方法[A];第三屆全國(guó)信息獲取與處理學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2005年

3 聞競(jìng)競(jìng);黃道;;故障診斷方法綜述[A];計(jì)算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用進(jìn)展·2007——全國(guó)第18屆計(jì)算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用（CACIS）學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2007年

4 李t，

本文編號(hào)：998132