【摘要】：聲發(fā)射技術(shù)是一種無損檢測(cè)技術(shù),在磨削加工中獲得了普遍的關(guān)注及應(yīng)用,隨著智能制造的發(fā)展趨勢(shì),聲發(fā)射技術(shù)將在磨削領(lǐng)域占據(jù)更加重要的位置,或?qū)⒊蔀橹悄苣ハ飨到y(tǒng)的重要一環(huán)。由于磨削加工過程的高度復(fù)雜性,磨削過程中產(chǎn)生的聲發(fā)射信號(hào)也十分復(fù)雜,包含了眾多的磨削狀態(tài)信息,探究磨削聲發(fā)射信號(hào)與磨削狀態(tài)的對(duì)應(yīng)關(guān)系,對(duì)實(shí)現(xiàn)聲發(fā)射技術(shù)的在線應(yīng)用意義重大。為實(shí)現(xiàn)聲發(fā)射技術(shù)在磨削中的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè),研究聲發(fā)射與磨削過程的關(guān)系十分必要。本文以常見的聲發(fā)射磨削實(shí)驗(yàn)為研究對(duì)象,主要研究?jī)?nèi)容有:本文首先介紹聲發(fā)射技術(shù)在磨削領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀,闡述聲發(fā)射技術(shù)的機(jī)理和聲發(fā)射信號(hào)的處理方法,介紹聲發(fā)射信號(hào)采集系統(tǒng)組成部分及各部分的功能。以此為基礎(chǔ)研究了工程陶瓷磨削聲發(fā)射中的若干個(gè)問題。以斷鉛聲發(fā)射實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),分析斷鉛筆芯聲發(fā)射信號(hào)在小波分解、經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解與短時(shí)傅里葉變換分析下時(shí)頻域特征,分析表明三者可以將信號(hào)中的摩擦噪聲信號(hào)分離出來。以不同砂輪磨損下的部分穩(wěn)定氧化鋯(PSZ)磨削聲發(fā)射實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),利用經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)法分析了不同砂輪磨損狀態(tài)下的PSZ磨削聲發(fā)射信號(hào),發(fā)現(xiàn)經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解得到的本征模函數(shù)imf1～imf6與原始信號(hào)具有很強(qiáng)的相關(guān)性,其主要的頻率與原始信號(hào)的主要頻率接近,并且能量占比85%以上,可以代表原始聲發(fā)射信號(hào);從imf1～imf6中提取的有效值(IMFrms)、方差(IMFvar)、能量系數(shù)(IMFpe)發(fā)現(xiàn)這些特征參數(shù)與砂輪的磨損程度有相關(guān)的聯(lián)系并對(duì)其中的機(jī)理進(jìn)行了理論分析;最后利用最小二乘支持向量機(jī)對(duì)砂輪磨損狀態(tài)進(jìn)行了識(shí)別,得到了良好的識(shí)別效果。結(jié)合聲發(fā)射技術(shù)在磨削粗糙度中的研究情況,嘗試從聲發(fā)射信號(hào)中選取六組聲發(fā)射信號(hào)參數(shù)作為PSZ磨削表面粗糙度預(yù)測(cè)的特征,利用遺傳算法優(yōu)化的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)磨削工程陶瓷PSZ的表面粗糙度進(jìn)行了預(yù)測(cè),取得較好的預(yù)測(cè)結(jié)果。
【圖文】：

聲發(fā)射基本檢測(cè)原理逡逑料內(nèi)部的聲發(fā)射源釋放應(yīng)力導(dǎo)致材料表面產(chǎn)生微弱的表面位移，被敏聲發(fā)射傳感器捕獲，將其轉(zhuǎn)換為微弱的電信號(hào)，經(jīng)由聲發(fā)射采集系統(tǒng)錄；然后使用信號(hào)處理方法對(duì)采集到的信號(hào)進(jìn)行分析處理，用于推斷射源的性質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)材料的監(jiān)測(cè)，如圖２．１所示，為聲發(fā)射監(jiān)測(cè)

邐高溫、非腐蝕介質(zhì)逡逑２．１．４聲發(fā)射信號(hào)的類型逡逑聲發(fā)射信號(hào)分為突發(fā)型信號(hào)和連續(xù)型信號(hào)兩大類，如圖２．２。突發(fā)型是指波逡逑形可在時(shí)域上分離的信號(hào)，與裂紋的形成有關(guān)，它的幅度不連續(xù)，并且只在很短逡逑的時(shí)間內(nèi)持續(xù)，如刀具突然斷裂產(chǎn)生的聲發(fā)射信號(hào)。連續(xù)型聲發(fā)射信號(hào)由一系列逡逑的低幅度連續(xù)信號(hào)構(gòu)成，主要與塑性變形有關(guān)。突發(fā)型信號(hào)通常由突發(fā)過程產(chǎn)生，逡逑如裂紋的擴(kuò)展，復(fù)合材料的纖維斷裂。實(shí)際過程中，連續(xù)型信號(hào)也可以當(dāng)做是突逡逑發(fā)過程產(chǎn)生的，只是由于聲發(fā)射頻度非常的高，使信號(hào)在時(shí)域上不能分離，這時(shí)逡逑就表現(xiàn)為連續(xù)型信號(hào)，如塑性變形聲發(fā)射過程前期的信號(hào)，，泄露信號(hào)，燃燒信號(hào)逡逑－ｖｊ＊邋0逡逑０．４邐Ｉ邐Ｉ邐Ｉ邐Ｉ邐Ｉ邐Ｉ邐Ｉ邐Ｉ逡逑一邐邐邐邐邐逡逑－０．４邋－邐－逡逑邐Ｉ邐｜邐｜邐｜邐｜邐｜邐｜邐！邐逡逑０邐０．０５邐０．１０邐０．１５邐０．２０邐０．２５邐０．３０邐０．３５邐０．４０邐０．４５逡逑時(shí)間／Ｓ逡逑ａ）突發(fā)型聲發(fā)射信號(hào)逡逑８逡逑
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U466

【參考文獻(xiàn)】

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1 聶鵬;董慧;李正強(qiáng);高輝;李波;;基于改進(jìn)EMD和LS-SVM的刀具磨損狀態(tài)識(shí)別[J];北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2013年12期

2 許勇軍;何邦貴;;基于AE的砂輪智能修整技術(shù)研究[J];微計(jì)算機(jī)信息;2012年04期

3 吳志遠(yuǎn);閆峻;時(shí)小軍;張紓;;工程陶瓷恒力磨削金剛石砂輪鈍化規(guī)律研究[J];現(xiàn)代制造工程;2011年06期

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5 盛煒佳;趙R筒

本文編號(hào)：2619105