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简论小波机械装备连接松动故障特点提取策略

收藏本文 2024-03-04 点赞:19733 浏览:84971 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:连接结构广泛有着于机械设备之中,连接是否可靠直接联系到整个装备能否安全运行。机械装备大多长期工作在复杂的振动环境之中,尽管用了种种防松措施,连接松动还是难以彻底避开。由此,探讨振动环境中连接松动故障的诊断有重要的作用。本论文以螺纹连接构成的机械系统为探讨对象,进行了仿真和实验相结合的探讨,针对该系统的预紧、临界、松动3种状态,采取简化的策略建立了具有松动的螺纹连接结构的简化动力学模型,然后通过数值策略得到了该系统在振动环境中的响应;通过自主搭建螺纹连接结构实验平台和测试系统,并采集得到相应的振动信号,并把基于小波浅析的松动故障特点提取策略运用到实验信号的浅析上。本论文采取基于信号特点提取的策略,通过MATLAB软件编制相应的程序以及自带的小波GUI工具箱对信号进行处理。本论文主要完成了以下几个方面的工作:1、浅析了连接松动的进展历程,并将连接状态分为接触、临界、松动等三种,根据连接松动故障的进展机理,建立了螺纹连接结构简化动力学模型。2、阐述了松动故障特点提取的原理,浅析了含有松动故障信号的特点,结合小波浅析的优点,提出了三种基于小波浅析的松动故障特点的提取策略。3、对简化的动力学模型进行数值求解,找出了区分连接状态的策略,即:用小波能量谱和计算无量纲峭度指标的策略来区分连接模型的不同状态。4、自主搭建实验平台并进行了实验,将小波浅析策略运用到实验信号的浅析中发现基于一维离散小波的时域浅析策略、基于小波密度谱估计的浅析策略、小波能量法以及基于小波回归估计的浅析策略在松动故障特点提取上均有不同程度的有效性。关键词:连接松动论文特点提取论文小波浅析论文小波包能量论文峭度指标论文

    摘要5-7

    ABSTRACT7-11

    第一章 绪论11-17

    1.1 课题探讨的背景及作用11

    1.2 国内外在松动故障特点提取方面的探讨近况11-13

    1.3 机械装备连接松动故障诊断的关键不足13-15

    1.3.1 连接松动故障的特点提取13-14

    1.3.2 连接松动故障的探讨策略14-15

    1.4 课题的主要探讨工作15-16

    1.5 本论文的结构安排16-17

    第二章 故障特点提取相关论述17-31

    2.1 基于振动信号的故障特点提取17

    2.2 信号特点提取策略17-24

    2.2.1 时域浅析18-19

    2.2.2 频域浅析19-20

    2.2.3 小波(包)浅析20-24

    2.3 机械装备连接松动故障特点提取策略24-30

    2.3.1 基于小波变换的时域特点提取24-25

    2.3.2 基于小波分解的能量特点提取25-28

    2.3.3 基于小波包自回归谱的特点提取28-30

    2.4 本章小结30-31

    第三章 连接松动故障的仿真探讨31-43

    3.1 机械装备连接松动故障31-32

    3.2 振动环境中连接结构松动故障的仿真探讨32-42

    3.2.1 机械装备连接松动故障动力学模型的建立32-34

    3.2.2 微分方程的MATLAB求解34-35

    3.2.3 松动故障特点提取35-41

    3.2.4 结论41-42

    3.3 本章小结42-43

    第四章 振动环境中连接松动故障的实验探讨43-66

    4.1 螺纹连接状态测试实验设计及硬件配置43-46

    4.1.1 实验激振系统44

    4.1.2 振动测试系统44-46

    4.2 实验参数设置及信号采集46-50

    4.3 故障特点提取50-65

    4.3.1 实验信号预处理50-52

    4.3.2 基于小波(包)分解的松动故障特点提取52-65

    4.4 本章小结65-66

    第五章 总结与展望66-69

    5.1 工作总结66-67

    5.2 今后工作的展望67-69

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