往复滑动摩擦副磨合过程切向和法向摩擦振动相关性研究

摘要

摩擦振动是摩擦副磨合磨损过程中表面微凸体碰撞产生的一种物理现象，是摩擦学系统的输出特征之一，蕴涵着反映摩擦副磨合磨损过程的摩擦学信息和动力学信息。然而，摩擦振动是低信噪比的微弱信号，常被强烈的背景噪声所淹没，难以反映摩擦副磨损状态的变化，因此如何实现摩擦振动信号的提取和识别显得尤为重要。相关分析研究的是信号间的相互依存关系，可用于信号的识别和提取。摩擦磨损过程中表面微凸体碰撞能同时激发切向和法向摩擦振动，二者为同源信号，存在一定的依存关系。因此，通过切向和法向摩擦振动的相关性研究可为摩擦振动识别和提取提供一种新思路。
　　本研究主要内容包括：⑴应用互相关理论对试验过程中采集的含有噪声的摩擦振动信号进行了分析，结果表明，含有噪声的切向和法向摩擦振动信号存在时间延迟，互相关系数小，相关程度低。因此，含有噪声的信号不能反映切向和法向摩擦振动的同源特性。⑵为了剔除噪声的影响，应用谐波小波包变换理论对采集的摩擦振动信号进行降噪，提取了反映摩擦副磨合磨损状态变化的信号，并对其进行了相关分析，结果表明:降噪后的切向和法向摩擦振动信号无时间延迟，互相关系数大，相关程度高。因此，经谐波小波包降噪后的信号反映了切向和法向摩擦振动的同源特性。⑶对摩擦副磨合磨损过程中不同时刻的切向和法向摩擦振动信号的互相关系数进行了分析，结果表明:降噪后的切向和法向摩擦振动信号的互相关系数与摩擦系数呈现出一致的变化趋势，反映了摩擦副从磨合磨损到稳定磨损的变化。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景和意义

1．2 摩擦振动研究现状

1．2．1 摩擦振动特性

1．2．2 摩擦振动分析方法

1．3 论文研究内容

第2章 摩擦振动分析方法

2．1 小波分析

2．1．1 小波变换的定义

2．1．2 离散小波变换与二进小波

2．1．3 小波包分析

2．2 谐波小波分析

2．2．1 谐波小波变换

2．2．2 谐波小波分析

2．2．3 谐波小波包变换

2．3 互相关理论

2．3．2 相关系数

2．4 本章小结

第3章 摩擦振动试验设计

3．1 试验设备及仪器

3．1．2 INV-3062T2型信号采集分析仪

3．1．3 OLS4000型共聚焦激光扫描显微镜

3．1．4 PCB-356A24型加速度传感器

3．2 试验方案设计

3．3 本章小结

第4章 往复滑动磨合过程切向和法向摩擦振动相关性研究

4．1 摩擦振动谐波小波包降噪

4．1．1 试验方法

4．1．2 结果与讨论

4．2 切向和法向摩擦振动相关性分析

4．2．1 试验方法

4．2．2 结果与讨论

4．3 本章小结

第5章 结论与展望

5．1 论文主要结论

5．2 论文展望

参考文献

致谢

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