基于粗糙集理论的螺纹联结结构故障诊断

摘要

螺纹联结通常是工程结构中的薄弱环节,对结构的可靠性有着主要的影响,及时准确的监测螺纹联接状态对保障结构的正常工作具有重要意义。
　　 本文将粗糙集理论应用于振动环境下螺纹联结结构故障诊断,通过分析典型法兰螺纹联结结构在不同激励下的振动响应信号特征,选择联结面两侧振动信号差异的方差和谐波失真度作为故障诊断的基本特征量进行粗糙集分析,获取故障的诊断规则。主要研究内容包括:
　　 1、全面阐述了粗糙集理论的基本概念,对与螺纹联结结构故障诊断规则的获取密切相关的概念进行了说明。
　　 2、对振动环境下螺纹联结结构在不同激励、不同联结状态下的响应信号的特征量进行了分析对比,选择合适的特征量按照激励方式、特征量的不同分别建立螺纹联结结构故障诊断的初始决策表。
　　 3、对初始决策表进行基于邻域粗糙集模型的分析,得到每个初始决策表中最能反应联结状态的特征量,将约简之后的特征量建立故障诊断决策表。
　　 4、对决策表进行粗糙集理论的分析,采用两种不同的算法离散化,分别对离散化之后的决策表进行约简,获取诊断规则。利用实验数据验证不同算法下得到诊断规则,得出最佳诊断规则。
　　 研究表明:应用粗糙集理论对振动信号的分析得到的诊断规则,可以较好的判定螺纹联结结构的连接状态；经实验验证等距离散化算法更实用于本文的数据特点,诊断正确率在80％以上。