声发射检测技术在故障诊断中的应用研究

摘要

声发射检测技术作为近些年来发展起来的一种无损检测技术，正以其特有的优势受到了广泛的关注。本文从不同方面研究了声发射检测技术在故障诊断领域中的应用，主要内容如下:
　　 对声发射及声发射技术相关理论的基本知识、概念和特点及声发射信号的相关处理方法进行了介绍。阐述了常用声发射信号定位方法的原理，并根据四传感器阵列平面定位原理结合MATLAB程序，实现了平面声发射源定位。通过实验验证了定位程序的有效性，同时分析了影响定位精度的因素。
　　 研究了轴承声发射信号的不同处理与分析方法，实现了滚动轴承的故障诊断。主要利用时域相关特征参数分析了轴承在不同状态下所产生声发射信号的特征;通过传统傅里叶变换的方法，在频域处理与分析了轴承声发射信号;针对小波分析在时频分析中的优势，采用小波分析对轴承声发射信号进行分析。重点研究了基于BP神经网络的智能诊断方法，提出了一种基于主成分分析与粗糙集相结合的属性约简方法，并具体介绍了该方法的实现过程，最后利用约简后的参数输入到BP神经网络进行故障类型识别。同时，通过对实验数据进行分析，验证了该方法能够有效提高神经网络收敛速度和识别精度。
　　 阐述了声发射技术分别在疲劳裂纹检测、压力容器检测和变压器局部放电检测中的应用原理、特点与方法。结合实例详细介绍了声发射技术在三种情况下的检测过程，从实际的角度证明了声发射技术在这几方面应用的有效性。

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摘要

第一章 绪论

1．1 机械故障诊断技术

1．2 声发射与声发射技术

1．2．1 声发射

1．2．2 声发射检测

1．3 课题研究背景和意义

1．4 课题来源及主要研究内容

第二章 声发射信号处理方法

2．1 经典信号处理方法

2．1．1 波形特征参数

2．1．2 分析识别技术

2．2 高级信号处理技术

2．2．1 模态声发射

2．2．2 频谱分析

2．2．3 小波分析

2．2．4 模式识别

2．3 本章小结

第三章 声发射定位技术与实现

3．1 独立通道定位

3．2 线定位

3．3 平面定位

3．3．1 两传感器阵列的平面定位法

3．3．2 三传感器阵列的平面定位法

3．3．3 四传感器阵列的平面定位法

3．4 MATLAB实现平面定位

3．5 本章小结

第四章 基于声发射信号的轴承故障诊断方法研究

4．1 时域分析法

4．1．1 时域分析方法简介

4．1．2 时域特征参数分析

4．1．3 时域分析方法在轴承诊断中的应用

4．1．4 声发射特征参数分析

4．2 频谱分析法

4．2．1 轴承频谱分析的基本思想

4．2．2 轴承元件的故障特征频率

4．2．3 频谱分析方法在轴承诊断中的应用

4．3 小波分析法

4．4 智能诊断方法

4．4．1 主成分分析(PCA)

4．4．2 粗糙集(RS)

4．4．3 神经网络(NN)

4．5 本章小结

第五章 声发射技术在其它方面的应用

5．1 声发射技术在疲劳裂纹检测中的应用

5．2 声发射技术在压力容器检测中的应用

5．3 声发射技术在变压器局部放电检测中的应用

5．4 本章小结

第六章 结论

参考文献

致谢

研究成果及发表的学术论文

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