目 錄
第1章 軸承狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)研究現(xiàn)狀 1
1.1 背景及意義 1
1.2 列車軸承狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)的研究現(xiàn)狀 3
1.2.1 基于軌邊聲學的軸承狀態(tài)監(jiān)測技術(shù) 3
1.2.2 基于溫度的軸承狀態(tài)監(jiān)測技術(shù) 4
1.2.3 基于振動的軸承狀態(tài)監(jiān)測技術(shù) 6
1.3 聲發(fā)射技術(shù)在軸承狀態(tài)監(jiān)測領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀 10
1.3.1 聲發(fā)射感知技術(shù) 10
1.3.2 軸承狀態(tài)聲發(fā)射機理研究 12
1.3.3 軸承狀態(tài)聲發(fā)射感知技術(shù) 13
1.3.4 基于時域特征的分析方法 13
1.3.5 基于頻域特征的分析方法 14
1.3.6 基于智能診斷與預測的分析方法 15
1.4 基于聲發(fā)射的高速列車軸承狀態(tài)監(jiān)測面臨的挑戰(zhàn) 16
第2章 軸承損傷聲發(fā)射與振動響應(yīng) 18
2.1 引言 18
2.2 基于反卷積和線性調(diào)頻的軸承損傷診斷方法 18
2.2.1 最大二階循環(huán)平穩(wěn)盲反卷積 18
2.2.2 基于Z變換的線性調(diào)頻解調(diào) 20
2.2.3 解卷積和線性調(diào)頻相融合的診斷算法 22
2.3 基于損傷診斷算法仿真與實驗比對的分析 24
2.3.1 診斷算法仿真分析 24
2.3.2 高速列車軸箱軸承振動與聲發(fā)射比對實驗 28
2.3.3 振動與聲發(fā)射響應(yīng)的損傷診斷比對與驗證 31
2.4 小結(jié) 45
第3章 軸承損傷響應(yīng)聲發(fā)射傳感技術(shù) 47
3.1 引言 47
3.2 聲發(fā)射傳感器結(jié)構(gòu)及其模型分析 47
3.2.1 聲發(fā)射傳感器微機電系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 47
3.2.2 聲發(fā)射傳感器PZT參數(shù)分析模型 49
3.2.3 傳感器PZT的機電耦合模型與特性分析 53
3.2.4 聲發(fā)射傳感器匹配層參數(shù)模型與特性分析 56
3.3 聲發(fā)射傳感器系統(tǒng)數(shù)值模擬與性能分析 60
3.3.1 聲發(fā)射傳感器有限元建模方法 60
3.3.2 聲發(fā)射傳感器PZT結(jié)構(gòu)有限元分析 62
3.3.3 聲發(fā)射傳感器的聲學特性 63
3.4 聲發(fā)射傳感器實驗研究及性能分析 68
3.4.1 匹配層模擬實驗研究與驗證 68
3.4.2 聲發(fā)射傳感器的綜合性能評價指標 71
3.4.3 軸承損傷的聲發(fā)射響應(yīng)實驗研究 73
3.5 小結(jié) 77
第4章 基于軸承損傷狀態(tài)動態(tài)門檻機理的指紋特征方法 79
4.1 引言 79
4.2 軸承損傷的聲發(fā)射指紋特征概念 79
4.2.1 聲發(fā)射撞擊特征參數(shù) 79
4.2.2 基于撞擊特征的指紋特征 80
4.3 基于動力學的動態(tài)門檻機理 83
4.3.1 損傷軸承的運動學模型 83
4.3.2 軸承損傷接觸模型與沖擊力分析 84
4.3.3 動態(tài)閾值特征模型 90
4.4 動態(tài)門檻機理實驗研究與驗證 91
4.4.1 恒速條件的實驗分析與驗證 94
4.4.2 變速條件的實驗分析與驗證 99
4.4.3 高速列車滾動實驗實驗條件分析與驗證 100
4.5 小結(jié) 101
第5章 高速列車軸箱軸承狀態(tài)聲發(fā)射監(jiān)測技術(shù) 103
5.1 引言 103
5.2 高速列車滾動實驗平臺及測試軸承 103
5.2.1 高速列車滾動實驗平臺 103
5.2.2 測試軸承損傷狀態(tài)及動態(tài)門檻 105
5.3 指紋特征優(yōu)化方法 108
5.3.1 聚類顯著性指標及其性能驗證 108
5.3.2 自適應(yīng)最優(yōu)動態(tài)閾值法及指紋特征優(yōu)化功能 113
5.3.3 基于聚類顯著性的定量判斷 117
5.4 軸承損傷的撞擊統(tǒng)計譜 119
5.4.1 動態(tài)撞擊統(tǒng)計譜概念 119
5.4.2 基于故障撞擊統(tǒng)計譜的軸承損傷識別方法 121
5.5 小結(jié) 124
參考文獻 126