转轴中弹性波在传播过程中遇到裂纹后其传播特性会发生改变,通过对弹性波传播特性的分析可实现对裂纹的检测。针对传统频谱分析传播特性的方法中存在的步骤复杂和摒弃时间尺度等缺点,提出利用基于镜像延拓的经验模态分解方法(Empirical Mode Decomposition,简称EMD)处理转轴中弹性波信号,以实现转轴横向裂纹的检测。论文各章节所包含的研究内容安排如下:第一章为绪论,主要阐述了研究的背景和意义。首先介绍了转轴中裂纹检测方法的研究现状,提出了对弹性波信号进行处理以实现转轴裂纹检测的设想。然后阐述了转轴中弹性波传播特性的研究现状,包括弹性波的产生、传播和获取等,分析了传统频谱分析方法中存在的缺点,进而提出本文的研究内容。第二章主要介绍了处理转轴弹性波信号的EMD改进方法的选取过程。首先分析了转轴中弹性波传播特点和EMD方法的原理及优势,然后对EMD方法出现的端点效应现象进行了分析,并利用基于ISBM、镜像延拓法、极值平均法和平行延拓法四种常用的改进方法分解仿真弹性波信号以及真实弹性波信号,采用均方根有效值作为评价指标对分解结果进行了评价。结果表明:基于镜像延拓的EMD改进方法在分解仿真弹性波信号和真实弹性波信号中均有效抑制了端点效应,表现最为稳定。第三章利用所选EMD改进方法对仿真信号进行分析。采用有限元方法分别获取无裂纹轴和含裂纹轴中的弹性波信号,并利用基于镜像延拓的EMD改进方法进行处理。通过比较所得结果发现:轴线方向的弹性波信号对横向裂纹最为敏感,并且在边际谱中,含裂纹轴轴线方向的弹性波信号会在一定频率范围内出现能量衰减。第四章利用试验对基于EMD和弹性波的裂纹检测方法进行验证。搭建试验台,获取转轴中弹性波信号,并利用基于镜像延拓的EMD改进方法进行处理。通过分析所得结果发现:在边际谱中,含裂纹轴弹性波信号会在一定的频率范围内出现能量衰减,且该频率范围与仿真结果所得频率范围整体趋势一致,中心频率吻合良好。证明了通过基于镜像延拓的EMD改进方法处理转轴中弹性波信号以实现横向裂纹检测的方法是可行的,且克服了传统频谱分析方法中存在的步骤复杂和摒弃时间尺度等缺点。第五章为总结与展望,总结了本文的主要研究工作,并对下一步的研究进行了展望。