图谱域多指标融合滚动轴承性能退化评估技术研究

来源 :山东大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sdvfg4gf3fg3
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着我国的工业的转型升级,机械设备的精密度,运行速度和对安全性、稳定性的要求也越来越高,工业设备趋向于复杂化和精细化。滚动轴承作为一种通用零部件,在机械设备中应用广泛,因而被誉为“工业的关节”。当滚动轴承的退化过程达到临界水平时,将会形成故障并逐步恶化,从而导致不可预测的意外后果,因此滚动轴承的运行质量与设备整体的工作水平密切相关。对轴承的早期退化点进行检测能够为后续的故障识别、寿命预测等提供可靠依据,同时能够及时发现轴承运行过程中出现的问题,进而提早采取维护措施,保障设备安全高效运行,经济效益显著。因此本研究针对滚动轴承的性能退化这一核心问题,利用轴承运行过程中采集的振动信号构建综合监测指标,以准确识别滚动轴承的退化点,并通过仿真和实际应用开展验证工作。滚动轴承退化点检测的关键在于从原始的监测信号中提取一个动态指标以描述滚动轴承的健康状态。基于有限的振动信号,选取多个不同类型的指标进行组合能够更充分地提取原始信号中的信息,本文首先通过实验研究了十余个单一指标及其组合的检测性能,并确定了一组特定的传统的时域统计指标组合提取原始信号中的变化信息。传统时域指标在监测中的不足在于处理非线性非平稳的振动信号时极易受到噪声影响。为此,本文探究了图模型的动态建模方法,通过图谱域的动态建模,基于图模型挖掘传统指标的拓扑信息,削弱噪声影响。将传统指标转化为图模型序列后,通过动态图分析得到增强的指标。优化后的指标仍处于互相独立的通道中,本文探究了多种指标融合方法,并基于此提出了两种自适应权重的多指标融合方法,从而将多个独立通道指标中的有用信息进行融合,得到一个综合指标。在滚动轴承的监测中,综合指标对于退化点的监测更加全面,能够避免因为某种特定的退化原因导致单一指标监测失效的情况出现。最后,基于这一优化指标,研究了基于区间分析的退化点决策,当轴承处于平稳状态时,所提取的指标也会在正常的区间内波动并保持相对平稳状态,因此基于单高斯模型进行假设检验,即零假设和备择假设,以确定轴承的退化点。根据以上内容,本文提出了一个综合监测指标构建方法,对滚动轴承的健康状况进行表征。首先利用基于单指标的图建模构建和基于自适应权重融合方法构建一个综合的滚动轴承监测指标,通过对综合指标进行基于区间分析的自适应决策,以检测滚动轴承的早期退化点。最后,通过仿真实验设置多种工况对上述方法的有效性进行验证,并在两个公开的轴承退化数据集上进行应用,并通过大量的对比实验验证了本文所提出的综合指标的有效性和先进性。最后,给出了本研究的结论,分析了综合指标的优劣势,并且指出了未来工作的研究思路。
其他文献
搅拌是化工生产中的一种重要的单元操作,高效低耗是人们对搅拌混合技术改进的目标。研究表明,仿生波纹沟槽结构和可发挥流固耦合作用的柔性材料在降低能耗、提高动力方面具有一定优势。自然界中座头鲸鳍足、鱼类尾鳍存在沟槽结构,仿生外形可以稳定涡流,减少能量耗散和噪声。柔性材料使叶片在工作时有一定的自适应能力,随转速的变化发生形变,使能量传递过程更加平缓。从仿生学的角度出发,通过引入波纹沟槽仿生结构特征,在六斜
学位
近些年来,能源短缺问题日益突出,对环境造成的污染也日益严重,能源危机和环境恶化是全人类需共同关注的大问题。作为一种绿色友好型能源,我国潮流能资源丰富,能量密度高且能量储备大,发展前景可观,加快潮流能的开发利用对我国“双碳”目标的实现有着重要意义。水平轴潮流能水轮机功率输出稳定、流动干扰小,在潮流能开发和利用中有着显著优势。本课题以对转式水平轴潮流能水轮机为研究对象,通过Bezier曲线拟合方法参数
学位
2019年,按照《中共中央办公厅关于进一步深化税收征缴改革的意见》社会保险费交由税务部门征收,同时指出,税务部门要根据缴费人需求重点建设智慧型税务征缴机制。三年来,税务部门一直在提高社会保险费的征缴效能的道路上探索,如何提高社会保险费征收和管理效率,完善征收管理制度,优化业务系统,最终达到征管效率的最大化,缴费人满意的最大化。面对多部门之间管理模式的混乱,业务规则和系统兼容性的不同,以及缴费人不断
学位
碳纤维复合材料具有比强度高、比模量大、抗冲击性高和热膨胀系数小等优点,在载人航天工程、探月工程、深空探测等航天器的关键承力构件中普遍应用。但碳纤维复合材料具有非均匀性、各向异性和材料铺层间连接强度差等缺点,在加工过程中易产生纤维毛刺、撕裂和分层等缺陷,且刀具磨损严重,会造成加工效率低、工件表面质量差、生产成本高,对于大尺寸零件的加工一旦出现这些缺陷可能造成巨大经济损失。合理选择刀具和切削参数可以有
学位
自社会保险费(以下简称“社保费”)统一划转税务部门征收以来,税务部门的职责进一步拓展,由“征税为主”向“税费皆重”转变,税收服务范围更加广泛。河北省稳步推进社保费征收工作的四年来,社保费征收采用“社保核定—税务征收”的征收模式,暴露出跨部门协同不足、信息共享不畅的诸多问题。自2021年中共中央将加强社会协同共治为税收征管改革的重点任务,对河北省社会保险费征收过程中跨部门协同的研究就更加迫切。本文以
学位
圆锯片在石材加工中有着加工效率高、加工品质好等优势,是石材加工业的主要工具。但圆锯片基体的生产模式相较于其它制造行业来说仍较为传统,为了快速满足越来越个性化、多样化的客户需求,缩短新型圆锯片基体的研发周期,提高厂商的竞争优势,应用新一代信息技术改善圆锯片基体生产方式,促进传统圆锯片企业智能化转型是大势所趋。本文基于智能物联制造系统的体系架构分析,结合信息管理技术建立了圆锯片基体参数化设计系统和工艺
学位
扭转振动广泛存在于机器人、车辆、机床以及舰船等设备中,对设备的工作精度与运动平稳性有较大危害。隔振是减轻有害振动的常用方法,传统线性隔振器存在高承载能力与低起始隔振频率的矛盾,而一般的非线性隔振器虽具有较高的承载能力,又能对低频振动有效隔离,但其设计负载是一固定值,当实际负载偏离设计负载时,隔振性能下降严重,无法满足使用要求。与以往研究不同,本文设计了一种正、负刚度同步可调的新型准零刚度扭转隔振器
学位
报纸
相比传统数控机床而言,具有灵活性高、工作空间范围大以及可加工对象广泛等优点的工业机器人越来越多被应用到机械加工领域。但机器人铣削目前只集中应用在轻负载、精度适中的场合,制约机器人铣削广泛应用的主要原因为机器人绝对定位精度较低以及机器人本身的刚性较弱,在铣削加工过程中容易受到外力而发生较大的变形,导致加工精度难以达到要求。本文通过机器人标定技术以及位姿优化方法来提高机器人铣削加工的精度,改善加工质量
学位
主轴回转误差对机床加工精度有着重要影响,回转误差间接补偿以及对回转误差直接控制是提高加工精度的两种有效途径。间接补偿往往需要复杂的补偿执行机构,且不能减小回转误差本身。本文对嵌入控制油腔的静压主轴进行轴心运动主动控制,以减小主轴自身的回转误差为目标,研究不同工作参数以及静压主轴系统参数对主轴轴心运动可控性的影响,为这类回转误差主动控制主轴系统的设计提供理论参考。首先,基于雷诺方程以及流量守恒方程建
学位