基于声发射的球轴承表面损伤定位方法研究
发布时间：2021-03-08 17:43
轴承表面故障定位是轴承故障诊断中重要的一环,在现代工业生产中极其重要。声发射技术被广泛应用于金属、岩石等晶体材料的损伤检测中,属于无损检测。声发射检测到的信号是被测物体的表面位移,是由故障损伤发出的弹性波引起的,而传统的振动检测则是被测物体由于故障损伤引起的整体振动。声发射检测可以检测到更为微小的信号,比传统的振动检测更加精确。大型轴承由于旋转速度较慢,无法通过包络谱确定其特征频率,且更换成本较高,因此此项研究在大型轴承的故障监测中具有重要的实际应用价值。通过实验研究不同位置声发射传感器之间的时差倍数关系确定声发射信号在RV减速器轴承外圈和推力球轴承试验台中的传播路径;研究了两种时差定位的方法,分别给出了利用时差和速度求声发射源位置和只利用时差求声发射源位置的两种求解方程式。通过断铅模拟声发射信号进行实验,求出了声发射信号在被测件中的速度,并验证了方程组的正确性和在球轴承故障定位中的适用性;并利用自主设计的转子试验台,通过对平面推力球轴承的表面损伤进行声发射信号检测分析,检验实际工况下两种定位方法的定位效果,利用巴特沃斯（Butterworth）高通滤波器对故障信号进行处理,进而提高定...
【文章来源】：昆明理工大学云南省
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
声发射信号
a)连续型 b)突发型图 2.2 连续和突发型声发射信号Fig.2.2 Continuous and burst acoustic emission signals典型的连续型和突发型声发射信号的波形如图 2.2 所示。信号的单个脉冲分辨，这些信号叫连续型声发射信号；信号的脉冲与背景噪声有明显区别，时间上可分开，这种信号叫突发型声发射信号[32]。但这两者信号类型并不是的，当突发型信号的频度特别大时，其形式和连续型声发射信号相类似。实验中，测得的信号非常复杂，以混合型居多。混合型声发射信号是指信号中连续型声发射信号，又包含突发型声发射信号。混合型信号波形无一定规律征为在不同阶段表现与突发型或连续型类似，因此本文中不再给出混合型信波形图。表 2.1 为各类型声发射信号的特点与主要来源。表 2.1 各类型声发射信号的特点和主要来源Tab.2.1 Characteristics and main source of diversified acoustic emission signals信号类型 信号特点 产生机理 主要来源
声发射波在介质中传播，由于质点的振动方向不同和传播方向不同，形成了、纵波、板波（Lamb 波）、和表面波等不同传播模式。1、横波质点的振动方向和波的传播方向垂直，这种波称为横波，横波只能在固体中[33]。图 2.3 为横波的传播示意图。
【参考文献】：
期刊论文
[1]小波变换和EEMD-马氏距离的轴承故障诊断[J]. 艾延廷,冯研研,周海仑. 噪声与振动控制. 2015(01)
[2]基于相位差时延估计法的岩石声发射源定位研究[J]. 黄晓红,张艳博,田宝柱,刘祥鑫. 岩土力学. 2015(02)
[3]木材表面声发射信号源的三角形定位方法[J]. 申珂楠,丁馨曾,赵海龙,李明. 东北林业大学学报. 2015(04)
[4]机械密封端面接触状态的声发射监测方法[J]. 张尔卿,傅攀,陈侃,张智. 润滑与密封. 2014(08)
[5]基于信息熵的轧辊裂纹声发射三维定位方法[J]. 路俏俏,黎敏,王晓景,徐金梧. 机械工程学报. 2013(18)
[6]基于线性时差的回转支承声发射源定位及修正[J]. 陈国华,梁峻,王新华. 华南理工大学学报(自然科学版). 2013(04)
[7]铸铁烘缸压力容器有限元分析及水压试验的声发射监测[J]. 张好东,李云振,李小童,陈照和. 制造技术与机床. 2010(11)
[8]基于小波包-Elman神经网络的电机轴承故障诊断[J]. 李运红,张湧涛,裴未迟. 河北理工大学学报(自然科学版). 2008(04)
[9]基于EMD的声发射管道泄漏检测研究[J]. 孙立瑛,李一博,曲志刚,王伟魁. 压电与声光. 2008(02)
[10]岩质边坡声发射特征及失稳预报判据研究[J]. 易武,孟召平. 岩土力学. 2007(12)
博士论文
[1]基于声发射的球轴承疲劳演化特征提取研究[D]. 王之海.昆明理工大学 2017
[2]声发射信号处理关键技术研究[D]. 刘国华.浙江大学 2008
硕士论文
[1]基于信息融合技术的滚动轴承故障识别及诊断[D]. 辛向志.内蒙古科技大学 2015
[2]声发射检测中传感器布置及声源定位的研究[D]. 刘艳.中国海洋大学 2011
[3]基于统计分布模型的滚动轴承故障特征提取方法研究[D]. 姜海燕.湖南工业大学 2011
[4]声发射技术在轴承故障诊断中的应用[D]. 杨平.沈阳工业大学 2009
[5]声发射在旋转机械轴裂纹监测过程中的应用研究[D]. 张斌.北京化工大学 2007
[6]裂纹声发射源定位研究及发展趋势预估初探[D]. 周洁.广西大学 2007
本文编号：3071407
【文章来源】：昆明理工大学云南省
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
声发射信号
a)连续型 b)突发型图 2.2 连续和突发型声发射信号Fig.2.2 Continuous and burst acoustic emission signals典型的连续型和突发型声发射信号的波形如图 2.2 所示。信号的单个脉冲分辨，这些信号叫连续型声发射信号；信号的脉冲与背景噪声有明显区别，时间上可分开，这种信号叫突发型声发射信号[32]。但这两者信号类型并不是的，当突发型信号的频度特别大时，其形式和连续型声发射信号相类似。实验中，测得的信号非常复杂，以混合型居多。混合型声发射信号是指信号中连续型声发射信号，又包含突发型声发射信号。混合型信号波形无一定规律征为在不同阶段表现与突发型或连续型类似，因此本文中不再给出混合型信波形图。表 2.1 为各类型声发射信号的特点与主要来源。表 2.1 各类型声发射信号的特点和主要来源Tab.2.1 Characteristics and main source of diversified acoustic emission signals信号类型 信号特点 产生机理 主要来源
声发射波在介质中传播，由于质点的振动方向不同和传播方向不同，形成了、纵波、板波（Lamb 波）、和表面波等不同传播模式。1、横波质点的振动方向和波的传播方向垂直，这种波称为横波，横波只能在固体中[33]。图 2.3 为横波的传播示意图。
【参考文献】：
期刊论文
[1]小波变换和EEMD-马氏距离的轴承故障诊断[J]. 艾延廷,冯研研,周海仑. 噪声与振动控制. 2015(01)
[2]基于相位差时延估计法的岩石声发射源定位研究[J]. 黄晓红,张艳博,田宝柱,刘祥鑫. 岩土力学. 2015(02)
[3]木材表面声发射信号源的三角形定位方法[J]. 申珂楠,丁馨曾,赵海龙,李明. 东北林业大学学报. 2015(04)
[4]机械密封端面接触状态的声发射监测方法[J]. 张尔卿,傅攀,陈侃,张智. 润滑与密封. 2014(08)
[5]基于信息熵的轧辊裂纹声发射三维定位方法[J]. 路俏俏,黎敏,王晓景,徐金梧. 机械工程学报. 2013(18)
[6]基于线性时差的回转支承声发射源定位及修正[J]. 陈国华,梁峻,王新华. 华南理工大学学报(自然科学版). 2013(04)
[7]铸铁烘缸压力容器有限元分析及水压试验的声发射监测[J]. 张好东,李云振,李小童,陈照和. 制造技术与机床. 2010(11)
[8]基于小波包-Elman神经网络的电机轴承故障诊断[J]. 李运红,张湧涛,裴未迟. 河北理工大学学报(自然科学版). 2008(04)
[9]基于EMD的声发射管道泄漏检测研究[J]. 孙立瑛,李一博,曲志刚,王伟魁. 压电与声光. 2008(02)
[10]岩质边坡声发射特征及失稳预报判据研究[J]. 易武,孟召平. 岩土力学. 2007(12)
博士论文
[1]基于声发射的球轴承疲劳演化特征提取研究[D]. 王之海.昆明理工大学 2017
[2]声发射信号处理关键技术研究[D]. 刘国华.浙江大学 2008
硕士论文
[1]基于信息融合技术的滚动轴承故障识别及诊断[D]. 辛向志.内蒙古科技大学 2015
[2]声发射检测中传感器布置及声源定位的研究[D]. 刘艳.中国海洋大学 2011
[3]基于统计分布模型的滚动轴承故障特征提取方法研究[D]. 姜海燕.湖南工业大学 2011
[4]声发射技术在轴承故障诊断中的应用[D]. 杨平.沈阳工业大学 2009
[5]声发射在旋转机械轴裂纹监测过程中的应用研究[D]. 张斌.北京化工大学 2007
[6]裂纹声发射源定位研究及发展趋势预估初探[D]. 周洁.广西大学 2007
本文编号：3071407
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