柴油机曲轴主动再制造特征参数分析方法

发布时间：2017-07-17 14:35

  本文关键词：柴油机曲轴主动再制造特征参数分析方法

  更多相关文章： 主动再制造 曲轴磨损 动态特性 小波分形

【摘要】：当今可持续发展是人类共同追求的目标,再制造符合可持续发展的要求。对废旧机电产品进行传统的再制造,由于产品的服役时间和服役状态的不确定性,使再制造效率低。为了解决这个问题,我们应该寻找机电产品的主动再制造时域,即克服了传统再制造的缺点,又满足可持续发展。本文在国家自然科学基金重点项目的支持下,主要是在线监测产品服役特征,分析监测得到的反映产品服役特征的特征量,为主动再制造时域抉择提供数据依据。简述了再制造工程及主动再制造的概念及意义,根据主动再制造定义中的时机最佳性、主动性、关键件优先性、可批量性等特征,选取某型号单缸柴油机曲轴作为主动再制造的关键零部件,以曲轴磨损故障作为主动再制造特征。实验与仿真相结合,分析含间隙曲轴连杆机构的动态特性。将实验信号及仿真信号用小波分析,计算信号经过小波分解后各频带相对能量、平均幅值、峰峰值。这些特征值可以准确判断出反映故障的频带,但不能很敏感的反映故障程度。本文用分形学分析信号,同样可以判断故障,但对故障程度反映不灵敏,而小波包与分形学相结合分析信号,可以很敏锐的扑捉反映故障程度的信息。用小波分形技术计算不同磨损状态时信号的特征值,利用BP神经网络对磨损故障状态进行预测。
【关键词】：主动再制造 曲轴磨损 动态特性 小波分形
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TK423
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-15
• 第一章 绪论15-23
• 1.1 课题研究的背景与意义15-16
• 1.2 国内外研究的发展现状16-21
• 1.2.1 柴油机状态分析的研究现状16-20
• 1.2.2 小波分形技术的研究现状20-21
• 1.3 论文总结21-23
• 1.3.1 论文研究的主要内容21-22
• 1.3.2 论文结构安排22-23
• 第二章 在线监测曲轴主动再制造特征分析23-31
• 2.1 再制造的相关概念23-24
• 2.1.1 再制造工程的概念23
• 2.1.2 再制造与原始制造、维修、再循环的对比23-24
• 2.2 主动再制造的相关概念24-26
• 2.2.1 主动再制造的定义24-25
• 2.2.2 主动再制造的时域分析25-26
• 2.3 曲轴主动再制造特征参数分析26-28
• 2.3.1 曲轴的可再制造失效形式分析26-27
• 2.3.2 曲轴磨损失效规律分析27
• 2.3.3 在线监测曲轴磨损状态的可行性27-28
• 2.4 基于小波分形技术的主动再制造状态监测28-29
• 2.5 本章小结29-31
• 第三章 含间隙曲轴连杆机构动态特性分析31-46
• 3.1 实验台架31
• 3.2 基于虚拟样机技术的间隙机构建模31-42
• 3.2.1 仿真三维模型的建立32-34
• 3.2.2 仿真模型中气缸压力的施加34-36
• 3.2.3 间隙运动副碰撞力分析36-39
• 3.2.4 曲轴-连杆-活塞系统的建模流程39-40
• 3.2.5 不同间隙时的仿真结果分析40-42
• 3.3 曲轴连杆机构磨损故障动态特性分析42-45
• 3.3.1 曲轴与连杆运动副磨损松动动态特性分析42-44
• 3.3.2 连杆与活塞运动副磨损松动动态特性分析44-45
• 3.4 本章小结45-46
• 第四章 小波分形理论在曲轴磨损状态识别中的应用研究46-68
• 4.1 小波分析概述46-47
• 4.1.1 多分辨分析46
• 4.1.2 小波包分析46-47
• 4.2 振动信号的故障特征信息提取方法47-49
• 4.2.1 小波包频带相对能量提取47-48
• 4.2.2 信号的时域特征参数指标48-49
• 4.3 小波分析在柴油机故障分析中的应用49-52
• 4.3.1 小波基函数的选择49
• 4.3.2 基于多分辨率分析的柴油机故障特征提取与诊断49-50
• 4.3.3 基于小波包分析的柴油机曲轴磨损状态特征提取与分析50-52
• 4.4 曲轴磨损故障的分形诊断方法52-58
• 4.4.1 分形理论概述52-53
• 4.4.2 简述关联维数的计算53-54
• 4.4.3 柴油机磨损故障关联维数计算与分析54-58
• 4.5 基于小波分形技术的曲轴磨损状态分析58-61
• 4.5.1 小波分形技术原理简介59
• 4.5.2 小波分形技术在曲轴磨损状态分析中的应用59-60
• 4.5.3 实例分析60-61
• 4.6 基于BP神经网络的曲轴磨损状态预测61-67
• 4.6.1 BP神经网络简介61-62
• 4.6.2 预测曲轴磨损状态62-67
• 4.7 本章小节67-68
• 第五章 总结与展望68-70
• 5.1 总结68-69
• 5.2 展望69-70
• 参考文献70-74
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况74

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本文编号：554093