基于振動信號的故障診斷技術在某些場合下存在著局限性,而機械噪聲蘊含著豐富的機器狀態(tài)信息,具有非接觸式測量的優(yōu)點,可以部分地替代振動信號作為故障診斷的手段。利用噪聲信號進行故障診斷的技術稱之為聲學診斷技術。為了實現聲學診斷技術,必須結合機器噪聲信號的特點,對聲學特征提取技術進行深入研究,使得提取的特征能更好地描述機械設備的運行狀態(tài)。常規(guī)的聲學特征提取技術可以給出故障特征隨時間、頻率的變化規(guī)律,但無法揭示故障特征隨聲源位置的變化信息。為了能更有效地利用噪聲信號對機械設備進行故障診斷,本文開發(fā)了一種基于聲全息的故障特征提取技術。該技術采用由少量傳聲器組成的陣列測量聲壓,應用復合聲全息技術可以方便快速地重構出物體外部聲場,獲得包含聲源的個數、位置、強度等信息的全息圖。由于原始的聲全息圖不便于計算機直接處理,以機器在正常運行狀態(tài)下的聲壓級為基礎設定幅值范圍,定義了差值圖元素和差值全息灰度圖。利用該差值全息灰度圖,可以識別出某個特定位置的聲源特征的變化信息,再結合特征頻率和處于該位置的零部件的特征參數,從而判定出具體故障。本文具體研究內容如下。首先簡要介紹故障診斷的研究背景,概述設備故障診斷技術及... 

【文章來源】：上海交通大學上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：128 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

a無kW窗函數的點源重構聲壓值（d=0.1m）

圖 2-3b 有kW 窗函數的點源的重構聲壓值（d=0.1m）Fig.2-3b Reconstructed pressure for a point source withkW window (d=0.1m)求出聲壓 p ( r)后，利用關系u = p j ρck，就可以求出振動體表面的法向振速-11u ( r , ) FFT ( k p ( r, ))ckω ωρ= . (2-24)式（2-24）說明法向振速的計算可簡化為通過 Fourier 變換后的全息數據乘以一修正的傳播因子來進行[144]。求出法向振速后，可以很容易地求出聲強值{ }1( , ) Re (r, ) ( )2I ω p ω u r ,ω r = , (2-25)其中“*”表示復數共軛。整個 NAH 的變換過程可以用圖 2-4 來表示。首先選擇一個固定的全息面Hz =z，利用傳聲器陣列記錄得到空間各點聲壓的時間序列p ( x , y , z , t )；然后，通過時域的

圖 2-6 兩個點源的理論聲壓值Fig.2-6 Theoretical pressure for two point sources圖 2-7 兩個點源的重構聲壓值Fig.2-7 Reconstructed pressure for two point sources從圖 2-7 可以看出，實際上兩個點聲源，但重構結果中只發(fā)現一個聲源，結果顯然不正確。在全息面尺寸不變的條件下，增加全息面上的測點，將傳聲器間距由 0.1m 改為0.025m，以獲得更細致的聲場信息，測點增加至 41×41=1681 個，而其它條件不變，

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3494918