一、利用聲發(fā)射技術監(jiān)測低溫環(huán)境下軸承鋼的損傷（論文文獻綜述）
孔凡爽[1]（2021）在《基于圓柱度的動車組軸承過盈配合三維建模及損傷機理分析》文中研究指明隨著高速列車速度的不斷提高,要求高速列車重要部件具有更高的技術性能。軸箱軸承作為動車組轉向架的重要部件,受運行工況、動載荷及其路譜沖擊載荷的作用,受力復雜,其主要失效形式為滾動體與內外圈的接觸疲勞損傷,目前在軸承接觸疲勞損傷的研究中,忽略了輪軸與軸承過盈配合表面的三維因素,將其視為軸對稱模型,無法解釋在實際中軸承早期疲勞損傷隨機產生的現象。為了探究軸承隨機損傷的力學機理,本文將輪軸與軸承過盈配合的影響考慮在內,基于配合表面圓柱度因素建立了輪軸與軸承的三維隨機接觸模型,分析了軸承在靜態(tài)過盈裝配和運行時的接觸應力,研究了圓柱度誤差對軸承接觸應力分布不均勻的影響,從而揭示了軸承局部隨機疲勞損傷的機理,為軸箱軸承設計及強度校核提供理論依據,論文主要研究內容如下:（1）輪軸與軸承過盈配合表面三維輪廓的建立。利用隨機數模型及改進的三次Hermite插值方法生成周向輪廓曲線,然后通過多項式插值方法建立軸向曲面,完成基于圓柱度的三維接觸面輪廓建模,并通過逆向建模建立輪軸與軸承的三維接觸實體模型。（2）裝配體模型靜態(tài)仿真及運行狀態(tài)下動應力仿真分析。建立了輪軸與軸承裝配體的有限元接觸模型,采用有限元軟件仿真了裝配預應力及變形狀態(tài),通過對比理想模型和三維接觸模型分析接觸預應力及變形的不均勻性,并得出了過盈量對預應力及變形的影響規(guī)律;根據實際載荷及路譜數據對軸承裝配體進行動力學仿真,分析了圓柱度誤差、運行速度對軸承動應力分布和大小的影響,并仿真出應力譜。（3）軸承局部疲勞損傷機理分析及疲勞壽命模型的建立?；诜抡娼Y果對軸承損傷機理進行了定性分析;通過雨流計數法、Goodman方程以及威布爾擬合對應力譜進行修正及處理,利用P-S-N曲線和線性累積損傷方法建立了基于應力譜的軸承疲勞壽命模型,預估了軸承的壽命;完成了軸箱軸承的疲勞損傷試驗,并通過聲發(fā)射技術對損傷狀態(tài)進行監(jiān)測,對不同試驗階段信號進行分析,驗證了疲勞損傷機理,實驗結果表明圓柱度因素是造成損傷隨機性的原因。
翟小婕[2]（2021）在《數據驅動的滾動軸承故障診斷與剩余壽命預測》文中研究說明在城市軌道交通事業(yè)高速發(fā)展的背景下,行車安全問題成為重中之重,一旦發(fā)生事故,將嚴重威脅乘客的人身及財產安全。而車輛是影響軌道交通運營安全的最重要的因素,而旋轉部件關鍵部件安全至關重要。因此,研究城軌列車軸承等關鍵部件的故障診斷和剩余壽命預測技術,實現對關鍵部件性能的準確預測,能夠為制定靈活的設備維修策略,從被動維修轉向基于設備狀態(tài)的主動維修提供有力的參考。本文將滾動軸承定為研究對象,開展了基于故障診斷與剩余壽命預測研究,主要研究內容包括:（1）建立了基于聲發(fā)射技術的軸承故障診斷模型。開展了不同故障下的聲發(fā)射監(jiān)測采集實驗,提取了Hit驅動參數和時域特征參數。通過觀察時域波形和頻域故障頻率的分布實現故障檢測,對比了振動信號反映了聲發(fā)射技術在突發(fā)型信號和早期故障檢測中的優(yōu)勢。同時基于Lib SVM模型對聲發(fā)射RMS特征值進行故障多分類,驗證了對不同故障下的精確性。（2）建立了雙參數指數貝葉斯軸承剩余壽命預測模型。提出在原有算法的基礎上優(yōu)化性地將階段性預測的最新后驗參數記憶,并作為下一次的參數初始值。針對退化型劣化軸承,以故障診斷結果為依據,選取峰值展開分故障類型的劣化趨勢擬合、計算剩余壽命概率分布,輸出剩余壽命的均值與3σ置信區(qū)間,對實際工程開展維保等后期保障工作提供更充分的信息。（3）建立了基于灰狼算法尋優(yōu)的RVM軸承剩余壽命預測模型。基于多個監(jiān)測歷史值建立多輸入變量下的相關向量機模型,其中運用灰狼算法對混合核函數的權重及各參數尋優(yōu),運用信息熵確定歷史值個數代表的最佳嵌入維數m。提出增加能夠表征軸承劣化過程的多個特征值輸入模型,能夠有效提高RVM預測結果精度,有效縮小置信區(qū)間寬度。（4）建立了兩層LSTM的軸承剩余壽命預測模型。結合軸承監(jiān)測數據具有時序性特點,提出重構RMS的多個歷史特征值輸入LSTM網絡模型,驗證了在單個特征值下LSTM具有對長序數據在特征挖掘的優(yōu)勢,提高了軸承劣化后期剩余壽命百分比的預測精準度。另一方面,提出利用預測值進行連續(xù)多步預測,通過劣化趨勢擬合圖,驗證了對退化型故障軸承三步提前預測的有效性。
張旭[3]（2021）在《固體顆粒異物誘發(fā)推力球軸承損傷機制試驗與理論研究》文中認為外界異物顆粒進入滾動軸承內部是工程實踐中普遍存在的一種現象,由于外界污染物進入滾動軸承的潤滑系統(tǒng)而導致軸承過早失效已成為軸承失效的主要原因,在一些工作環(huán)境惡劣的特殊工程設備上,軸承的更換與維修成本較為高昂。所以探究滾動軸承在受到外界異物顆粒污染的情況下的磨損機理問題是十分有必要的。本文模擬外界沙塵顆粒進入推力球軸承內部的情況,結合多種觀察和分析方式,對軸承的滾道和滾珠的磨損機理問題展開深入研究,并用有限元分析手段對異物顆粒受滾道與滾珠擠壓的過程進行初步探索。首先,本文對模擬沙塵顆粒進入推力球軸承內部的試驗進行了系統(tǒng)設計,其中包括試驗機的選擇、振動與聲發(fā)射采集系統(tǒng)選擇、夾具結構設計、試驗材料選擇、試驗材料配制、二氧化硅顆粒選定與特性測定、試驗結果分析觀察儀器的選定、試驗方案設計和試驗步驟的詳細編制。其次,開展了一系列推力球軸承磨損試驗,通過改變試驗時間、接觸載荷、二氧化硅顆粒的粒徑、二氧化硅顆粒濃度等參數,并在試驗中采集了振動與聲發(fā)射信號,結合試驗結束后對軸承滾道和滾珠光學顯微照片觀察和三維形貌參數的分析,對在外界沙塵顆粒進入滾動軸承內部后軸承磨損機理進入深入研究。得出以下結論:軸承滾道表面損傷是由小的壓痕與大的剝落區(qū)域構成的,隨著時間增加,壓痕向剝落轉變,最終導致滾道表面出現大面積磨損。軸承滾道滾珠損傷主要發(fā)生在跑合帶上,為灰色無金屬光澤帶狀區(qū)域,此區(qū)域是由大量凹坑組成。壓痕凹坑主要為中間凹陷四周隆起的形式,而較大的剝落凹坑內部高低不平,形狀不規(guī)則。二氧化硅顆粒進入滾道與滾珠的接觸界面,在滾道上產生凹痕與材料剝落,隨著時間的增加,這些剝落的材料又會進入接觸界面繼續(xù)破壞滾道。振動與聲發(fā)射信號檢測也可作為一種無損監(jiān)測方式檢測軸承磨損情況。最后,利用有限元仿真軟件對滾道-顆粒-滾珠模型進行了仿真,對異物顆粒和滾道的形變與應力進行了分析,由仿真結果可知在滾珠碾過顆粒時,顆粒與滾道均產生一定程度的變形,異物顆粒材料不同,變形程度與應力情況也不相同。
陶浩[4]（2021）在《齒輪鋼滾動接觸疲勞行為及失效機制研究》文中提出齒輪作為工業(yè)生產中重要的傳動零部件,廣泛應用與汽車、船舶、航空航天等領域中。實際工作當中齒輪受到法相正應力與周向切應力復合作用。所以實際服役的齒輪壽命要比最初的設計壽命低,這就會給生產生活帶來重大隱患。國內外學者已經對滾動接觸疲勞的失效機理做了大量研究,但疲勞損傷是受復雜應力作用產生的,有許多現象還需進一步闡述和驗證。目前對齒輪滾動接觸疲勞的研究主要集中在硬齒面疲勞損傷上的研究,但對軟齒面疲勞損傷的研究少見報道。因此本文采用實驗模擬齒輪工作環(huán)境,研究不同硬度齒輪鋼材料滾動接觸疲勞損傷形貌及裂紋擴展情況,為追蹤疲勞源頭和延長齒輪使用壽命提供理論依據。本文以40Cr和18CrNiMo7-6兩種齒輪鋼材料為實驗研究對象,采用CQHH-RCFA型線性滾動接觸疲勞試驗機開展?jié)L動接觸疲勞實驗,使用ABAQUS有限元軟件模擬了滾子接觸面上接觸應力的分布情況,與后續(xù)實驗結果做對比。其中40Cr采用正火和調質兩種熱處理方式,正火處理的滾子用來研究接觸寬度對滾動接觸疲勞失效的影響,調質處理的滾子用來研究較低應力級下的滾動接觸疲勞失效模式;滲碳淬火處理的18CrNiMo齒輪鋼用以研究高應力級下的滾動接觸疲勞失效模式。試驗后采用光學顯微鏡（OM）、掃描電鏡（SEM）、X射線衍射儀（XRD）、能量色散譜（EDS）等手段試樣表面的磨損形貌、截面的裂紋和組織形貌、物相組成和成份等進行觀察分析。得出如下所示結論:（1）模擬分析發(fā)現,滾子接觸表面的法相接觸應力分布情況是在臺階兩邊部位處,接觸應力要高于理論值,而在臺階中間部位,接觸應力與理論值一致,造成這種現象的原因可能在于滾子臺階邊緣位置處未倒角而產生了應力集中,最大切應力位于距接觸表面0.16mm深度處,也觀察到了與法相接觸應力相似的分布情況。（2）對疲勞失效試件產生的部位進行統(tǒng)計分析發(fā)現,失效點最初產生的位置幾乎都位于臺階邊緣位置處,且滾子臺階在疲勞失效位置處產生了變形,這與有限元模擬地結果相對應。在40Cr正火處理的滾子上觀察到的疲勞失效形式為大塊剝落的同時周圍伴隨小的點蝕坑,這與傳統(tǒng)觀點所認為得低硬度下疲勞失效形式為點蝕失效相違背。40Cr調質處理的滾子與18CrNiMo7-6滲碳淬火處理的滾子失效形式都是單一的大的剝落坑。（3）對疲勞試件的縱截面觀察分析發(fā)現,疲勞裂紋的的生長是不連續(xù)的,當接觸應力較低時,裂紋的擴展方向比較單一,但當接觸應力較高時,疲勞裂紋的擴展成發(fā)散的網狀,最終導致接觸表面出現點蝕或剝落。（4）在滾動接觸疲勞過程中,表層的馬氏體含量相較于原始試樣含量存在明顯增加,說明在滾動接觸疲勞過程中有殘余奧氏體轉變?yōu)轳R氏體,隨著表層較軟的奧氏體相含量減少而較硬的馬氏體組織含量增加,從而使表面硬度得到提高。
葛洪勝[5]（2020）在《基于共振解調法和聲發(fā)射法的圓錐滾子軸承故障分析研究》文中進行了進一步梳理近年來,隨著我國建設交通強國綱要的提出,高速列車的時空布局在不斷的擴大,保證高速列車的安全運行已是十分重要的課題,滾動軸承是高速列車走行部中極其關鍵且極易損壞的部件,因此對高速列車軸承故障的快速、準確的診斷直接影響高速列車的安全高效的運行。傳統(tǒng)對軸承故障的診斷一般使用單一的傳感器來識別軸承故障的存在和類型,由于工作環(huán)境中噪音和其他旋轉機械部件的影響,采集到的信息是比較偏面、冗雜的,尤其軸承中一些微小的故障,一些傳感器是很難檢測到故障信號,導致對軸承狀態(tài)的判斷出現巨大的誤差,從而導致高速列車走行部等旋轉機械產生不可挽回的經濟損失甚至威脅人身安全。本文首先全面的對國內外滾動軸承的狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷方面的應用研究進行總結,同時對滾動軸承發(fā)生故障的基本類型、影響軸承故障產生的因素以及軸承故障振動機理等進行詳細的研究。根據軸承的實際故障建立雙列圓錐滾子軸承模型,分別在外圈定義和設置了大、小兩種類型的剝落故障,按照高速列車的實際運行狀況施加條件,對正常軸承、故障軸承進行模態(tài)仿真和顯示動力學仿真,分析了正常和不同剝落狀態(tài)下軸承外圈的各種頻率和應力變化。根據實驗對象選取了合適的加速度和聲發(fā)射傳感器,搭建適合的小型軸承實驗平臺,設計加速度和聲發(fā)射兩套數據采集系統(tǒng),試驗中每種狀態(tài)的軸承都采用高、低兩種轉速,對采集的實驗信號進行處理,通過與故障軸承理論特征頻率進行對比得出更加適合故障診斷的方法。經過數據分析得出聲發(fā)射法比共振解調法對故障的診斷更加靈敏,彌補了微小故障在早期不能及時監(jiān)測的狀況,兩種診斷方法互相補充更能提高對故障的診斷及時性和準確性。最后通過信息融合方式并選取合適的融合方法對共振解調法和聲發(fā)射法采集的數據進行融合,設置了最優(yōu)單一傳感器和算術平均的融合方法與自適應加權融合方法對比驗證,證明了自適應加權融合的方法對數據處理有更高的準確性,同時提出應用該方法對軸承狀態(tài)是否健康進行快速判斷,提高了軸承診斷的效率,為軸承等旋轉機械的故障診斷提供參考。
邵月[6]（2020）在《滾動軸承聲發(fā)射信號傳播特性研究》文中指出滾動軸承是旋轉機械不可或缺的部件,已經廣泛的應用在了工業(yè)生產的各個領域。但由于人為的主觀因素和工況下的客觀因素,滾動軸承也是極易發(fā)生故障的機械零件。軸承在初期的微小故障就會影響到整個設備運轉,從而影響生產效率,增加了安全隱患,嚴重的甚至會機毀人亡。所以對滾動軸承運行狀態(tài)的故障診斷就顯得極為重要。聲發(fā)射技術所檢測的聲發(fā)射信號是由故障處的晶體位移而產生的彈性波,這種高頻彈性波信號使得聲發(fā)射技術較其他無損檢測技術能在損傷很小的時候就及時的監(jiān)測到故障信號,及時進行干預,這對保障設備的可靠性和工業(yè)生產的安全性有著重要意義。本文主要就聲發(fā)射信號的傳播特性進行研究,綜述了國內外對于滾動軸承聲發(fā)射檢測和聲發(fā)射波傳播特性的研究進展,介紹了聲發(fā)射波的產生、傳播形式、和聲波衰減機制。闡述了有限元理論的基本思想并將有限元仿真應用于聲發(fā)射信號的傳播特性的研究。應用大型有限元多物理場耦合仿真軟件COMSOL進行仿真實驗,聲發(fā)射波屬于彈性波,彈性波在固體中的傳播特性可以使用固體力學理論加以解釋。首先,通過模擬聲發(fā)射波在簡單結構體內的傳播來了解其特性。通過研究在三維平板結構內彈性波的傳播,從時域和頻域揭示了聲波的衰減特性。通過建立二維鋁—鋼界面研究了聲發(fā)射波在不同介質交界面時,發(fā)生的反射透射特性通過后處理手段觀測聲波的在界面和邊界的反射,觀測了界面兩側信號的變化。其次研究聲發(fā)射波在滾動軸承內的傳播特性,細化網格建立二維軸承模型進行波動仿真,模擬故障觸發(fā)聲發(fā)射波,繪制位移云圖,直觀的了解了聲發(fā)射波在軸承內的傳播路徑和與軸承中各結構的相互作用。按照實際軸承的尺寸參數對三維軸承進行仿真,從三個方面研究了聲發(fā)射信號的傳播特性,首先模擬了三個不同故障位置的故障源信號,對比放置在不同位置傳感器的響應信號,從時域和頻域的兩方面總結了不同故障類型信號的區(qū)別,并通過實驗對仿真結果進行驗證;進一步改變聲發(fā)射源的類型,通過改變裂紋長度和方向,模擬點蝕聲發(fā)射源分析對比響應信號的區(qū)別。最后通過在軸承底板上遠距離檢測的聲發(fā)射信號,進一步揭示了聲發(fā)射信號在滾動軸承結構中的傳播特性。
李洋威[7]（2020）在《高速列車軸箱軸承配合三維接觸應力分析》文中認為軸箱軸承作為高鐵的關鍵傳動部件,服役環(huán)境復雜,隨著高速列車動車組的不斷提速其將承受更大的慣性力和振動沖擊作用,加劇了其疲勞損傷。軸承的主要失效形式為接觸疲勞損傷,表現出較強的隨機特性,軸承的接觸問題為較為復雜的三維隨機接觸問題。目前對軸承力學性能及疲勞特性的大量研究中,忽略了零件的配合表面的三維因素,主要將軸承配合部件看作是二維軸對稱模型,無法解釋軸承早期損傷隨機產生的原因。為了探尋軸承隨機損傷的力學機理,考慮配合加工表面的圓度因素將過盈配合的軸對稱問題轉化為三維接觸問題,進而分析軸承在運行狀態(tài)下應力分布隨圓度公差變化之間的關系;結合疲勞損傷理論及P-S-N曲線,揭示了具有隨機特性的失效原因,為后續(xù)軸承健康監(jiān)測及高鐵修程修制提供理論依據。具體研究工作如下:（1）軸承配合表面的三維輪廓模型及其解析力學分析的研究。分析軸承配合表面機械加工工藝特點,接觸表面的圓度具有隨機特點,利用隨機數模型及保形分段三次Hermit插值算法,將二維軸對稱問題轉換為三維接觸問題,建立具有隨機特性的軸承接觸力學模型。（2）軸承配合的不均勻變形及運行狀態(tài)的軸承動力學仿真的分析。分析了所建立的圓度模型對軸承裝配體位移分布的影響,并且研究了不同過盈量、不同公差等級對軸承位移分布的影響;根據軸承實際的運行狀態(tài),以軸承的旋轉慣性力及路譜產生的垂向加速度和振動為基礎,完成軸承的動力學模型建立及有限元仿真分析。（3）軸承疲勞損傷機理及疲勞壽命研究。根據動力學仿真所得應力時間歷程,采用雨流計數法完成應力譜循環(huán)次數的統(tǒng)計。借助統(tǒng)計學理論,對應力譜外推得到軸承的8級應力譜,結合軸承的P-S-N曲線及Miner損傷理論完成軸承疲勞模型的建立并實現軸承壽命的預估,為過盈配合設計及其強度校核提供理論依據。（4）軸承滾振試驗臺損傷狀態(tài)試驗與分析。采用聲發(fā)射技術,在滾振試驗臺上轉向架四個軸箱軸承進行了狀態(tài)監(jiān)測試驗,采集數據的處理與分析的結果表明,軸承損傷部位具有隨機特點。
張廣東[8]（2020）在《基于瞬態(tài)沖擊響應音頻信號的無砟軌道板脫空識別研究》文中指出無砟軌道作為高平順性、高穩(wěn)定性、高可靠性和少維修的新型軌道結構型式,在我國高速鐵路得到了廣泛的應用。但正式運行后的鐵路,常年暴露在自然環(huán)境下,并通過水、溫度和列車荷載的影響,不可避免的會伴隨著病害的產生,軌道板脫空就是無砟軌道常見的病害之一。雖然軌道板脫空的檢測技術很多,但目前尚缺乏一套簡單實用、經濟有效的技術方法來識別軌道板的脫空。本文通過對瞬態(tài)沖擊軌道板作用下產生的音頻信號分析,建立無砟軌道聲場激勵模型,提取分析其時頻域下特征值和利用模式識別的方法,實現對軌道板脫空的識別,并以試驗驗證為依托,證明音頻信號檢測軌道板脫空的可行性。主要研究內容如下:（1）無砟軌道的聲場激勵模型的建立研究。以聲振理論檢測為基礎,通過對音頻信號的傳播形式及其在無砟軌道采集的方式,建立無砟軌道的聲場激勵模型,模擬實際的軌道損傷狀況,設置不同的脫空工況,提取音頻信號所對應的聲壓指標,并對檢測參數進行分析確立。（2）基于瞬態(tài)沖擊響應音頻信號的軌道板脫空識別特征值的提取。通過對音頻信號的采集,從時域、頻域和倒頻域等不同角度對同一信號進行多種分析,提取出能體現軌道板損傷高敏感的不同特征指標,選取頻帶能量和共振峰作為軌道板脫空識別的特征值。（3）基于模式識別技術的軌道板脫空識別方法研究。結合軌道板脫空特征值的選取和運用BP神經網絡的模式識別方法,對特征值進行網絡的訓練和分析,識別出軌道板下結構的狀況,最終實現軌道板脫空識別的判斷。（4）無砟軌道板脫空識別方法試驗驗證。選取校內實驗基地進行軌道板脫空試驗,采集音頻信號并進行數據處理,提取特征值作出軌道板脫空識別判斷。結果表明,基于音頻信號的無砟軌道脫空檢測的研究是可靠的,并且在經濟上和效率上均有提升,盡管該方法目前還不太成熟,但它仍具有一定的理論意義和實際的工程價值。
牛偉強[9]（2020）在《基于18CrNiMo7-6鋼磨削表面燒傷機理與試驗研究》文中指出18CrNiMo7-6鋼具有工藝性能優(yōu)良、使用壽命高、成本低等一系列優(yōu)點,高的抗拉強度、強的韌性和耐沖擊性能使其在各種復雜環(huán)境中都能夠適應。18CrNiMo7-6鋼在齒輪等精密部件生產和制造中作為重要原材料,現階段在主要工業(yè)生產加工中都有涉及。但在先進制造工業(yè)生產過程中,表面磨削作為有效加工精密零件的重要工序,精密零件的疲勞特性和加工效率無法得到有效保證,最終影響零件的使用壽命。通過研究總結可以發(fā)現,針對表面磨削加工精度的研究早已經提出了大量的理論推導,并且有了一定的實際以及成果,但是在基礎加工機理及其磨削燒傷研究上需要進一步完善。本文以延長零件使用壽命保證生產效率為目的,采用單層電鍍cBN砂輪,設計單因素表面磨削加工工藝試驗,從18CrNiMo7-6鋼磨削加工工藝特性和磨削表面質量特性入手,對這種材料進行深入表面磨削燒傷機理研究;通過理論推導及其實驗測試驗證磨削過程中的磨削力和磨削溫度兩個重要特征量,分析了表面磨削加工工藝特性及其磨削燒傷機理;表面顯微硬度和金相顯微組織的相互結合檢測有助于我們研究磨削加工后的表面質量,對于進一步認識高速磨削機理及其磨削燒傷時的形貌特征和金相組織改變有重大意義;探究總結磨削參數對磨削力、磨削溫度以及加工表面形貌和表面粗糙度的影響規(guī)律可以有效提高加工效益。主要的采取的步驟有:（1）研究18CrNiMo7-6鋼的屬性及其磨削工藝特性。采用XRD衍射儀,電子顯微鏡對該材料表面進行了微觀元素的掃描和檢測,研究了其本身在常溫狀態(tài)下的材料屬性;在常溫下進行了單因素的磨削試驗。通過單因素磨削試驗的研究有助于了解在特定工藝條件下發(fā)生磨削燒傷的試驗條件范圍,從而為下一步的正交實驗奠定數據分析基礎;試驗分析了不同工藝條件下的表面磨削加工中存在的主要磨損形式和發(fā)生磨削燒傷的條件以及對高強度18CrNiMo-7-6鋼磨削性能的影響獲取了其常溫磨削加工過程中的工藝特性。（2）18CrNiMo7-6鋼磨削溫度及其力的理論推導。常溫下,對不同工藝條件下的試驗樣件進行磨削試驗時,需要進行磨削過程中的溫度和磨削力的實時監(jiān)測。研究磨削過程中力和溫度隨不同磨削工藝加工時的變化,且對受力條件和溫度傳熱進行理論推導和分析,得到磨削力隨工藝參數變化的經驗公式,及其熱量傳入公式,對磨削力以及磨削溫度做出預測性研究。（3）18CrNiMo7-6鋼的磨削燒傷機理的深入研究。采用碗型單層電cBN砂輪對18CrNiMo7-6鋼磨削加工時,針對出現的磨削力比發(fā)生突變以及磨削溫度突然升高的樣件進行進一步的表面檢測及其金相組織研究,并通過顯微硬度儀、金相顯微鏡對磨削前后的樣件進行微觀組織分析和總結試驗規(guī)律,探究了不同磨削工藝條件下發(fā)生磨削燒傷時的顯微硬度變化及其金相組織轉變規(guī)律。
荊瑞紅[10]（2019）在《金屬材料低應力/低能量多碰塑變研究》文中認為在化工、核電、航空航天以及礦山、電氣等行業(yè)的裝備或生產線上,有許多運動構件、控制組件等關鍵零部件長期在多沖碰撞載荷下工作,它們的接觸表面不斷受到反復沖擊碰撞且接觸應力很小,很多還遠低于材料的屈服極限。在如此低的碰撞應力作用下,工件出現了由表及里的宏觀塑性變形,這種微變形累積后有可能導致尺寸超差失效,也可能引發(fā)表面出現疲勞裂紋或剝落,進而造成零構件的失效,故對這類零構件的低應力/低能量多碰失效行為進行研究就顯得非常重要。低應力/低能量多碰與靜態(tài)、準靜態(tài)力作用明顯不同,前者的屈服應力遠低于靜屈服極限,但卻發(fā)生了明顯的塑性變形。超低應力多碰其碰撞速度在5～20m/s,是一種應變率介于棘輪和強沖擊之間的力學行為。這種載荷也是一種平時在設計中通常就不太被人們所考慮甚至忽略的力學現象。但可能對裝備與系統(tǒng)的壽命、可靠性、安全性造成重要影響。本文采用常用于電磁機構的典型金屬材料YT01,針對這種超低應力/低能量多碰累積塑性變形進行多維參數的實驗分析與研究。研究在超低應力多碰載荷作用下,峰值沖擊應力對低應力多碰后的硬化程度、變形量、層變形率、相對應變的影響。實驗結果分析表明:試樣的累積變形量與多碰次數呈近似對數函數關系,隨著峰值沖擊應力的增大,累積變形量在增大;峰值沖擊應力與層變形率關系呈近似指數函數關系,隨著峰值沖擊應力的增大,層變形率也增大;試樣多碰后,隨著距多碰表層距離的增大,硬度差逐漸減小;多碰前后試樣的微觀組織不斷細化,平均晶粒尺寸隨著峰值應力的增大在不斷減小。在超低能量多碰載荷作用下,研究了碰撞能量對試樣的硬化程度、累積變形量、層變形率、相對應變的影響。實驗結果分析表明:在不同碰撞能載荷作用下,碰撞能越大,試樣的累積變形量也增大;多碰塑變的層變形率隨距表層距離的增大而減小;多碰塑變僅在距沖擊表層一段距離內發(fā)生,變形終止位置與碰撞能無關,但與峰值沖擊應力有關,且峰值沖擊應力越大,終止位置距多碰表層距離越遠;不同碰撞能載荷作用下,碰撞能越大,試樣多碰后的亞晶粒尺寸變小,微觀應變變大。碰撞能以及峰值沖擊應力是影響多碰累積變形量的重要因子。研究了超低應力多碰載荷作用下,碰撞頻率對試樣硬化程度、變形量、層變形率、相對應變的影響。實驗結果分析表明,碰撞頻率對多碰塑變的硬化程度影響要比沖擊應力更大。隨著碰撞頻率的增大,多碰后的累積變形量隨著沖擊次數的增大先增大會減小;碰撞頻率和峰值沖擊應力越大,層應變終止的位置距多碰表層距離越大;碰撞頻率越大,作用在試樣上的平均時間越大,沖擊硬化效應越明顯,試樣的微觀組織受到的影響越大,晶粒尺寸越小?；贘ohn-Cook動力學模型,建立了不同維度的參數下與多碰后應力-應變之間的本構關系。獲得了 A、B、n參數值,得出了一次沖擊低應力多碰的本構關系?；贘ohn-Cook建立的本構模型,采用顯示動力學分析方法,在大型有限元軟件ABAQUS/Explicit下對超低應力/低能量多碰進行了仿真分析。仿真結果表明,等效塑性應變隨著峰值沖擊應力的增大而增大;等效塑性應變隨著碰撞能量的增大而不斷增大;等效塑性應變隨著碰撞頻率的增大而不斷增大。同時,最大等效塑性應變距多碰表層距離最近,等效塑性應變具有趨表效應。本文建立的本構模型以及仿真分析為工程上預測多碰后的塑性變形提供了依據。
二、利用聲發(fā)射技術監(jiān)測低溫環(huán)境下軸承鋼的損傷（論文開題報告）
（1）論文研究背景及目的
此處內容要求：
首先簡單簡介論文所研究問題的基本概念和背景，再而簡單明了地指出論文所要研究解決的具體問題，并提出你的論文準備的觀點或解決方法。
寫法范例：
本文主要提出一款精簡64位RISC處理器存儲管理單元結構并詳細分析其設計過程。在該MMU結構中,TLB采用叁個分離的TLB,TLB采用基于內容查找的相聯存儲器并行查找,支持粗粒度為64KB和細粒度為4KB兩種頁面大小,采用多級分層頁表結構映射地址空間,并詳細論述了四級頁表轉換過程,TLB結構組織等。該MMU結構將作為該處理器存儲系統(tǒng)實現的一個重要組成部分。
（2）本文研究方法
調查法：該方法是有目的、有系統(tǒng)的搜集有關研究對象的具體信息。
觀察法：用自己的感官和輔助工具直接觀察研究對象從而得到有關信息。
實驗法：通過主支變革、控制研究對象來發(fā)現與確認事物間的因果關系。
文獻研究法：通過調查文獻來獲得資料，從而全面的、正確的了解掌握研究方法。
實證研究法：依據現有的科學理論和實踐的需要提出設計。
定性分析法：對研究對象進行“質”的方面的研究，這個方法需要計算的數據較少。
定量分析法：通過具體的數字，使人們對研究對象的認識進一步精確化。
跨學科研究法：運用多學科的理論、方法和成果從整體上對某一課題進行研究。
功能分析法：這是社會科學用來分析社會現象的一種方法，從某一功能出發(fā)研究多個方面的影響。
模擬法：通過創(chuàng)設一個與原型相似的模型來間接研究原型某種特性的一種形容方法。
三、利用聲發(fā)射技術監(jiān)測低溫環(huán)境下軸承鋼的損傷（論文提綱范文）
（1）基于圓柱度的動車組軸承過盈配合三維建模及損傷機理分析（論文提綱范文）
| 致謝 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 緒論 |
| 1.1 背景及意義 |
| 1.2 國內外研究現狀 |
| 1.2.1 滾動軸承接觸力學研究 |
| 1.2.2 軸承過盈配合接觸應力不均勻研究 |
| 1.2.3 軸承損傷機理及疲勞壽命理論研究 |
| 1.3 研究內容 |
| 1.4 技術路線 |
| 2 隨機圓柱度接觸面輪廓模型研究 |
| 2.1 圓柱度輪廓分析及建模 |
| 2.2 周向輪廓曲線建模 |
| 2.2.1 周向輪廓隨機插值點 |
| 2.2.2 輪廓插值函數算法 |
| 2.2.3 周向輪廓建模步驟 |
| 2.3 軸向輪廓面建模 |
| 2.3.1 軸向建模方法 |
| 2.3.2 圓柱度建模 |
| 2.4 本章小結 |
| 3 基于圓柱度的軸承裝配體裝配仿真分析 |
| 3.1 軸承裝配體有限元模型建立 |
| 3.1.1 軸承裝配體三維實體模型建立 |
| 3.1.2 軸承裝配體有限元模型分析 |
| 3.2 軸承過盈裝配預應力和變形仿真結果分析 |
| 3.2.1 軸承過盈裝配預應力不均勻性分析 |
| 3.2.2 軸承過盈裝配變形不均勻性分析 |
| 3.2.3 過盈量對接觸預應力及變形的影響 |
| 3.3 本章小結 |
| 4 軸承裝配體動力學仿真分析 |
| 4.1 軸承動力學有限元模型的建立 |
| 4.1.1 動力學仿真有限元算法 |
| 4.1.2 軸承動力學有限元模型分析 |
| 4.2 軸承動力學仿真結果分析 |
| 4.2.1 三維接觸模型動力學仿真分析 |
| 4.2.2 三維接觸模型與理想模型動應力結果對比 |
| 4.3 軸承動力學影響因素分析 |
| 4.3.1 不同速度工況的影響分析 |
| 4.3.2 不同加工精度的影響分析 |
| 4.4 本章小結 |
| 5 軸承疲勞損傷機理研究 |
| 5.1 軸承早期疲勞損傷機理分析 |
| 5.2 軸承疲勞壽命模型的建立 |
| 5.2.1 軸承應力譜處理與分析 |
| 5.2.2 基于應力譜的軸承疲勞壽命預估 |
| 5.3 基于聲發(fā)射的軸承早期疲勞損傷試驗 |
| 5.3.1 試驗方案設計 |
| 5.3.2 軸承損傷狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)搭建 |
| 5.3.3 軸承聲發(fā)射信號特征及分析方法 |
| 5.3.4 實驗結果分析 |
| 5.4 本章小結 |
| 6 結論 |
| 參考文獻 |
| 作者簡歷及攻讀碩士學位期間取得的研究成果 |
| 學位論文數據集 |
（2）數據驅動的滾動軸承故障診斷與剩余壽命預測（論文提綱范文）
| 致謝 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 緒論 |
| 1.1 研究背景及意義 |
| 1.2 國內外研究現狀 |
| 1.2.1 滾動軸承故障診斷的國內外研究現狀 |
| 1.2.2 滾動軸承剩余壽命預測的國內外研究現狀 |
| 1.2.3 滾動軸承預測研究主要問題 |
| 1.3 主要研究內容與技術路線 |
| 2 基于聲發(fā)射特征值的軸承故障檢測與分離 |
| 2.1 聲發(fā)射技術 |
| 2.1.1 聲發(fā)射檢測技術 |
| 2.1.2 PCI-2實驗設備-采集系統(tǒng) |
| 2.1.3 實驗設計 |
| 2.2 基于聲發(fā)射特征值的軸承故障檢測 |
| 2.2.1 AE特征參數 |
| 2.2.2 聲發(fā)射時域故障檢測 |
| 2.2.3 聲發(fā)射頻域故障檢測 |
| 2.2.4 聲發(fā)射和振動檢測的區(qū)別 |
| 2.3 基于Lib-SVM的軸承故障分離 |
| 2.3.1 支持向量機理論 |
| 2.3.2 基于Lib-SVM的聲發(fā)射特征軸承故障分類模型 |
| 2.4 本章小結 |
| 3 雙參數指數貝葉斯軸承剩余壽命預測模型 |
| 3.1 滾動軸承劣化趨勢分類 |
| 3.2 雙參數指數貝葉斯軸承剩余壽命預測模型 |
| 3.3 試驗數據及處理 |
| 3.3.1 試驗數據簡介 |
| 3.3.2 特征提取 |
| 3.3.3 數據平滑 |
| 3.4 實驗數據驗證及分析 |
| 3.4.1 實驗目的 |
| 3.4.2 實驗設計 |
| 3.4.3 實驗結果分析 |
| 3.5 本章小結 |
| 4 基于灰狼算法的RVM軸承剩余壽命預測模型 |
| 4.1 相關向量機理論 |
| 4.1.1 RVM回歸原理 |
| 4.1.2 核函數以及參數選擇 |
| 4.1.3 RVM預測模型 |
| 4.2 灰狼算法理論 |
| 4.2.1 灰狼算法原理 |
| 4.2.2 灰狼算法預測步驟 |
| 4.2.3 基于灰狼算法的相關向量機建模 |
| 4.3 實驗數據驗證與分析 |
| 4.3.1 實驗設計 |
| 4.3.2 實驗數據準備 |
| 4.3.3 實驗評價指標 |
| 4.3.4 RVM參數對預測結果的影響 |
| 4.3.5 實驗結果分析 |
| 4.4 本章小結 |
| 5 基于LSTM的軸承剩余壽命預測模型 |
| 5.1 長短時記憶神經網絡模型 |
| 5.1.1 LSTM與RNN的區(qū)別與聯系 |
| 5.1.2 LSTM網絡原理 |
| 5.1.3 LSTM的參數學習與反向傳播 |
| 5.2 基于LSTM的軸承預測問題 |
| 5.2.1 基于雙層LSTM網絡的軸承預測模型 |
| 5.2.2 LSTM網絡參數設定 |
| 5.3 實驗數據驗證與分析 |
| 5.3.1 實驗設計 |
| 5.3.2 LSTM網絡參數對預測結果的影響 |
| 5.3.3 實驗結果與分析 |
| 5.4 小結 |
| 6 總結與展望 |
| 6.1 總結 |
| 6.2 研究展望 |
| 參考文獻 |
| 附錄 A |
| 作者簡歷及攻讀碩士學位期間取得的研究成果 |
| 學位論文數據集 |
（3）固體顆粒異物誘發(fā)推力球軸承損傷機制試驗與理論研究（論文提綱范文）
| 致謝 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 緒論 |
| 1.1 概述 |
| 1.2 異物入侵滾動軸承的國內外研究現狀 |
| 1.2.1 異物入侵滾動軸承的試驗研究 |
| 1.2.2 異物顆粒入侵滾動軸承的理論、數值仿真研究 |
| 1.3 異物入侵滾動軸承狀態(tài)監(jiān)測研究的國內外研究現狀 |
| 1.4 國內外研究現狀總結 |
| 1.5 課題來源 |
| 1.6 本文研究內容及意義 |
| 第二章 模擬異物入侵推力球軸承試驗設計 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 試驗設備 |
| 2.2.1 加載機構 |
| 2.2.2 驅動機構 |
| 2.2.3 數據采集系統(tǒng) |
| 2.2.4 聲發(fā)射和振動傳感器采集系統(tǒng) |
| 2.3 夾具的設計和結構 |
| 2.3.1 上部軸承緊環(huán)固定的設計 |
| 2.3.2 下部腔體的設計 |
| 2.3.3 推力球軸承裝夾結構 |
| 2.4 選用的石英砂和基礎潤滑油的特性 |
| 2.4.1 潤滑油選擇 |
| 2.4.2 二氧化硅顆粒選擇 |
| 2.5 分析儀器簡介 |
| 2.6 試驗方案及步驟 |
| 2.6.1 試驗方案 |
| 2.6.2 試驗步驟 |
| 2.7 小結 |
| 第三章 不同工況條件對推力球滾動軸承的影響 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 實驗時間對推力球軸承滾道滾珠表面影響 |
| 3.2.1 純凈潤滑油組推力球軸承表面典型微觀形態(tài)分析 |
| 3.2.2 純凈潤滑油組推力球軸承表面三維形貌分析 |
| 3.2.3 加入二氧化硅滑油組推力球軸承表面典型微觀形態(tài)分析 |
| 3.3 不同載荷對推力球滾動軸承滾道表面的影響 |
| 3.3.1 軸承滾道滾珠表面微觀典型形態(tài)分析 |
| 3.3.2 軸承滾道表面三維形貌分析 |
| 3.4 潤滑油中顆粒粒徑對推力球軸承滾道表面的影響 |
| 3.4.1 軸承滾道滾珠表面微觀典型形態(tài)分析 |
| 3.4.2 軸承滾道表面三維形貌分析 |
| 3.5 潤滑油中顆粒濃度對推力球軸承滾道表面的影響 |
| 3.5.1 軸承滾道滾珠表面微觀典型形態(tài)分析 |
| 3.5.2 軸承滾道表面三維形貌分析 |
| 3.6 不同粒徑不同濃度顆粒對實驗中振動信號的影響 |
| 3.6.1 滾動軸承振動分析 |
| 3.6.2 振動信號頻譜圖分析 |
| 3.7 不同粒徑不同濃度顆粒對聲發(fā)射信號的影響 |
| 3.7.1 滾動軸承聲發(fā)射信號產生 |
| 3.7.2 聲發(fā)射信號的處理方法 |
| 3.7.3 聲發(fā)射信號中幅度信號的分析 |
| 3.7.4 聲發(fā)射信號中RMS信號的分析 |
| 3.7.5 聲發(fā)射信號中ASL信號的分析 |
| 3.8 小結 |
| 第四章 模擬顆粒對軸承的作用機制 |
| 4.1 單顆顆粒對軸承滾道滾珠破壞機理分析 |
| 4.2 模擬顆粒擠壓的有限元模型 |
| 4.2.1 ANSYS有限元分析步驟 |
| 4.2.2 顆粒-滾道滾珠模型 |
| 4.2.3 顆粒-滾珠滾道接觸條件與邊界條件 |
| 4.3 顆粒仿真結果 |
| 4.4 滾道仿真結果 |
| 4.5 本章小結 |
| 第五章 總結與展望 |
| 5.1 總結 |
| 5.2 展望 |
| 參考文獻 |
| 攻讀碩士學位期間的學術活動及成果情況 |
（4）齒輪鋼滾動接觸疲勞行為及失效機制研究（論文提綱范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 緒論 |
| 1.1 課題研究背景與意義 |
| 1.2 滾動接觸疲勞概述 |
| 1.2.1 滾動接觸疲勞失效形式 |
| 1.2.2 滾動接觸疲勞的失效機理 |
| 1.2.3 滾動接觸疲勞失效的影響因素 |
| 1.3 滾動接觸疲勞研究現狀 |
| 1.3.1 滾動接觸疲勞的實驗研究 |
| 1.3.2 滾動接觸疲勞失效檢測方法 |
| 1.3.3 提高材料抗疲勞性能的研究現狀 |
| 1.4 研究內容 |
| 2 試驗材料及方法 |
| 2.1 試驗材料 |
| 2.2 滾動接觸疲勞試驗 |
| 2.2.1 試樣制備 |
| 2.2.2 滾動接觸疲勞試驗機 |
| 2.2.3 疲勞試驗參數設定 |
| 2.3 硬度測試 |
| 2.4 測試方法及設備 |
| 2.4.1 XRD分析 |
| 2.4.2 OM組織觀察 |
| 2.4.3 SEM疲勞形貌和組織觀察 |
| 3 滾動接觸疲勞表面接觸應力有限元分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 赫茲接觸經典理論 |
| 3.3 滾子有限元模型建立 |
| 3.3.1 ABAQUS簡介 |
| 3.3.2 部件的構建與裝配 |
| 3.3.3 定義材料屬性和創(chuàng)建分析步 |
| 3.3.4 建立分布耦合約束與定義接觸相互作用 |
| 3.3.5 邊界條件和載荷施加 |
| 3.3.6 網格劃分及分析作業(yè)提交 |
| 3.4 有限元分析結果 |
| 3.4.1 垂直壓應力對X方向應力分布影響 |
| 3.4.2 垂直壓力對Y方向應力分布影響 |
| 3.4.3 滾子內部最大切應力的分布 |
| 3.4.4 主滾徑向截面切應力τ_(xy)的分析 |
| 3.5 本章小結 |
| 4 調質態(tài)與正火態(tài)40Cr的滾動接觸疲勞失效行為研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 實驗材料及方法 |
| 4.3 調質40Cr的滾動接觸疲勞性能 |
| 4.3.1 滾動接觸疲勞壽命統(tǒng)計 |
| 4.3.2 P—N曲線與P—S—N曲線 |
| 4.4 滾動接觸疲勞剝落坑的宏觀形貌 |
| 4.5 疲勞點蝕坑的發(fā)展 |
| 4.6 疲勞失效試樣截面分析 |
| 4.6.1 接觸應力作用下的疲勞裂紋萌生 |
| 4.6.2 接觸應力作用下疲勞裂紋的擴展 |
| 4.6.3 裂紋內的層狀結構和磨屑 |
| 4.7 本章小結 |
| 5 18CrNiMo7-6 滲碳齒輪鋼在滾動接觸疲勞過程中的疲勞機理研究. |
| 5.1 引言 |
| 5.2 實驗材料及方法 |
| 5.3 滾動接觸疲勞剝落坑的宏觀形貌 |
| 5.4 內部組織觀察和性能測試 |
| 5.5 滾動接觸疲勞裂紋萌生與擴展 |
| 5.6 本章小結 |
| 6 結論與展望 |
| 6.1 結論 |
| 6.2 展望 |
| 致謝 |
| 參考文獻 |
| 個人簡歷、在學期間發(fā)表的學術論文及取得的研究成果 |
（5）基于共振解調法和聲發(fā)射法的圓錐滾子軸承故障分析研究（論文提綱范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 緒論 |
| 1.1 課題研究背景及意義 |
| 1.1.1 課題的研究背景 |
| 1.1.2 課題的研究意義 |
| 1.2 國內外鐵路軸承研究現狀 |
| 1.2.1 國外研究現狀 |
| 1.2.2 國內研究現狀 |
| 1.3 主要研究內容 |
| 本章小結 |
| 第二章 滾動軸承故障類型及診斷方法 |
| 2.1 軸承的基本結構 |
| 2.2 軸承主要故障類型 |
| 2.3 影響滾動軸承狀態(tài)的因素 |
| 2.3.1 影響軸承狀態(tài)的內因 |
| 2.3.2 影響軸承狀態(tài)的外因 |
| 2.4 滾動軸承故障機理分析 |
| 2.4.1 滾動軸承振動機理分析 |
| 2.4.2 滾動軸承故障特征提取方法 |
| 本章小結 |
| 第三章 雙列圓錐滾子軸承仿真分析 |
| 3.1 軸承模型建立 |
| 3.1.1 研究對象模型的建立 |
| 3.1.2 軸承模型故障劃分 |
| 3.2 雙列圓錐滾子軸承模態(tài)特性分析 |
| 3.2.1 軸承模態(tài)基本理論 |
| 3.2.2 軸承模型條件設置 |
| 3.2.3 無故障軸承模態(tài)分析 |
| 3.2.4 故障5×5×5mm剝落的模態(tài)分析 |
| 3.2.5 故障5×8×5mm剝落的模態(tài)分析 |
| 3.3 雙列圓錐滾子軸承顯示動力學分析 |
| 3.3.1 顯示動力學的基本理論與算法 |
| 3.3.2 軸承網格的劃分 |
| 3.3.3 軸承的邊界條件和載荷設置 |
| 3.3.4 軸承模型的顯示動力學分析 |
| 本章小結 |
| 第四章 雙列圓錐滾子軸承故障實驗測試和信號分析 |
| 4.1 實驗平臺的搭建 |
| 4.1.1 試驗臺的主體 |
| 4.1.2 試驗臺中電機的選擇 |
| 4.1.3 變頻系統(tǒng)的選擇 |
| 4.2 雙列圓錐滾子軸承共振解調技術研究 |
| 4.2.1 共振解調技術的基本原理 |
| 4.2.2 信號采集系統(tǒng)設置 |
| 4.2.3 實驗數據分析 |
| 4.3 雙列圓錐滾子軸承聲發(fā)射技術研究 |
| 4.3.1 聲發(fā)射的基本原理 |
| 4.3.2 聲發(fā)射技術的特點 |
| 4.3.3 信號采集系統(tǒng)的設置 |
| 4.3.4 實驗數據分析 |
| 4.4 實驗結論 |
| 本章小結 |
| 第五章 雙列圓錐滾子軸承的信息融合故障診斷 |
| 5.1 信息融合技術的發(fā)展和含義 |
| 5.2 信息融合層次劃分 |
| 5.2.1 數據層融合 |
| 5.2.2 特征層融合 |
| 5.2.3 決策層融合 |
| 5.3 融合診斷常用方法 |
| 5.4 自適應加權融合算法 |
| 5.4.1 自適應加權融合算法理論 |
| 5.4.2 融合結果分析 |
| 本章小結 |
| 結論 |
| 參考文獻 |
| 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文 |
| 致謝 |
（6）滾動軸承聲發(fā)射信號傳播特性研究（論文提綱范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 緒論 |
| 1.1 滾動軸承故障檢測的背景及意義 |
| 1.2 聲發(fā)射檢測技術應用于軸承故障檢測的研究 |
| 1.3 聲發(fā)射傳播特性研究現狀 |
| 1.4 本文主要研究內容和章節(jié)安排 |
| 第2章 聲發(fā)射理論基礎 |
| 2.1 聲發(fā)射檢測基本原理 |
| 2.2 聲發(fā)射傳播理論的研究 |
| 2.2.1 聲發(fā)射信號的產生 |
| 2.2.2 聲發(fā)射波的傳播模式 |
| 2.2.3 聲發(fā)射波的反射透射 |
| 2.2.4 波動方程 |
| 2.2.5 聲發(fā)射波的衰減機制 |
| 2.3 本章小結 |
| 第3章 基于COMSOL的有限元仿真 |
| 3.1 有限元方法 |
| 3.2 COMSOL仿真步驟 |
| 3.3 本章小結 |
| 第4章 聲發(fā)射信號在平板結構的傳播特性 |
| 4.1 平板聲發(fā)射波傳播特性研究 |
| 4.1.1 仿真設置 |
| 4.1.2 實驗結果 |
| 4.2 界面聲發(fā)射波傳播特性研究 |
| 4.2.1 仿真設置 |
| 4.2.2 實驗結果 |
| 4.3 本章小結 |
| 第5章 二維軸承聲發(fā)射信號傳播仿真研究 |
| 5.1 仿真設置 |
| 5.2 外圈故障二維仿真 |
| 5.3 內圈故障二維仿真 |
| 5.4 本章小結 |
| 第6章 三維軸承聲發(fā)射信號傳播特性研究 |
| 6.1 三維仿真步驟 |
| 6.2 不同聲源位置仿真 |
| 6.2.1 外圈故障仿真 |
| 6.2.2 內圈故障仿真 |
| 6.2.3 滾珠故障仿真 |
| 6.3 不同聲源類型仿真 |
| 6.3.1 3mm裂紋仿真 |
| 6.3.2 徑向裂紋仿真 |
| 6.3.3 外圈點蝕仿真 |
| 6.4 傳感器置于不同位置檢測的仿真 |
| 6.5 三種故障位置的實驗研究 |
| 6.6 本章小結 |
| 第7章 結論 |
| 參考文獻 |
| 在學研究成果 |
| 致謝 |
（7）高速列車軸箱軸承配合三維接觸應力分析（論文提綱范文）
| 致謝 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景與意義 |
| 1.2 國內外研究現狀 |
| 1.2.1 軸承接觸力學研究現狀 |
| 1.2.2 軸承圓度誤差研究現狀 |
| 1.2.3 軸承疲勞壽命研究現狀 |
| 1.2.4 軸承故障診斷研究現狀 |
| 1.3 研究內容 |
| 1.4 技術路線 |
| 2 軸承三維隨機接觸面理論建模與分析 |
| 2.1 圓度誤差描述 |
| 2.2 圓度模型算法理論 |
| 2.2.1 隨機數模型理論 |
| 2.2.2 圓度曲線生成算法概述 |
| 2.2.3 插值方法原理 |
| 2.2.4 圓度曲線插值算法仿真 |
| 2.2.5 圓度輪廓曲線建模 |
| 2.3 軸承接觸應力分析 |
| 2.3.1 軸承載荷分布 |
| 2.3.2 軸承接觸模型理論 |
| 2.3.3 過盈配合接觸模型理論 |
| 2.4 軸承幾何綜合分析 |
| 3 軸承裝配體配合三維接觸有限元分析 |
| 3.1 軸承三維圓度曲線建模 |
| 3.1.1 軸承裝配體圓度曲線建模 |
| 3.1.2 軸承裝配體三維實體建模 |
| 3.2 軸承裝配有限元建模 |
| 3.2.1 軸承裝配邊界條件設置 |
| 3.2.2 軸承裝配仿真參數設置 |
| 3.3 軸承裝配仿真結果分析 |
| 3.3.1 軸對稱裝配體位移分析 |
| 3.3.2 二維圓度位移分析 |
| 3.3.3 三維圓度位移分析 |
| 3.4 不同參數下的裝配體位移分布 |
| 3.4.1 過盈量對位移分布影響 |
| 3.4.2 精度等級對位移分布影響 |
| 3.5 本章小結 |
| 4 運行狀態(tài)下軸承動力學仿真分析 |
| 4.1 軸承動力學仿真的有限元算法 |
| 4.2 軸承動力學仿真有限元建模 |
| 4.2.1 運行狀態(tài)下軸承邊界條件及加載方式 |
| 4.2.2 路譜數據的處理及施加選取 |
| 4.2.3 模型逆向重建及接觸設置 |
| 4.3 運行狀態(tài)下軸承動力學仿真結果分析 |
| 4.3.1 軸對稱模型動力學仿真結果 |
| 4.3.2 圓度模型動力學仿真結果 |
| 4.4 不同參數對軸承動力學特性影響的分析 |
| 4.4.1 不同速度工況的影響分析 |
| 4.4.2 不同加工精度的影響分析 |
| 4.5 本章小結 |
| 5 軸承早期疲勞損傷機理及試驗分析 |
| 5.1 軸承早期疲勞損傷機理分析 |
| 5.2 軸承運行狀態(tài)應力譜編制 |
| 5.2.1 基于雨流計數法的軸承應力譜統(tǒng)計 |
| 5.2.2 軸承的應力譜編制 |
| 5.3 軸承疲勞壽命估算 |
| 5.3.1 Miner線性累計損傷理論 |
| 5.3.2 軸承的P-S-N曲線擬合 |
| 5.3.3 軸承壽命估計 |
| 5.4 軸承早期疲勞損傷機理試驗與分析 |
| 5.4.1 軸承聲發(fā)射試驗總體設計 |
| 5.4.2 聲發(fā)射試驗測試系統(tǒng)和試驗工況設計 |
| 5.4.3 試驗結果分析 |
| 5.5 本章小結 |
| 6.結論與展望 |
| 6.1 結論 |
| 6.2 展望 |
| 參考文獻 |
| 作者簡歷及攻讀碩士學位期間取得的研究成果 |
| 學位論文數據集 |
（8）基于瞬態(tài)沖擊響應音頻信號的無砟軌道板脫空識別研究（論文提綱范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 緒論 |
| 1.1 研究背景及意義 |
| 1.2 國內外研究現狀 |
| 1.2.1 無砟道床損傷檢測研究現狀 |
| 1.2.2 基于音頻檢測的無損檢測研究現狀 |
| 1.3 論文的主要研究內容 |
| 第二章 無砟軌道板脫空音頻檢測方法及其仿真模型建立 |
| 2.1 軌道板脫空音頻檢測原理與方法 |
| 2.1.1 音頻檢測的原理 |
| 2.1.2 軌道板脫空音頻檢測的方法 |
| 2.2 無砟軌道聲場激勵有限元模型的建立 |
| 2.2.1 無砟軌道力學模型 |
| 2.2.2 無砟軌道聲學有限元模型 |
| 2.3 軌道板脫空及測點方案的設置 |
| 2.4 檢測參數的確立 |
| 2.4.1 麥克風與測點的垂直距離對測試信號的影響 |
| 2.4.2 麥克風與測點的水平距離對測試信號的影響 |
| 2.5 脫空面積對測試信號的影響 |
| 2.6 本章小結 |
| 第三章 脫空軌道板的瞬態(tài)沖擊響應音頻信號特征提取研究 |
| 3.1 基于時域信號分析的特征指標提取 |
| 3.1.1 短時能量及短時平均幅度 |
| 3.1.2 短時過零率 |
| 3.2 基于頻域信號分析的特征指標提取 |
| 3.2.1 小波分析和小波包分解 |
| 3.2.2 頻帶能量特征指標提取 |
| 3.3 基于倒譜分析的特征指標提取 |
| 3.3.1 倒譜分析的原理 |
| 3.3.2 共振峰特征指標提取 |
| 3.4 音頻信號對軌道板脫空的敏感性分析 |
| 3.5 本章小結 |
| 第四章 基于神經網絡和瞬態(tài)沖擊響應音頻信號的軌道板脫空識別研究 |
| 4.1 BP神經網絡模型的建立 |
| 4.2 特征指標的訓練 |
| 4.3 基于神經網絡算法的脫空識別 |
| 4.4 本章小結 |
| 第五章 基于瞬態(tài)沖擊響應音頻信號的軌道板脫空試驗驗證 |
| 5.1 試驗場地及檢測設備的選取 |
| 5.1.1 試驗基地概況 |
| 5.1.2 音頻檢測設備的選取 |
| 5.2 試驗過程 |
| 5.3 試驗音頻信號的預處理 |
| 5.3.1 音頻信號的提取 |
| 5.3.2 音頻信號的數字化與加窗處理 |
| 5.3.3 信號的去噪 |
| 5.3.4 音頻信號的處理 |
| 5.4 試驗特征指標的提取 |
| 5.4.1 頻帶能量特征值的提取 |
| 5.4.2 共振峰特征值的提取 |
| 5.5 試驗結果與分析 |
| 5.6 本章小結 |
| 第六章 結論與展望 |
| 6.1 結論 |
| 6.2 展望 |
| 參考文獻 |
| 致謝 |
| 個人簡歷、在學期間的研究成果及發(fā)表的學術論文 |
（9）基于18CrNiMo7-6鋼磨削表面燒傷機理與試驗研究（論文提綱范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 緒論 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 表面磨削技術 |
| 1.3 表面磨削技術的研究現狀和發(fā)展趨勢 |
| 1.4 磨削燒傷檢測研究現狀 |
| 1.4.1 破壞性檢測方法 |
| 1.4.2 無損檢測方法 |
| 1.5 本文主要研究內容 |
| 1.5.1 課題來源 |
| 1.5.2 課題背景 |
| 1.5.3 主要內容 |
| 1.6 本章小結 |
| 第2章 磨削燒傷機理理論分析 |
| 2.1 磨削燒傷理論分析 |
| 2.1.1 磨削燒傷機理 |
| 2.1.2 18CrNiMo7-6 鋼的熱處理 |
| 2.2 磨削力與磨削燒傷 |
| 2.2.1 磨削力理論計算 |
| 2.2.2 磨削利率與磨削燒傷 |
| 2.3 比磨削能與磨削燒傷 |
| 2.4 磨削溫度模型分析 |
| 2.4.1 磨削溫度測量 |
| 2.4.2 磨削區(qū)能量分配 |
| 2.4.3 磨削區(qū)溫度分布 |
| 2.5 磨削燒傷預防 |
| 2.6 小結 |
| 第3章 18CrNiMo7-6 鋼磨削試驗 |
| 3.1 試驗材料及其性能 |
| 3.2 實驗儀器設備 |
| 3.2.1 實驗儀器設備 |
| 3.2.2 實驗砂輪 |
| 3.2.3 砂輪安裝 |
| 3.2.4 砂輪修整 |
| 3.2.5 實驗樣件 |
| 3.3 磨削工藝試驗方案 |
| 3.3.1 試驗平臺搭建 |
| 3.3.2 試驗工藝設計 |
| 3.4 本章小結 |
| 第4章 試驗數據分析 |
| 4.1 磨削力信號的采集及處理 |
| 4.1.1 磨削力的在線測量 |
| 4.1.2 磨削力信號的分析與處理 |
| 4.1.3 工藝參數對磨削力的影響 |
| 4.2 磨削力比對磨削燒傷影響 |
| 4.3 磨削力經驗公式的計算 |
| 4.4 磨削溫度 |
| 4.4.1 溫度實驗監(jiān)測與采集 |
| 4.4.2 進入樣件熱流強度 |
| 4.5 本章小結 |
| 第5章 18CrNiMo7-6 鋼表面燒傷試驗研究 |
| 5.1 磨削表面質量的研究方法 |
| 5.2 實驗樣件制作 |
| 5.3 磨削燒傷亞表層金相組織分析 |
| 5.3.1 金相基體組織分析 |
| 5.3.2 輕微燒傷金相組織分析 |
| 5.3.3 嚴重燒傷金相組織分析 |
| 5.4 磨削表面硬度變化規(guī)律分析 |
| 5.4.1 磨削硬度測量 |
| 5.4.2 發(fā)生回火燒傷時的硬度變化規(guī)律 |
| 5.5 表面粗糙度測量 |
| 5.6 本章主要結論 |
| 5.7 本章小結 |
| 第6章 總結與展望 |
| 6.1 總結 |
| 6.2 展望 |
| 6.3 討論 |
| 參考文獻 |
| 攻讀學位期間取得的科研成果 |
| 致謝 |
（10）金屬材料低應力/低能量多碰塑變研究（論文提綱范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 選題背景 |
| 1.2 金屬材料多沖碰撞的國內外研究現狀 |
| 1.2.1 多沖碰撞的研究現狀 |
| 1.2.2 多沖碰撞本構描述及有限元實現 |
| 1.2.3 現有研究的不足 |
| 1.3 研究內容 |
| 1.4 研究意義 |
| 第二章 多沖碰撞相關理論與研究方法 |
| 2.1 塑性變形的相關理論 |
| 2.1.1 彈塑性力學理論 |
| 2.1.2 沖擊塑變理論 |
| 2.1.3 循環(huán)周期載荷下的本構關系 |
| 2.1.4 一次沖擊與多沖碰撞的區(qū)別與界定 |
| 2.2 論文的研究思路與研究方法 |
| 2.2.1 研究思路 |
| 2.2.2 研究方法 |
| 2.3 實驗設備 |
| 2.3.1 多碰疲勞實驗機 |
| 2.3.2 峰值沖擊力的測定 |
| 2.3.3 試樣變形量測定 |
| 2.3.4 試樣最大主應變測定 |
| 2.3.5 試樣微觀組織測定 |
| 2.3.6 晶粒度及晶粒尺寸的測定 |
| 2.4 樣本制備 |
| 2.5 實驗參數設計 |
| 2.6 本章小結 |
| 第三章 峰值沖擊應力對多碰塑性變形的影響 |
| 3.1 低應力多沖碰撞實驗 |
| 3.1.1 實驗方案設計 |
| 3.1.2 實驗樣本 |
| 3.1.3 實驗結果 |
| 3.2 低應力多沖碰撞結果分析 |
| 3.2.1 累積變形量分析 |
| 3.2.2 層變形率分析 |
| 3.2.3 相對應變分析 |
| 3.2.4 硬度分析 |
| 3.2.5 微觀組織分析 |
| 3.3 本章小結 |
| 第四章 碰撞能量對多碰塑性變形的影響 |
| 4.1 低能量多沖碰撞實驗設計 |
| 4.1.1 能量實驗設計依據 |
| 4.1.2 實驗參數設計 |
| 4.2 低能量多沖碰撞實驗結果及分析 |
| 4.2.1 最大主應變分析 |
| 4.2.2 多碰前后硬度分析 |
| 4.2.3 多碰后累積變形量分析 |
| 4.2.4 多碰后層變形率分析 |
| 4.2.5 多碰前后微觀組織分析 |
| 4.3 本章小結 |
| 第五章 碰撞頻率對多碰塑性變形的影響 |
| 5.1 碰撞頻率的相關理論 |
| 5.2 碰撞頻率對多沖碰撞影響的實驗設計 |
| 5.2.1 實驗方案設計 |
| 5.2.2 實驗結果 |
| 5.3 碰撞頻率對多碰塑變的影響及分析 |
| 5.3.1 多碰硬化程度分析 |
| 5.3.2 多碰后塑性變形機理分析 |
| 5.3.3 多碰后微觀組織分析 |
| 5.4 本章小結 |
| 第六章 低應力/低能量塑變本構關系及ABQUAS仿真 |
| 6.1 本構關系概述 |
| 6.1.1 Taylor桿問題 |
| 6.1.2 中高應變率的本構關系 |
| 6.2 本構關系的建立 |
| 6.3 基于ABAQUS仿真分析 |
| 6.3.1 有限元模型建立 |
| 6.3.2 有限元仿真結果 |
| 6.4 仿真結果分析 |
| 6.5 本章小結 |
| 第七章 全文總結 |
| 7.1 結論 |
| 7.2 創(chuàng)新點 |
| 7.3 展望 |
| 參考文獻 |
| 攻讀學位期間本人出版或公開發(fā)表的論著、論文 |
| 附錄 |
| 致謝 |
四、利用聲發(fā)射技術監(jiān)測低溫環(huán)境下軸承鋼的損傷（論文參考文獻）
- [1]基于圓柱度的動車組軸承過盈配合三維建模及損傷機理分析[D]. 孔凡爽. 北京交通大學, 2021
- [2]數據驅動的滾動軸承故障診斷與剩余壽命預測[D]. 翟小婕. 北京交通大學, 2021
- [3]固體顆粒異物誘發(fā)推力球軸承損傷機制試驗與理論研究[D]. 張旭. 合肥工業(yè)大學, 2021
- [4]齒輪鋼滾動接觸疲勞行為及失效機制研究[D]. 陶浩. 重慶理工大學, 2021
- [5]基于共振解調法和聲發(fā)射法的圓錐滾子軸承故障分析研究[D]. 葛洪勝. 大連交通大學, 2020(06)
- [6]滾動軸承聲發(fā)射信號傳播特性研究[D]. 邵月. 沈陽工業(yè)大學, 2020(01)
- [7]高速列車軸箱軸承配合三維接觸應力分析[D]. 李洋威. 北京交通大學, 2020(03)
- [8]基于瞬態(tài)沖擊響應音頻信號的無砟軌道板脫空識別研究[D]. 張廣東. 石家莊鐵道大學, 2020(04)
- [9]基于18CrNiMo7-6鋼磨削表面燒傷機理與試驗研究[D]. 牛偉強. 太原理工大學, 2020(07)
- [10]金屬材料低應力/低能量多碰塑變研究[D]. 荊瑞紅. 蘇州大學, 2019(06)