基于动力测试的桥式起重机主梁损伤评价及减速器故障诊断
发布时间：2023-06-03 15:01
我国当前使用的桥式起重机大部分为20世纪80年代以前生产的，除少量退役报废外，大部分仍在继续使用，老化问题日益突出，超期使用依据不足，风险性较大。随着我国现代化建设事业的发展和改革的不断深入，生产应用中对桥式起重机的承载能力和可靠性提出了更高的要求。因此，如何科学评估起重机主梁结构的实际性态，是保障桥式起重机的安全使用，预防和控制重大事故，确保企业安全、高效生产的重要问题。同时，齿轮减速器因传动力矩大、工作环境恶劣等，导致其成为起重机最容易出现故障的部分，其运行状态往往直接影响到起重机是否正常工作。为了评估桥式起重机使用的安全可靠性，建立一套桥式起重机主梁及减速器的健康评估方法就显得尤为重要。论文重点开展下列研究工作： (1)桥式起重机主梁有限元模型修正技术的研究针对桥式起重机主梁实际结构与有限元计算模型之间存在的差异，研究了有限元模型修正的一般理论，提出了通过灵敏度分析来实现对桥式起重机有限元模型修正的方法。在结构有限元模型建模过程中，结合实测频率确定修正目标函数，对结构模型进行修正，以得出修正后结构模型的参数，最后根据结构模型修正所得到的参数，获得修正模型。修正后的有限元模型更能反...
【文章页数】：154 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
目录
符号说明
第一章 绪论
1.1 选题的背景及意义
1.2 主梁结构损伤评价研究进展
1.2.1 主梁的动力模型分析
1.2.2 结构损伤识别的研究进展
1.3 基于信号处理的齿轮减速器故障诊断
1.3.1 传统信号处理方法
1.3.2 非平稳信号的分析方法
1.3.3 基于信号的故障信息处理技术分析
1.4 论文的研究内容与结构
第二章 桥式起重机主梁有限元模型修正技术
2.1 引言
2.2 主梁有限元模型修正技术研究
2.2.1 有限元模型建立
2.2.2 有限元模型修正方法
2.2.3 基于灵敏度分析的结构参数型有限元模型修正
2.2.4 ANSYS 模型修正的变量、约束条件和优化方法
2.3 桥式起重机主梁有限元模型修正
2.3.1 起重机主梁
2.3.2 基于灵敏度分析的主梁模型修正
2.3.3 主梁模型修正的实验精度分析
2.4 本章小结
第三章 基于起重机主梁动力指纹的损伤分析
3.1 引言
3.2 动力指纹识别的基本参数
3.3 数值试验设计
3.3.1 主梁有限元模型
3.3.2 损伤工况设计
3.3.3 数值计算
3.4 常用动力指纹损伤识别能力的分析
3.4.1 损伤定位
3.4.2 损伤程度识别
3.5 本章小结
第四章 基于支持向量机的起重机主梁损伤评价
4.1 引言
4.2 支持向量机理论基础与原理
4.2.1 统计学习理论
4.2.2 支持向量机回归原理
4.2.3 支持向量机分类概率估计
4.2.4 支持向量机模型的选择
4.3 基于 SVM 的起重机损伤评价
4.3.1 起重机损伤识别流程
4.3.2 主梁损伤位置识别及噪声影响
4.3.3 损伤程度计算
4.4 基于 IPSO-LSSVM 的起重机主梁损伤识别
4.4.1 LSSVM 回归原理
4.4.2 LSSVM 模型参数优化
4.4.3 基于 IPSO-LSSVM 的起重机主梁损伤评估步骤
4.4.4 主梁损伤位置识别及噪声影响
4.4.5 损伤程度计算
4.5 本章小结
第五章 基于 EMD 与 ARMA 倒谱的减速器故障诊断
5.1 引言
5.2 齿轮减速器故障特点与类型
5.2.1 齿轮减速器的组成
5.2.2 齿轮故障诊断机理
5.2.3 滚动轴承诊断基础
5.3 起重机减速器振动信号处理方法
5.3.1 特征参数判别法
5.3.2 共振解调法
5.3.3 经验模态分解
5.3.4 倒频谱分析法
5.4 桥式起重机齿轮减速器故障诊断
5.4.1 基于 AR 模型延拓的 EMD
5.4.2 ARMA 模型倒双谱
5.4.3 故障特征提取的步骤
5.4.4 基于 EMD 与 ARMA 模型倒谱的试验分析
5.5 本章小结
第六章 桥式起重机主梁及减速器的动力测试
6.1 起重机主梁动力测试的目的
6.2 起重机主梁模态测试
6.2.1 模态分析主要工作
6.2.2 模态测试步骤
6.2.3 模态测试结果及分析
6.3 齿轮减速器振动测试
6.3.1 减速器测试系统
6.3.2 传感器的优化布置
6.3.3 振动测试结果及分析
6.4 本章小结
结论与展望
参考文献
附录
攻读博士学位期间取得的研究成果
致谢
答辩委员会对论文的评定意见
本文编号：3829522
【文章页数】：154 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
目录
符号说明
第一章 绪论
1.1 选题的背景及意义
1.2 主梁结构损伤评价研究进展
1.2.1 主梁的动力模型分析
1.2.2 结构损伤识别的研究进展
1.3 基于信号处理的齿轮减速器故障诊断
1.3.1 传统信号处理方法
1.3.2 非平稳信号的分析方法
1.3.3 基于信号的故障信息处理技术分析
1.4 论文的研究内容与结构
第二章 桥式起重机主梁有限元模型修正技术
2.1 引言
2.2 主梁有限元模型修正技术研究
2.2.1 有限元模型建立
2.2.2 有限元模型修正方法
2.2.3 基于灵敏度分析的结构参数型有限元模型修正
2.2.4 ANSYS 模型修正的变量、约束条件和优化方法
2.3 桥式起重机主梁有限元模型修正
2.3.1 起重机主梁
2.3.2 基于灵敏度分析的主梁模型修正
2.3.3 主梁模型修正的实验精度分析
2.4 本章小结
第三章 基于起重机主梁动力指纹的损伤分析
3.1 引言
3.2 动力指纹识别的基本参数
3.3 数值试验设计
3.3.1 主梁有限元模型
3.3.2 损伤工况设计
3.3.3 数值计算
3.4 常用动力指纹损伤识别能力的分析
3.4.1 损伤定位
3.4.2 损伤程度识别
3.5 本章小结
第四章 基于支持向量机的起重机主梁损伤评价
4.1 引言
4.2 支持向量机理论基础与原理
4.2.1 统计学习理论
4.2.2 支持向量机回归原理
4.2.3 支持向量机分类概率估计
4.2.4 支持向量机模型的选择
4.3 基于 SVM 的起重机损伤评价
4.3.1 起重机损伤识别流程
4.3.2 主梁损伤位置识别及噪声影响
4.3.3 损伤程度计算
4.4 基于 IPSO-LSSVM 的起重机主梁损伤识别
4.4.1 LSSVM 回归原理
4.4.2 LSSVM 模型参数优化
4.4.3 基于 IPSO-LSSVM 的起重机主梁损伤评估步骤
4.4.4 主梁损伤位置识别及噪声影响
4.4.5 损伤程度计算
4.5 本章小结
第五章 基于 EMD 与 ARMA 倒谱的减速器故障诊断
5.1 引言
5.2 齿轮减速器故障特点与类型
5.2.1 齿轮减速器的组成
5.2.2 齿轮故障诊断机理
5.2.3 滚动轴承诊断基础
5.3 起重机减速器振动信号处理方法
5.3.1 特征参数判别法
5.3.2 共振解调法
5.3.3 经验模态分解
5.3.4 倒频谱分析法
5.4 桥式起重机齿轮减速器故障诊断
5.4.1 基于 AR 模型延拓的 EMD
5.4.2 ARMA 模型倒双谱
5.4.3 故障特征提取的步骤
5.4.4 基于 EMD 与 ARMA 模型倒谱的试验分析
5.5 本章小结
第六章 桥式起重机主梁及减速器的动力测试
6.1 起重机主梁动力测试的目的
6.2 起重机主梁模态测试
6.2.1 模态分析主要工作
6.2.2 模态测试步骤
6.2.3 模态测试结果及分析
6.3 齿轮减速器振动测试
6.3.1 减速器测试系统
6.3.2 传感器的优化布置
6.3.3 振动测试结果及分析
6.4 本章小结
结论与展望
参考文献
附录
攻读博士学位期间取得的研究成果
致谢
答辩委员会对论文的评定意见
本文编号：3829522
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jixiegongcheng/3829522.html