Разработка метода и алгоритмов автоматизированной диагностики изношенности зубчатых передач на основе обработки акустической информации

• Автор: Тин Чжо
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 125 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава 1. Анализ задачи обнаружения износа зубчатых передач как один из разделов технической диагностики

1.1. Техническая диагностика и проблема обнаружения дефектов зубчатых передач

1.1.1. Проблема износа зубчатых передач

1.1.2. Известные научные исследования и результаты в рассматриваемой области

1.2. Анализ видов технической диагностики для обнаружения дефектов

1.3. Исследование особенности акустических методов неразрушающего контроля

1.4. Возможности и проблемы информационных технологий для решения рассматриваемой задачи

Выводы по главе

Глава 2. Разработка метода анализа звуковых сигналов от работающего оборудования

2.1. Подход к решению задачи (достоинства и недостатки известных методов)
2.2. Разработка алгоритма предварительных исследований для решения задачи
2.3. Запись шумообразных сигналов от работающего оборудования с помощью редактора и их анализ стандартными средствами
2.4. Анализ сигналов с помощью редактора COOL и программных средств программного средства
2.5. Разработка специальных модулей для прямого и обратного преобразования .WAV-файлов в массивы Excel
2.5.1. Разработка специального модуля для преобразования .WAV-файлов в массивы Excel
2.5.2. Разработка специального модуля для преобразования массивы Excel к виду .WAV-файлов
2.6. Исследование возможностей применения корреляционной функции..
2.6.1.Анализ корреляционной функции случайных процессов
2.6.2. Обоснование выбора корреляционного метода анализа
2.7. Расчет корреляционной функции от записанного звукового сигнала и анализ сигналов для проведения моделирования сигналов

Выводы по главе
Глава 3. Разработка метода моделирования акустических сигналов, имитирующих сигнал от работающего оборудования зубчатых передач.
3.1. Подход к моделированию звукового сигнала
3.2. Подход к моделированию звукового сигнала неповрежденных зубчатых колёс и поврежденных зубчатых колёс
3.3. Генерация исходного модельного сигнала от неповрежденных зубчатых колёс на сигнальном уровне
3.3.1. Аналитический подход для описания исходного модельного сигнала в случае смеси периодических сигналов
3.3.2. Получение исходного модельного сигнала в среде Excel
3.4. Генерация исходного модельного сигнала от поврежденных зубчатых колёс на сигнальном уровне
3.4.1. Программа формирования импульсного шума сигнала
3.4.2. Вид получения сигналов в среде Excel
3.5. Преобразование сигнала от модельного сигнала к виду эквивалентного звукового сигнала
3.6. Проведение компьютерного моделирования сигналов, подобных звуковых сигналов
Выводы по главе
Глава 4. Разработка метода и алгоритмов для получения диагностической информации с использованием акустических сигналов
4.1. Подход к решению задач
4.2. Моделирование поиска дефекта на фоне акустических сигналов
4.3. Расчет оценки корреляционной функции модельного сигнала
4.4. Моделирование процесса отделения составляющих корреляционной функции
4.5. Корреляционная функция импульсного сигнала, имитирующего дефект зуба
4.6. Расчет оценки наличия искомого периодического сигнала
Выводы по главе
Глава 5. Анализ достигнутых результатов и их использование
5.1. Определение итоговых коэффициентов корреляции при различных подходах
5.2. Результаты работы алгоритма поиска дефектов на фоне акустических помех
5.3. Верификация полученных результатов методом компьютерного моделирования
5.4. Определение объемов вычислений при различных алгоритмах поиска дефекта с использованием корреляционных функций
5.5. Сравнивание известных результатов и подходов технической диагностики с результатами, полученными в диссертации
5.6. Результирующий метод и алгоритм моделирования процесса поиска дефектов на фоне помех
5.7. Перспективы развития полученных результатов
Выводы по главе
Заключение
Список литературы
Опубликованные работы автора
Приложение
1. Моделирование процесса выделения импульсного периодического
сигнала на фоне акустических сигналов и помех
2. Акт внедрения результатов диссертации

Запись образцов шу^юобразньгх сигналов от стендового оборудования
Анализ сигналов с помошью звукового редактора
Нужен более глубокий анализ и моделирование
Методы и алгоритмы’’

Специально
раграбагы&аеиые
программы
Рис. 2.1. Анализ звуковых шумообразных сигналов Как показано на рис. 2.1 и 2.2, с помощью микрофона, компьютера и звукового редактора COOL были записаны шумообразные сигналы от стендов, которые используют в лабораториях кафедры технической механики МИЭТ. Анализ этих акустических сигналов сохранен в виде файлов в формате .WAV с помощью редактора COOL и программного средства MATLAB. Как показано рис. 2.1, что из-за неоднозначности получаемых оценок необходимы дополнительные исследования. Таким образом, мы пришли к выводу о необходимости дальнейшей обработки таких файлов на платформе Excel+VBA, где доступны непосредственная установка параметров эксперимента и исследование результатов применения разрабатываемых методов и алгоритмов. Потребовалось разработать специальные модули для прямого и обратного преобразования численных массивов в Excel и .WAV-файлах. Более корректно, конечно, необходимо провести анализ исходного сигнала с точки зрения его гармонических составляющих.