舰船动力装置振动测量系统研制与故障诊断方法-研究

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1、位论文3．3系统软件设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．223．3．1数据采集程序模块设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．243．3．2数据分析处理程序设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．253．4数据存储及报表生成模块⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯273．5数据库的设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．283．5．1Access2003数据库⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．283．5．2数据库设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．293．5．3LabVlEW对数据库的访问⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯．293．6本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．31第4章舰船动力装置振动测量试验分析与验

2、证⋯⋯⋯⋯．．324．1标准信号试验⋯⋯⋯．⋯⋯⋯．．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯324．1．1标准信号试验仪器⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．324．1．2试验方案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．324．1．3试验结果分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯334．2柴油机试验台架试验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．344．2．1试验台架⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．344．2．2试验方案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．354．2．3测点位置⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯354．2．4试验结果分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．．364．3本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

3、．．39第5章基于小波分析的故障诊断方法研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯405．1小波多分辨率分析方法机理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．405．1．1多分辨分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．40IV9Ol1¨1l2朱．栅

4、

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7、扎武汉理工大学硕士学位论文5．1．2Mallat分解重构算法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．415．2最优小波基的选取⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯425．2．1选取小波基基本规则⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯425．2．2最优小波基选取规则⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯435．3基于小波多分辨率的柴油机故障诊断模拟试验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯445．4试验数据处理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

8、⋯⋯⋯．445．5本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．48第6章结论与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．496．1结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯496．2展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯49参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．51致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．54攻读硕士期间发表的论文和参加的科研项目⋯⋯⋯⋯⋯⋯55V武汉理工大学硕士学位论文第1章绪论1．1选题的背景和意义舰船作为一个漂浮在海上的全自由强性体，其机械物理环境复杂多变，在航行或作战时会受到来源于主机、螺旋桨、海浪、触礁炸弹或鱼雷爆炸等多种周期或非周期性的干扰，将引起船体的

9、剧烈振动【l】。作为舰船动力装置同样会存在振动，振动造成的两种破坏形式主要是一是舰船动力装置在某一激振频率作用下产生共振，振动超过舰船动力装置材料的极限而损坏，二是尽管振动引起的应力虽远低于材料在静载荷下的强度，但长期的振动会使舰船动力装置疲劳损坏。随着电子技术的迅速发展和在舰船上的广泛应用，装备的复杂程度大大提高了，而且相互间的依赖性也越来越大，对舰船动力装置的可靠性要求也越来越高，如动力装置的控制系统、武备的控制系统以及导航系统等。为使舰艇能有较高的战斗力和生命力，这些装备的振动性能都要有切实的保证。舰船动力装置及其结构的振动还会产生强烈的噪声，不但影响舰员的生活环境，而且

10、辐射的水下噪声将严重影响舰船的隐蔽性，降低舰船的战斗力。随着对舰船的声隐身性能要求的提高，舰船振动所引起问题越来越受到重视【2】。振动过大不但会造成舰船结构的损坏，且影响舰船的隐蔽性，为了提高舰船的生命力和战斗力，保证舰船上动力装置能够安全可靠运行，有必要研制相应的振动测量分析系统对舰船动力装置进行振动监控和评价。舰船动力装置的种类繁多，主要包括主动力装置、辅助动力装置、其它辅机和装置等【3】。众多的振动源对舰船动力装置振动有着不同的影响。由于舰船动力装置结构复杂，对舰船动力装置振动进行测量的最可靠方法是沿舰船动力装置表面密集布置传感器，包括水听器与拾振器等[41，这也是国外海

11、军舰船动力装置的噪声监测系统早期采用的方法。然而，大量密集布置传感器的方式从经济性、维护性的角度来说，并不适用于我国自行开发的相应系统。因此需要寻找简便且有效的方法，并研制出与之相应的振动测量分析系统以便准确估计舰船动力装置的性能并及时诊断动力装置故障具有非常重要的意义。经过多年的研究发展，形成了多种较为成熟的振动信号处理和分析方法，应从其中选用适合舰船动力装置振动信号处理与分析的方法【5】，集成开发出舰船(包括环境激励)，对测得的振动信测舰船动力装置的(1)测量舰船动力装置的振动，评价其振