基于小波包能量谱和LMD的车轴声发射信号特征提取研究

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1、、０基于小波包能量谱和ＬＭＤ的车轴声发射信号特征提取研究ＴｈｅａｘｌｅＡＥｓｉｇｎａｌｓｆｅａｔｕｒｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｗａｖｅｌｅｔｐａｃｋｅｔｅｎｅｒｇｙａｎｄＬＭＤ徐嗣嘉大连交通大学ＤＡＬＩＡＮＪＩＡＯＴＯＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ分类号：：１０１５０学校代号ｕｄｃ：密级：学号〇：州衫卩义！交遥乂夢全日制专业硕士学位论文基于小波包能量谱和ＬＭＤ的车轴声发射信号特征提取研究ＴｈｅａｘｌｅＡＥｓｉｎａｌｓｆｅａｔｕｒｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｂａｓｅｄ

2、ｇｏｎｗａｖｅｌｅｔａｃｋｅｔｅｎｅｒａｎｄＬＭＤｐｇｙ学ａｓ生姓名：徐嗣嘉工程领域：交通运输工程研究方向：列车故障诊断论文类型：应用研究申请学位：工程硕士论文答辩日期：２０＃／（月曰学位授予单位：大连交通大学大连交通大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢及参考文献的地方外，论文中不包含他人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得大连交通大学或其他教育机构的学位或证书而一使用过

3、的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。本人完全意识到本声明的法律效力，申请学位论文与资料若有不一实之处，由本人承担。切相关责任：学位论文作者签名：曰期：ｕＶ年Ｃ月说曰大连交通大学学位论文版权使用授权书太学仿Ｉ女作者完全了解大连交通大学有关保护知识产权及保工作的留、使用学位论文的规定：研究生在校攻读学位期间论文，即知识产权单位属大连交通大学，本人保诬毕业离校后，发表或使用Ｉ女工作成巣时薯名单位仍然为大连交通大学。学校有权保留并向囯家有关部门或机构送交论文的复印件及其电子文档，允许

4、论文被查阅和借阅。本人授枳大连交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入学校有关数据库和收录到《中国博士学位论文全文数据库》、《中国、优秀硕士学位论文全文数据库》进行信息服务，也可以采用影印缩。印或扫描等复制手段保存或汇编本学位论文．（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）卞：学位论文作者签名：导师签名令曰期：Ｚ月曰曰：曰叫（年６：期Ｗ《年６月仏摘要．．摘要当前，我国轨道交通快速发展，轨道车辆的研制不断取得创新和进步．高效化、，其一复杂化、智能化的程度越来越高。车轴作为轨道车辆重要的部件之，能承受车辆所受，

5、起支承或导向作用的载荷，维持车辆在道路上正常的行驶，是轨道车辆运行安全问题的核心。因此，确保车轴正常运转将大大提升轨道车辆的安全性与可靠性。在轨道车辆，运行过程中，车轴的失效往往会导致十分严重的后果引起巨大的经济损失，甚至会给人民的生命财产安全带来危害。本文先介绍了轨道车辆中车轴的故障机理，对车轴疲劳裂纹的成因进行研究，并对声发射信号进行了概述。提出故障信号分析方法，实现车轴声发射信号的特征提取。论文具体内容如下：（１）本文采用ＬＭＤ算法、小波包能量谱与共振解调相结合的诊断方法，分析轨道车辆车轴的故障信号。根据不同的方法，对轨道车辆车轴裂

6、纹声发射信号的故障特征进行提取和分析一，以期为声发射信号处理提供种新的、有效的方法。（２）依据小波及小波包理论，将测得的车轴无裂纹信号、车轴裂纹声发射信号数据，得到多个子频带，求出各子频带的能量并做出其能量分布图进行小波包分解，将车轴，分析出故障发生的频段无裂纹信号与车轴裂纹声发射信号的频带能量谱进行对比，进而根据频带范围，应用共振解调提取出故障频率。（３）用ＬＭＤ算法处理并分解实测的车轴裂纹声发射信号，得到若干ＰＦ分量及余量，计算出各ＰＦ分量的能量及其占信号总能量的比例，分析出包含原信号信息最丰富的ＰＦ分量并对其进行共振解调，实现对故障

7、信号的特征提取。本文提出两种不同的故＿诊断方法分别对轨道车辆车轴故障信号进行诊断研堯，经。实验验ｆｉ了其可行性，并将两者进行了比较开辟了声发射故障诊断的新道路，为后续研究提供基础。关键词：小波包能量谱；ＬＭＤ；声发射信号；特征提取；Ｉ人迕交通人学全ｎ制专业硕十学位论文ＡｂｓｔｒａｃｔＷｉｔｈｔｈｅｒａｐｉｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｕｒｂａｎｔｒａｃｋｔｒａｆｆｉｃｉｎｏｕｒｎａｔｉｏｎ，ｔｈｅｃｏｎｓｔａｎｔｐｒｏｇｒｅｓｓａｎｄｉｎｎｏｖａｔｉｏｎｓｈａｖｅｍａ