《监测诊断理论与技术》

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1、“监测诊断理论与技术”教学大纲课程代码：01205课程名称：监测诊断理论与技术总学分：3学时：60监测诊断基础（10学时）1概述(2学时)学习和了解机械监测诊断的定义、目标、特点（综合技术、逆向工程、系统工程）和本质。学习机械设备故障类型、机械监测诊断的一般步骤过程，机械零部件运行信息、信息的特点、测量、提取和利用，以及影响故障识别的因素（机械的可维护性、信息集成、诊断信息）。了解监测诊断与前沿学科的关系，以及机械监测诊断领域的研究热点和发展方向。从信息的角度介绍机器故障诊断的本质。1.1机械故障诊断的目的和内容1.4机械故障诊断技术的现状与发展1.2诊断信息的来源与获取1.5机器零部件失效信

2、息1.3机械故障诊断方法的分类2监测诊断信号的时域分析方法(4学时)了解机械监测诊断信号的分类，学习和掌握常用机械信号的预处理、获取方法、信号的时域参数、信号的相关分析、时间序列分析等方法。通过实际例子，了解和学习将以上方法用于监测诊断信号的分析。2.1信号的分类2.5时域平均2.2信号的获取2.6信号的预处理2.3信号的时域参数分析2.7时序分析方法简介2.4信号的相关分析3信号的频域分析方法(4学时)学习监测诊断信号频域分析的基本概念、时域频域转换、频谱校正等的原理。学习信号的频谱表示以及频域特征提取方法。了解机械监测诊断信号的传递，学习信号传递过程的脉冲响应、传递函数、响应信号等概念和理

3、论，进一步学习消除信号传递路径影响的倒频谱分析方法。最后介绍以上方法在监测诊断中的应用1实例。3.1频域分析的基本概念3.4脉冲响应与传递函数3.2傅氏变换3.5频谱的表示及频域特征提取方法3.3提高谱分析精度的一些方法3.6倒谱分析方法机器或零部件的监测诊断技术（18学时）4旋转机械故障诊断技术(3学时)了解旋转机械的振动形式，学习旋转机械振动产生的原因、机理、振动特征和振动的测量方法。学习旋转机械常见故障和特点，掌握旋转机械振动的采集，以及旋转机械的的稳态和瞬态监测和诊断分析方法。了解大型旋转机械监测诊断系统。4.1旋转机械的特征参量与测试步骤4.2旋转机械发生故障的原因4.5旋转机械的典

4、型故障及特点4.3旋转机械的振动特性4.6大型旋转机械监测与诊断系统简4.4旋转机械信号采集及分析的基本介5全息谱诊断和全息动平衡理论与方法（5学时）学习回转机械的二维、三维全息谱诊断原理、构造方法和频谱精确计算。学习回转机械常见故障的全息谱特征。学习如何利用全息谱诊断方法来识别和确诊回转机械的常见故障。学习回转机械平衡的概念，以及传统的动平衡方法。学习回转机械全息动平衡的基本理论（全息初相点、转频椭圆、试重椭圆、移相椭圆、失衡类型）、原理（振动响应的全息谱分解、试重的全息谱分解、移相椭圆及其性质、失衡响应的对偶性原则等）。全息动平衡的计算和配重方案的优化等。5.1二维和三维全息谱原理及构造5

5、.5全息动平衡中相关的概念5.2频谱插值5.6全息动平衡的原理5.3常见故障的全息谱表现及特征5.7全息动平衡的计算和配重方案的5.4平衡的概念和传统的平衡方法优化6齿轮、轴承的故障及诊断(4学时)了解齿轮和滚动轴承的常见故障、失效形式和故障产生机理。学习齿轮和滚动轴承振动产生原因、振动信号的特点、典型故障的频谱特征、常用的振动诊断方法及其应用。常用的振动诊断方法：功率谱、时域平均、倒频谱、窄带包络解2调等。着重学习时域平均、窄带包络解调方法。6.1齿轮故障诊断6.3往复机械的故障及诊断6.2滚动轴承故障及诊断6.4电机故障及诊断7其它监测技术及应用(4学时)了解声发射技术的概念和原理，学习采

6、用声发射信号进行零件缺陷扩展检测和零件缺陷定位方法及应用；了解和学习红外检测技术的原理、红外检测技术在温度检测和无损探伤中的应用；了解和学习油样分析的步骤、原理和应用。7.1声发射检测技术7.3油样分析技术7.2红外监测技术8时频分析在机械监测和诊断中的应用(2学时)了解监测诊断中常用的非平稳机械信号时频分析方法。学习短时傅里叶变换、维格纳分布、短时轴谱、短时复谱、小波变换、希尔伯特黄变换等方法在回转机械、发动机、往复式机械、齿轮、轴承诊断中的应用（流体激振、喘振、油膜不稳定、发动机的活塞磨损、喷油压力异常、轴承故障、齿轮故障等）。8.1时频分析的基本概念8.3时频分析方法的应用8.2时频分析

7、方法的分类诊断特征优化及判断识别方法（26学时）9主分量分析和核主分量分析原理及应用(4学时)学习主分量分析的基本原理、步骤及主分量分析在发动机、压缩机诊断中的应用。学习主分量分析的时域序列噪声压缩原理和实际应用。学习核主分量分析的基本原理以及在故障分类中的应用。9.1主分量分析的基本原理9.3核主分量分析9.2主分量分析在噪声压缩中的应用9.4核主分量分析的应用10遗传算法与遗传编程方法（4学时