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針對轉子系統動靜件間發生碰摩時會引起彈性應變而產生聲發射,進而可利用聲發射來辨識和診斷碰摩故障的特點,首先對碰摩聲發射和碰摩振動信號進行了試驗對照研究,討論基于聲發射的碰摩辨識別方法的獨特優越性。然后,著重對碰摩聲發射的特性進行了試驗研究,并借助于小波尺度譜優越的時頻分析性能,利用小波尺度譜對碰摩聲發射的時頻特性、傳播特性和頻散特性等進行了詳細分析。分析結果顯示小波尺度譜非常適合碰摩聲發射這種頻率豐富、非平穩和非線性的多模態波,是模態聲發射分析的有力方法。
具有多模態波特征的轉子系統碰摩聲發射源信號在復雜體波導傳播過程中,由于各模態波的速度差異及波形變異,常規的相關分析算法難以得到準確的時間差而無法進行準確的聲源定位。針對這一問題,引入廣義互相關(generalized cross correlation,GCC)時延估計方法計算聲發射信號的達到時間差。基于模態聲發射和隨機過程理論建立聲發射信號的傳播模型,為消除噪聲對定位的影響,提出基于相同分數階因子和不同分數階因子的最佳線形分數傅里葉(Fourier)變換域濾波的GCC時延估計;針對聲發射信號在傳播中因頻散效應引起的波形變異,導致無法獲取最大相關點的問題,提出對信號進行分段相關乘積處理和分段相關指數變換處理的改進方法。實驗結果表明,GCC時延估計對在復雜體機構中傳播的聲發射信號能獲得較好的相關性,具有較高的定位精度