93机械故障诊断基础研究
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93机械故障诊断基础研究
机械故障诊断基础研究“何去何从”；王国彪1何正嘉2陈雪峰2赖一楠1；(1.国家自然科学基金委员会北京100085；；2.西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室西；《机械故障诊断基础研究“何去何从”》写作方法分析；摘要：根据《文摘编写规则》（GB6447-86）；关键词：专业学术论文公开发表写作方法整体构思主体；心得：1.摘要便于读者了解论文主题和中心内容
机械故障诊断基础研究“何去何从”王国彪 1 何正嘉 2 陈雪峰 2 赖一楠 1(1. 国家自然科学基金委员会 北京 100085；2. 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室 西安 710049) 《机械故障诊断基础研究“何去何从”》写作方法分析摘要：根据《文摘编写规则》（GB6447-86）等国家标准和公认的写作规范，从整体的构思和主体结构，段落表达和要素配置四个方面，分析了《机械故障诊断基础研究“何去何从”》一文的写作方法，在此基础上，提炼出写好科技文的三条心得。关键词：专业学术论文 公开发表 写作方法 整体构思 主体结构 段落表达 要素配置 心得体会心得：1.摘要便于读者了解论文主题和中心内容在科技期刊品种和科技论文数量急剧增长的今天，为节约时间，读者常常要用快速“扫描”的方式阅读文献，关键词和摘要一样，都是为读者提供快速“扫描”阅读的信息点，且信息浓度较摘要更高。读者通过阅读关键词大体上就能一目了然地判明论文阐述的主要内容。另外，关键词还助于读者了解论文全文的框架，引起读者阅读摘要和全文的兴趣。2.便于编制索引目前国内外多数科技学术期刊在每年最后一起都要编制累积索引，关键词即是编制其中的主题词索引和关键词索引的基础。3便于二次文献检索刊物和计算机数据库收录和检出文献由于关键词多数是规范化的主题词，故可成为检索刊物和计算机数据库收录和检出文献的标志。标引关键词有助于提高论文的收录率，检出率和引用率。当今世界，科技信息迅猛增长，每天发表的论文已超过10万篇。要从浩如烟海的信息源中找出所需要的论文并非易事。科技新西街已约定俗成，形成共识，即作者发表论文必须标关键词或主题词，不标就无法被文献数据库收录，读者自然也就检索不到，故关键词的出现也是适应信息时代的需要。前言公开发表的专业学术论文，不仅代表一定的研究能力，而且代表一定的写作水平，分析这类文章的写作方法，易于为学生学习论文写作提供借鉴。本文从专业的角度，选取《机械工程学报》2013年1月第49卷第一期《机械故障诊断基础研究“何去何从”》一文作为分析对象，评价期优劣得失，并提炼心得体会心得：（1）本研究课题的历史背景，国内外研究的概况，最新进展和动向，有待解决的问题及作者以往对该课题的研究情况和存在的问题，即选题依据的相关内容。机械故障诊断技术是监测、诊断和预示连续运行机械设备的状态和故障，保障机械设备安全运行的一门科学技术，也是 20 世纪 60 年代以来借助多种学科的现代化技术成果迅速发展形成的一门新兴学科。其突出特点是理论研究与工程实际应用紧密结合。机械故障诊断对于保障设备安全运行意义重大。机械设备一旦出现事故，将带来巨大的经济损失和人员伤亡。国内外因机械设备故障而引起的灾难性事故屡有发生 [2] ，例如我国三峡工地塔带机断裂事故、美国哥伦比亚号载人航天飞机失事、美国空军 F15 战机空中解体事件等。正 所谓“ 千里长堤，溃于蚁穴”， 若 能准确及时识别设备运行过程中故障 的萌生和演变，对保障机械系统安全运行，减少或避免重大灾难性事故具有非常重要的意义。
美国国家航空航天局(NASA)开展了为期 10 年的航空安全专项研究(Aviationsafetyprogram, AvSP)，并将新的复合材料结构长期服役中性能蜕变、损伤演 化和疲劳等的检测、预测和预防问题列为重要的研究内容之一。我国国家中长期规划( 年)和《机械工程学科发展战略报告( 年)》，均将重大产品和重大设施运行可靠性、安全性、可维护性关键技术列为重要的研究方向。机械故障诊断是国内外的研究热点。近年来，故障诊断技术在国内外受到显著重视，国内外很多学者开展了相关研究工作，本 文于2012 年 6 月利用Google 学术和 Web of science 数据库进行检索：在Google 学术搜索中，2 008～2012 年标题中含有 faultdiagnosis 的文献有 8 070 余篇，标题中含有 damagedetection 的文献有 1 900 篇；在 Web of science 数据库中， 年标题中含有 fault diagnosis 的文献有 6 127 余篇，其中我国占 46.875%，美国占14.722%，标题中含有 damage detection 的文献有928 余篇，美国占 26.078%，我国占 25.862%。不仅如此，许多著名学术组织和研究机构分别就故障诊断前沿问题召开国际会议。设备状态监测与故障诊断(Condition monitoring and diagnosis, CMD)国际学术会议两年一届，由IEEE 等国际性学术组织技术支持；状态监测与诊断工程管理(Condition monitoringand diagnostic engineering management, COMADEM)国际会议是每年举行一次的，至 2012 年已举办 25届；机械失效预防技术(Machinery failure prtechnology, MFPT)是致力于工程领域健康管理与失效预防技术研究的国际会议，每年举办一次，至今已具有四十年的发展历程。在国内，中国振动工程学会、中国机械工程学会等均每隔两年召开故障诊断会议，旨在加强学术交流和推广成果应用。（2）本研究工作的目的，性质，范围，预期结果及意义。弄清故障的产生机理和表征形式，是机械故障诊断的基础。可靠的信号获取与先进的传感技术，是机械故障诊断的前提。从运行动态信号中提取出故障征兆，是机械故障诊断的必要条件。（3）本研究工作的大致过程近年来国内外学者在机械故障诊断的基础研究和重大工程应用方面取得了突出进展，国外重点以转子故障机理和经验模式分解方法进行介绍；国内典型的原创性成果如取得了全息谱、振动故障治理与非线性动力学、小波有限元裂纹诊断和系统故障自愈诊断等。 1 整体构思分析根据公认的写作规范，专业学术论文的整体构思及六个方面；确定读者，选择文本，材料归类，提炼主旨，安排构思，编写提纲，其中，文章主旨和结构属于属性内容，可以分析，其余属于隐性内容，难以分析1.1主旨分析通读全文，《机械故障诊断基础研究“何去何从”》一文的主旨体现在机械故障诊断是一门起源于20 世纪60 年代的新兴学科，其突出特点是理论研究与工程实际应用紧密结合。在对国内外机械故障诊断学科基础理论和工程实际应用研究现状分析的基础上，指出目前该学科基础研究存在的问题和今后研究突破的方向。其具体内容和写作方法如下：机械故障诊断技术是监测、诊断和预示连续运行机械设备的状态和故障，保障机械设备安全运行的一门科学技术，也是 20 世纪 60 年代以来借助多种学科的现代化技术成果迅速发展形成的一门新兴学科。其突出特点是理论研究与工程实际应用紧密结合 [1] 。机械故障诊断对于保障设备安全运行意义重大。机械设备一旦出现事故，将带来巨大的经济损失和人员伤亡。国内外因机械设备故障而引起的灾难性事故屡有发生 [2] ，例如我国三峡工地塔带机断裂事故、美国哥伦比亚号载人航天飞机失事、美国空军 F15 战机空中解体事件等。正 所谓“ 千里长堤，溃于蚁穴”， 若 能准确及时识别设备运行过程中故障的萌生和演变，对保障机械系统安全运行，减少或避免重大灾难性事故具有非常重要的意义。为此，美国国家航空航天局(NASA)开展了为期 10 年的航空安全专项研究(Aviation safety program, AvSP)，并将新的复合材料结构长期服役中性能蜕变、损伤演化和疲劳等的检测、预测和预防问题列为重要的研究内容之一。我国国家中长期规划( 年)和《机械工程学科发展战略报告( 年)》，均将重大产品和重大设施运行可靠性、安全性、可维护性关键技术列为重要的研究方向 [35]。1.1 在信号获取与传感技术方面可靠的信号获取与先进的传感技术，是机械故障诊断的前提。1 968 年，美 国的 SOHRE [67]根 据 600余次事故分析经验，归纳总结了振动特征分析表；在此基础上，Mosanto 石油化工公司 JACKSON [8]编写了旋转机械振动分析征兆一般变化规律表，国内外旋转机械状态监测和故障诊断分析和研究人员广泛引用。2009 年美国三院院士、西北大学机械工程系 ACHENBACH 教授 [9] 对结构健康监控研究范畴作了重要论述，将 传感技术等列为重要研究内容；美国斯坦福大学的 KIREMIDJIAN [10] 开展了传感网络方面的研究；韩国 YUN 等 [11] 开展了传感布置的研究；日本东京大学 TAKEDA 等 [12] 在复合材料结构健康监测传感方面取得了显著的研究成果；王强等 [13] 对结构健康监测中的压电阵列技术进行了研究。1.2 在故障机理与征兆联系方面弄清故障的产生机理和表征形式，是机械故障诊断的基础。2008 年意大利学者 BACHSCHMID等 [14] 为纪念裂纹研究 50 周年，在国际期刊 MSSP上客籍主编了一期裂纹研究综述文章，从裂纹转子模型、裂 纹机理等多方面做了相关的论述；美 国 LosAlamos 国家实验室的工程研究所FARRAR 等在结构健康监测、预测方面做了连续卓有成效的理论与试验研究；德 国柏林科技大学 ROBERT[ 15]深 入研究了裂纹转子的动力学行为；日本九州工业大学丰田立夫和三重大学 CHEN 等 [16] 在故障机理与特征提取等实用技术方面进行大量研究；印度理工学院的SEKHAR 等 [17] 学者研究了转子裂纹动力学行为及其辨识方法；闻邦椿和陈予恕 [1819]基于混沌和分岔理论对轴系非线性动力学行为进行了深入研究；钟掘等 [20] 研究了现代大型复杂机电系统耦合机理问题；褚福磊等 [2122]在小波变换理论研究及转子碰摩故障机理等方面取得了显著的进展。1.3 在信号处理与诊断方法方面从运行动态信号中提取出故障征兆，是机械故障诊断的必要条件。2006 年，加拿大长期从事维护与可靠性研究的 ANDREW 等 [23] 综述了视情维护中的诊断与维护，指出信号处理和故障诊断等方法需要继续深入研究；2 011 年马来西亚的MOHAMMAD等 [24] 归纳了各种常见转子故障类型，讨论了各种状态监测与信号处理方法的原理与特点，总结了当前转子故障断中取得的各种研究成果；美国佐治亚理工学院 GEBRAEEL 等 [25] 在机床制造与寿命预测的研究中提出了新思路；美国斯坦福大学 IHN [26]在复合材料结构健康监测方面取得了显著的研究成果；美国康涅狄格大学 ROBERT 与东南大学 YAN__等 [2728]出版了故障诊断的小波专著；美国佐治亚理工学院智能控制系统实验室 VACHTSEVANOS 教授等针对直升机的诊断开展研究工作；英国曼彻斯特和哈德菲尔德大学的BALL 所在团队长期从事故障诊断的研究工作[29] ；英国谢菲尔德大学、南安普顿大学、剑桥大学等长期致力于设备在线监测与损伤识别的研究工作 [30] ；法国贡皮埃涅技术大学ANTONI [31] 一直致力于故障信号处理与特征提取的底层研究；希 腊佩特雷大学 FASSOIS 在随机振动应用于结构健康监测方面进行研究。加拿大阿尔伯塔大学LEI 等 [32] 对齿轮等典型零部件的故障诊断方法进行了深入研究；澳大利亚悉尼大学 SU 等 [33] 长期从事复合材料健康监测研究并提出了数码指纹的新概念；澳 大利亚新威尔士大学 ANTONI 等[ 34]一 直致力于故障信号处理与特征提取的底层研究；杨叔子等 [35] 在先进制造技术和故障诊断新技术等方面取得一系列成果；屈梁生、何正嘉等[3638]长期致力于全息谱、小 波变换等先进故障诊断技术的底层研究；张莹等 [3940] 采用随机共振技术为早期微弱故障检测开辟了新途径；陈进等 [41] 在信号处理技术与故障诊断专家系统等方面进行了大量研究；丁康 [42] 长期以来致力于研究快速傅 里 叶变 换(Fast Fouriertransform, FFT)信号处理方法。很明显，《机械故障诊断基础研究“何去何从”》一文的主旨是从机械故障的原因，机械故障的现状，面对机械故障国内外的各种研究等方面的角度提炼而成符合该文研究主题及内在要求。1.2 结构分析通读全文，《机械故障诊断基础研究“何去何从”》的主体由前言，正文，结语三部分组成，其中，正文部分共有三个层次。全文篇章结构还原如下：前言11.11.21.31.4233.13.23.344.14.24.34.44.5结语主体构思分析构思阶段的主要任务是对在采集阶段已被作者“内化”的写作对象进行“意化”，即实现由“内化”到“意化”的转化，并最终在作者头脑里出现一个未来作品的“完形”。表达阶段的任务则是完成“意化”到“物化”的转化，也就是把无形的思想变为有形的文章。构思和表达的关系非常密切。没有完整的沟系，表达就会无的放矢，无从适从；没有恰当的表达，构思永远是空中楼阁。只有构思和表达有机的结合，两者相辅相成，文章才能骨肉相依，才能根深，干实，枝繁，叶茂。一些作者对于这两个环节的重要性缺少足够的认识。他们以为成果已经取得，材料已具备，只要记录下来就万事大吉。依照这种看法，科学家们就自己熟悉的专业写一本科普著作应当是轻而易举的，但是实施并非如此。“不少院士反映；写科普书比写学术专注还难。”为什么？原因在于没进行新一轮的写作，都需要作者发挥创造力处理掌握的材料，一边写出适时，和度，能够满足特定读者的只是需求和审美需求的文章。作者对机械事故诊断基础研究的何去何从进行了构思，文章通过对现在国内外的国家行业对机械事故诊断的发展，现状进行了深入的了解，解析，剖析，并为我们讲述了机械诊断的重要性，怎样去发展机械诊断的建议，建议主要通过国外发达国家的一些经验来说明的，在文章的后端更是留下了一些作者的心得。章层次分析《机械故障诊断基础研究“何去何从”》分为5个章节，分别为：国内外研究现状 机械故障诊断基础研究的突出进展
机械故障诊断基础研究存在的问题 几点思考
结论这5个章节从现状 国内外的研究的进展和还存在的问题进行了思考并得出了关于机械故障诊断基础研究的何去何从的作者的研究成果节层次分析《机械故障诊断基础研究“何去何从”》分为5个章节第一个章又分：在信号获取与传感技术方面
在故障机理与征兆联系方面
在信号处理与诊断方法方面
在智能决策与诊断方面。第二章分为：机械故障诊断基础研究的突出进展。第三章分为：故障机理研究不足故障诊断方法有限智能诊断系统薄弱第四章分为：实现由表象研究到机理研究的突破实现由定性研究到定量研究的突破实现由单故障研究到群故障研究的突破实现由超强故障研究到微弱故障研究的突破实现由零部件故障研究到机械系统故障研究的突破第五章分为：在国家自然科学基金长期稳定的支持下，国内机械故障诊断领域在理论基础、框架体系和工程应用等方面不断发展完善，取得大量具有自主知识产权的研究成果。点层次分析自 20 世纪 60 年代美国故障诊断预防小组和英国机器保健中心成立以来，故障诊断技术逐步在世界范围内推广普及，全球科研和工程领域工作者在信号获取与传感技术、故障机理与征兆联系、信号处理与特征提取、识别分类与智能决策等方面开展了积极的探索，取得了丰硕的成果。可靠的信号获取与先进的传感技术，是机械故结合。弄清故障的产生机理和表征形式，是机械故障诊断的基础。从运行动态信号中提取出故障征兆，是机械故障诊断的必要条件。智能故障诊断是模拟人类思维的推理过程，通过有效地获取、传递和处理诊断信息，能模拟人类专家，以灵活的诊断策略对监测对象的运行状态和故障做出智能判断和决策。近年来国内外学者在机械故障诊断的基础研究和重大工程应用方面取得了突出进展，国外重点以转子故障机理和经验模式分解方法进行介绍故障机理研究不足故障诊断方法有限智能诊断系统薄弱实现由表象研究到机理研究的突破2 主体结构分析2.1前言分析2.2正文分析2.3结语分析2.4参考文献表分析参考文献表编制分析参考文献著录分析著作类著录分析期刊类著录分析参考文献权威性分析包含各类专业文献、生活休闲娱乐、外语学习资料、行业资料、高等教育、幼儿教育、小学教育、文学作品欣赏、应用写作文书、93机械故障诊断基础研究等内容。　
　机械故障诊断基础研究“何... 11页 1财富值 第四章 机械故障诊断技术 暂无评价...机械故障诊断培训教程第一节(略) 第二节状态维修-设备维修的根本性革命 大家知... 　设备的状态和保障, 保障机械设备安全运行的一门科学 技术,其突出特点是理论研究与工程实际应用紧密结 合, 弄清故障的产生机理和表征形式是机械故障诊断的 基础。 ... 　《机械故障诊断基础》教学大纲_工学_高等教育_教育专区。本课程是一门专业课,研究的内容为机械系统动态信号处理与分析及以上内容在典型机械零部件运行过程中的状态分... 　关于机械故障诊断技术的现状与发展趋势的研究_法律资料_人文社科_专业资料。关于机械故障诊断技术的现状与发展趋势的研究 关于机械故障诊断技术的现状与发展趋势的研究 ... 　“日程机械故障诊断专家系统” ,但这一技术在工程方面的研究尚未达到人们所 期望...从单机巡检与诊断到上下位机式的主从机结构,直至 以网络为基础的分布式系统的... 　以下介绍我国工程机械故障 诊断技术的研究现状, 并阐述工程机械现代智能故障诊断的方法, 在此基础上提出工程机械 故障诊断技术的发展趋势及需要进一步研究的问题。 ... 　新闻网页贴吧知道音乐图片视频地图百科文库 搜 试试 7 帮助 全部 DOC PPT TXT PDF XLS 百度文库 专业资料 工程科技 机械/仪表 机械故障诊断基础研究_机械/仪表_... 　龙源期刊网 .cn 数控机床机械故障诊断方式研究 作者:冯超 来源:《数字化用户》2013 年第 05 期 【摘要】在最近若干年来,数控机床在制造... 　数控机床机械故障诊断方式研究_机械/仪表_工程科技_专业资料。龙源期刊网 http:/...2014年统计法基础知识精讲88份文档 2014全国高考状元联手分享状元笔记 ...机械故障诊断基础
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资料介绍书名:机械故障诊断基础&出版社:冶金工业出版社&ISBN:ISBN&7-&作者:廖伯瑜&出版日期:&&简介:本书内容主要有：绪论，信号分析及处理基础，监测与诊断系统，旋转机械的振动监测与诊断，滚动轴承的故障监测和诊断，齿轮箱的监测和诊断，油样分析方法，红外监测方法，超声及声发射诊断法，机械故障诊断的新发展。本书作为教材，将使新一代的大学生尽早接触这门新的技术和学科，能全面了解这门新的技术和学科的基本原理和发展方向，毕业后能在新的工作岗位上解决实际的机械故障诊断问题。本书也突出了计算机技术在机械故障诊断中的应用。企业中的工程技术人员也能参阅本书中的基本理论、方法和大量公式，编写相应的计算机程序，解决本企业机械故障诊断的特殊问题。　　本书的出版，能对今后我国的机械故障诊断技术在赶上世界水平方面有较大的促进作用。&目录:1&绪论　1.1&机械故障诊断的基本原理、基本内容和基本方法1.2&开展设备诊断的重大意义1.3&机械故障诊断技术发展概况参考文献2&信号分析及处理基础2.1&信号概念及分类2.2&信号的时域分析2.3&信号的频域分析2.4&模拟信号分析2.5&数字信号分析2.6&频率细化分析技术2.7&时序分析参考文献3&监测与诊断系统3.1&监测与诊断系统的作用与工作步骤3.2&监测与诊断系统的组成（简易诊断系统）3.3&监测与诊断系统的组成（精密诊断系统）3.4&多微机在线监测与诊断系统简介3.5&设备监测与诊断系统举例参考文献4&旋转机械的振动监测与诊断4.1&旋转机械的振动及故障概论4.2&旋转机械故障的诊断信息的表达和分析4.3&旋转机械故障的简易诊断方法4.4&旋转机械故障的精密诊断原理及典型故障分析4.5&现场平衡技术参考文献5&滚动轴承的故障监测和诊断5.1&滚动轴承失效的基本形式5.2&滚动轴承的振动诊断5.3&滚动轴承的其他监测诊断方法参考文献6&齿轮箱的监测和诊断6.1&齿轮副运动的特点6.2&齿轮和齿轮箱的失效形式和原因6.3&齿轮的振动诊断原理6.4&齿轮和齿轮箱的监测与诊断方法6.5&齿轮箱故障的振动诊断实例6.6&其他分析方法简介参考文献7&油样分析方法7.1&油样分析方法的分类及其应用范围7.2&油样光谱分析法7.3&油样铁谱分析法7.4&磨粒的分类和识别――铁谱图7.5&铁谱分析法的发展应用概况参考文献8&红外监测方法8.1&红外方法的基本原理8.2&红外探测器8.3&红外测温仪表8.4&红外热成像系统简介参考文献9&超声及声发射诊断法9.1&超声诊断9.2&超声波探伤方法9.3&超声波诊断中仪器与探头的选择9.4&声发射技术参考文献10&机械故障诊断的新发展10.1&模糊诊断法10.2&灰色诊断法10.3&专家系统在设备故障诊断中的应用10.4&人工神经网络及其发展应用概况10.5&小波分析简介参考文献&
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相关评论 （已关闭！）机械故障诊断基础研究“何去何从”--《机械工程学报》2013年01期
机械故障诊断基础研究“何去何从”
【摘要】：机械故障诊断是一门起源于20世纪60年代的新兴学科,其突出特点是理论研究与工程实际应用紧密结合。该学科经过半个世纪的发展逐渐成熟,在信号获取与传感技术、故障机理与征兆联系、信号处理与诊断方法、智能决策与诊断系统等方面形成较完善的理论体系,涌现了如全息谱诊断、小波有限元裂纹动态定量诊断等原创性理论成果,在机械、冶金、石化、能源和航空等行业取得了大量卓有成效的工程应用。但是,该学科也还存在着故障机理研究不足、诊断方法有限和智能诊断系统薄弱等问题。今后机械故障诊断学科的基础研究和源头探索究竟应该如何开展,未来的发展方向是怎样,将是一个非常急切且需要深入探讨的问题。在对国内外机械故障诊断学科基础理论和工程实际应用研究现状分析的基础上,指出目前该学科基础研究存在的问题和今后研究突破的方向。
【作者单位】：
【关键词】：
【分类号】：TH165.3【正文快照】：
0前言1机械故障诊断技术是监测、诊断和预示连续运行机械设备的状态和故障,保障机械设备安全运行的一门科学技术,也是20世纪60年代以来借助多种学科的现代化技术成果迅速发展形成的一门新兴学科。其突出特点是理论研究与工程实际应用紧密结合[1]。机械故障诊断对于保障设备安
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