机械故障诊断学教学案例

1.基于机器视觉的状态监测与特征识别

背景信息

案例正文

1.1 自聚焦透镜端面缺陷图像特征识别方法

1.1.1 概述

1.1.2 透镜检具

1.1.3 图像预处理

1.1.4 透镜端面缺陷图像特征提取

总结

1.2 高速铣刀磨损状态的特征识别

1.2.1 铣刀磨损状态检测

1.2.2 图像处理及特征识别

总结

1.3 盘铣刀片磨损状态检测

1.3.1 图像预处理及磨损区域框定

1.3.2 磨损区域特征提取及统计分析

总结

1.4 机械式指针仪表的读数识别

1.4.1 仪表图像采集及读数识别方法

1.4.2 图像处理及特征识别方法

总结

案例使用说明

练习题

2.机加工表面拓扑结构特征分析

背景信息

案例正文

2.1 概述

2.2 测试实验及数据分析方法

总结

案例使用说明

练习题

3.转轴组件的振动监测及故障诊断方法

背景信息

案例正文

3.1 压缩机轴封损坏引起突然不平衡故障诊断

3.2 主风机不对中故障诊断

3.3 风机轴承内滚道裂纹故障诊断

3.4 转轴裂纹故障诊断

总结

案例使用说明

练习题

4.机器运行状态的在线监测及故障诊断

背景信息

案例正文

4.1 高压缸机械密封损坏故障诊断

4.2 异物堵塞流道故障的诊断

4.3 转子热弯曲故障诊断

4.4 光纤位移传感器及其在机器运行状态监测中的应用

4.4.1 光纤位移传感器原理

4.4.2 滚动轴承运行状态的监测

4.4.3 均方根幅值监测及应用

总结

案例使用说明

练习题

5.基于多层感知器的滚动轴承故障诊断

背景信息

案例正文

5.1 特征层信息融合框架及其在滚动轴承故障诊断中的应用

5.1.1 故障信息的特征层融合框架

5.1.2 融合框架在旋转机械故障诊断中的应用

5.1.3 故障诊断实验

5.2 基于鲸鱼算法优化MLP的滚动轴承故障诊断

5.2.1 鲸鱼优化算法

5.2.2 多层感知器神经网络原理

5.2.3 利用WOA优化MLP的模型

5.2.4 测试实验方法及故障信号分析

5.3 基于变分模态分解的滚动轴承故障诊断

5.3.1 基本原理

5.3.2 麻雀搜寻算法

5.3.3 基于麻雀搜寻算法的变分模态分解

5.3.4 特征提取

5.3.5 故障类型及程度分类

总结

案例使用说明

练习题

6.润滑油液磨损残余物的监测

背景信息

案例正文

6.1 齿轮箱磨损状态监测

6.2 柴油机磨损状态监测的应用

6.3 滚动轴承和滑动轴承磨损状态监测的应用

6.4 飞机发动机磨损状态监测的应用

总结

案例使用说明

练习题

7.故障树分析方法及其应用

背景信息

案例正文

7.1 醋酐合成反应釜的故障树分析

7.1.1 甲醇羰基化生产醋酐合成反应釜爆炸事故故障树

7.1.2 甲醇羰基化生产醋酐合成反应釜爆炸事故成功树

7.1.3 基本事件结构重要度的计算及排序

7.1.4 依据基本事件结构重要度系数确定安全控制优选方案

7.2 故障树分析法在汽车故障诊断中的应用

7.2.1 因果关系分析

7.2.2 建树

7.2.3 故障树的定性分析

7.3 化学反应控制系统的故障树分析

7.3.1 化学反应流程及安全控制

7.3.2 定性分析

7.3.3 定量计算

总结

案例使用说明

练习题

参考文献

1.1自聚焦透镜端面缺陷图像特征识别方法

1.1,1概述

自聚焦透镜(GRIN lens)是光通信无源器件中的基础元器件。随着光通信技术的发展，自聚焦透镜的需求量不断增加，透镜的生产质量检测问题,特别是透镜端面的质量检测问题逐渐凸显出来。传统的质检方法是依靠质检员的经验，配合光学设备进行手工检测,，这对质检人员的要求较高，且效率低,误检、漏检概率较大。企业实际生产过程中,需要开发一种适用于自聚焦透镜端面质量的自动检测系统。开展相关的技术研究,对保证产品的质量及提高生产效率有重要的实际意义。

典型的自聚焦透镜，是直径1.8mm,高4.75 mm的透明玻璃(二氧化硅)圆柱体,透镜两端面一面是圆截面,另一面是局部有小角度的斜切面(约8)。在实际生产中,自聚焦透镜端面可能出现崩边、划痕等质量缺陷,但其体积小、材质透明,因此对视觉检测环境的搭建要求严格。针对该问题,企业开发部提出要研究一种适用于自聚焦透镜端面质量检测的自动化检测系统。

……

作为硕士专业学位研究生课程，机械故障诊断学这门课程的学习是机械专业研究生培育的重要环节，对研究生的职业规划和正确价值观的树立有着潜移默化的作用。多年的精品课程、课程思政、教材及实验室建设及教学实践积累了丰富的教学案例。本书从初步建好的课程案例库中选出7类共20余个具有代表性的案例。内容上，以机械故障诊断学涵盖的经典内容为重点，介绍了新技术及其在生产实际中的应用，致力于培养学生“制造强国、强国有我”的信念，在知识学习、应用案例分析过程中树立强烈的技术报国使命感和责任感。本书以工程应用型教育教学为主要目的，力求适用性、实用性，同时强化工程实际应用，突出学生能力培养，注意反映机械故障诊断技术发展的新成果和新动向。