流体动压型机械密封开启过程的声发射特征监测研究

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1、学＆论文：ｍａｓｔｅｒｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎ＿论文题目：流体动压型机械密封开启过程的削特征监测研究：：国内图书分类号：ＴＰ２７７密级公开国际图书分类号：６２１．７西南交通大学研究生学位论文流体动压型机械密封开启过程旳声发射特征监测研究年级２０１２级姓名江雁申请学位级别工程硕士专业仪器仪表工程指导老Ｉ师ｍ攀教授二零一五年五月ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ：ＴＰ２７７Ｕ．Ｄ．Ｃ；６２１．７ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏ

2、ｔｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｇｙＭａｓｔｅｒＤｅｒｅｅＴｈｅｓｉｓｇＴＨＥＭＯＮＩＴＯＲＩＮＧＲＥＳＥＡＲＣＨＯＮＴＨＥＯＰＥＮＰＲＯＣＥＳＳＯＦＨＹＤＲＯＤＹＮＡＭＩＣＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬＳＥＡＬＳＢＡＳＥＤＯＮＡＣＯＵＳＴＩＣＥＭＩＳＳＩＯＮＣＨＡＲＡＣＴＥＲＩＳＴＩＣＳＧｒａｄｅ：２０１２Ｃａｎｄｉｄａｔｅ：ＪｉａｎｇＹａｎＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅＡｐｐｌｉｅｄｆｏｒ：ＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｐｅｃｉａｌｉｔ

3、ｙ：ＴｈｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｏｆＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＦｕＰａｎｐＭａｒ２０１５，西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以釆用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１．保密口，在年解密后适用本授权书

4、；２．。不保密０，使用本授权书“”（请在以上方框内打Ｖ）＿？指导老师签名：学位论文作者签名：；＾Ｖ：／曰期：．曰期丄ｙ西南交通大学硕士学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：１．本文介绍了机械密封幵启过程监测的目的与意义，分析了目前国内外对机械密封研究的现状，同时也分析了机械密封端面动态信息的内容和几种常用的信息采集方法。２．搭建机械密封幵启状态监测实验平台，用电祸流和声发射方法釆集端面的膜厚信息，按照端面开启过程的接触状态变化，将开启

5、过程分为干摩擦、混合摩擦和流体摩擦三个摩擦状态。３．设计有无密封环对比实验，说明主轴声发射信号对总体声发射信号的影响，处理得到包含密封环信号的数据。４．介绍小波分析相关理论，对声发射信号进行小波包降噪处理，提取髙频分量后，进行时频域分析，筛选得到对不同摩擦状态敏感的有效特征。５．介绍神经网络原理和设计方法，构建Ｅｌｍａｎ神经网络对机械密封三种摩擦状态进行分类识别。建立不同的网络模型，验证声发射特征识别效果。６．ＰＳＯ算法实过加惯性权重因子和矩阵化设计实现基于现对神经网络的优化，

6、通了对ＰＳＯ算法的改进。对比优化前后神经网络的输出结果，分析ＰＳＯ算法对神经网络的优化效果。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成．果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。一切法律责任将由本人承担本人完全了解违反上述声明所引起的。学位论文作者签名：日期：上上西南交通大学硕士研究生学位论文第Ｉ页摘要一、机械密封是旋转机械中最常用的轴

7、封形式之，因其可靠性高泄漏量少、工作寿命长和适用性强等特点，被广泛地用于石油化工、航天航空和核电能源等领域。因此，机械密封件的使用性能将直接对机械生产设备的安全性、生产过程的效率和生产成本产生影响。为此，对机械密封件采取实时状态监测，获取有用的特征信息，分析机械密封在启动过程中的端面摩擦状态，将是十分必要的。可以在密封件失效前及时发现并维修，避免因过早更换密封件造成的资源浪费、成本提高，或是延迟更换造成的安全事故。通过机械密封幵启过程监测实验的设计，选取电祸流和声发射法对密封端面的膜

8、厚信息进行监测。实验采集了机械密封在幵启全过程中的电祸流和声发射信号，通过对电祸流信号的分析。，建立起信号的变化与端面接触状态和摩擦状态改变的对应关系将密封的开启过程分为干摩擦、混合摩擦和流体摩擦三种摩擦状态，采集的信号在这三个状态中均有明显的特征体现。然后对幵启过程中的声发射信号进行分析，声发射信号的变化情况也能与三种摩擦状态进行对应，采用小波包分析法