《基於多小波的機械系統非線性動力學分析與特徵提取》是依託石家莊鐵道大學，由趙志宏擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於多小波的機械系統非線性動力學分析與特徵提取
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：趙志宏
- 依託單位：石家莊鐵道大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
在國民經濟、國防工業和工程技術中，有大量的重要實際問題迫切需要用非線性動力學理論和方法加以處理，動力學理論的工程套用具有巨大經濟效益，發展新的動力學分析方法、揭示新的現象一直是非線性動力學理論研究的主題。近年來興起的多小波是小波理論的新發展，多小波不僅具備單小波無法同時滿足的正交性、對稱性、高階消失矩等特性，而且具有多個時頻特徵有所差異的基函式，可以對分解結果進行更加精細的表達。本項目擬利用多小波方法研究考慮間隙、乾摩擦等非線性因素的機械系統動力學分析問題；利用多小波分析分岔、混沌等非線性動力學行為，在時頻域研究機械系統非線性動力學特性；研究機械系統存在裂紋等故障情況下的動力學行為變化與特徵提取，獲取機械系統動力學特徵參數。本項目的研究成果可以豐富非線性動力學理論，為機械系統故障診斷提供理論指導。本課題的研究具有重要的理論意義和工程套用價值。
結題摘要
在國民經濟、國防工業和工程技術中，有大量的重要實際問題迫切需要運用非線性動力學理論和方法加以處理，非線性動力學理論與方法成為目前研究的熱點和難點，需要一些新的非線性動力學分析方法。本課題圍繞機械系統非線性動力學分析與特徵提取展開研究，主要研究內容和學術成果包括：(1)提出一種非線性動力學行為分析的相圖矩陣方法，可以從遍歷性角度對非線性動力學行為進行定量分析，進而對非線性系統的混沌狀態進行識別，基於此提出一種非線性動力學行為分析參數---遍歷性參數，該方法還可以自行設定相圖矩陣的大小，從不同尺度對系統相空間的遍歷性進行考察；(2)分析了齒輪出現不同程度裂紋情況下的動力學回響，齒輪不同程度裂紋情況下的非線性動力學行為的特徵提取方法，並設計了齒輪裂紋實驗驗證方法的有效性；(3)研究了軸承不同位置出現故障情況下的動力學特徵提取與識別方法，並進行了軸承不同故障的實驗研究；(4)研究了基於多小波的機械系統非線性動力學行為分析與特徵提取方法；(5)研究了基於小波包分解與樣本熵相結合的機械設備裂紋的非線性動力學行為特徵提取與識別方法；(6)提出一種基於Hilbert譜的非線性動力學行為分析的時頻域特徵提取方法。除了完成既定研究任務外，課題組還針對動力學微弱信號提取展開了研究工作，取得了一些研究成果。
