混流式水轮机转轮叶片裂纹监测研究

序

第1章绪论

1.1研究背景及意义

1.2水轮机转轮叶片裂纹分析

1.3水轮机组监测的研究现状

1.4声发射技术概述

1.5相关的关键技术研究现状

1.6主要研究内容

第2章裂纹声发射信号衰减性能的实验研究

2.1转轮上声发射信号的衰减特性

2.2声发射信号衰减的小波包分析

2.3实验结论

第3章强背景噪声下声发射信号提取方法的研究

3.1混合信号数不小于源信号条件下的ICA独立源分离去噪

3.2稀疏编码收缩去噪

3.3分析结论

第4章基于DSP的声发射数据采集及分析系统

4.1声发射监测系统概述

4.2声发射数据采集系统构成

4.3声发射同步数据采集系统硬件设计

4.4声发射同步数据采集系统集成及调试

4.5数据无线传输的设计和实现

4.6声发射传感器的安装

4.7检测系统抗干扰技术

4.8检测系统的供电系统设计

第5章基于DSP的金属裂纹声发射信号特征参数提取

5.1金属裂纹声发射信号及特点

5.2声发射信号的特征参数定义

5.3声发射信号的小波消噪处理

5.4基于DSP的特征参数提取实现

5.5基于DSP特征参数提取算法对比分析

第6章金属裂纹声发射信号识别及报警方法

6.1神经网络模式识别理论及应用

6.2金属疲劳裂纹声发射信号的特征及提取

6.3多传感器数据融合理论

6.4报警系统的理论研究

第7章叶片裂纹源的定位研究

7.1特征参数的提取方法

7.2裂纹源的定位方法

7.3转轮裂纹源的定位

7.4效果分析

第8章裂纹发展趋势预估及转轮安全评估基础研究

8.1国内外研究现状及发展趋势

8.2混流式水轮机转轮叶片裂纹分析

8.3基于声发射技术疲劳裂纹扩展研究

8.4混流式水轮机叶片裂纹发展趋势预估

8.5混流式水轮机转轮安全评估基础研究

第9章结论与展望

9.1研究主要结论

9.2研究展望

参考文献

跋

　　本书对利用声发射技术监测水轮机转轮叶片裂纹进行了一些基础性研究，主要对声发射技术用于水轮机转轮设备无损检测时的声发射信号在转轮上的衰减性能、强大背景噪声下裂纹弱小声发射信号的提取、声发射信号特征参数的提取与叶片裂纹源的定位以及疲劳过程中叶片材料裂纹的声发射特性、裂纹发展趋势预估及转轮运行安全性评估等进行研究，为研制水轮机转轮叶片裂纹监测系统采用声发射方法时提供了有关的技术基础。　　本书是对“混流式水轮机转轮叶片裂纹监测的理论和方法研究”基金项目研究内容的系统总结，既有理论联系实际的创新运用，又有解决工程问题的技术革新，写作思路清晰、逻辑严谨，图表和实验数据翔实，丰富和拓展了机械设备状态监测和故障诊断的理论和方法，是该领域研究的一本可贵的参考书。　　本书研究了水轮机转轮叶片材料在疲劳实验下的声发射特性及利用声发射技术监测水轮机叶片裂纹的可行性；研制了基于数字信号处理器的高速多通道声发射同步数据采集及蓝牙数据传输系统，实现从旋转轴上把特征参数传输出来；进行了裂纹声发射信号识别及报警的方法研究，通过采用神经网络模式识别、数据融合技术和报警理论实现了对金属裂纹产生的报警；分别通过小波神经网络和支持向量机实现对水轮机叶片裂纹源位置的识别；最后，还探讨了裂纹发展趋势预估及转轮安全评估的方法。　　本书适于从事机械设备状态监测与故障诊断、水力发电、水电设备制造等方面的设计、科研以及相关专业的研究生阅读参考。【作者简介】　　毛汉领，男，瑶族，1963年11月5日生于广西恭城，中共党员，工学博士，机械工程学教授，现任广西广播电视大学党委副书记、校长，广西大学兼职教授、硕士生导师。曾任广西大学党委组织部部长；广西工学院党委副书记、副院长；广西民族学院党委副书记、副院长；广西机械工程学会副理事长。　　1995年5月，浙江大学机械系机械制造专业博士研究生毕业，工学博士。英国牛津大学、英国开放大学高级访问学者。　　从事高等教育管理研究和机械工程及自动化方面的教学和科研工作，主持完成国家自然科学基金项目1项，省级自然科学基金项目5项，省级鉴定成果4项，获得专利3项，在重要学术期刊发表学术论文30余篇，其中多篇被SCI、EI和ISTP收录。