一、0.12μm至1.2μm振动测量技术研究（论文文献综述）
高晨家[1]（2021）在《显微散斑干涉测量方法与技术的研究》文中进行了进一步梳理显微散斑干涉测量技术将电子散斑干涉技术和显微成像技术相结合,是一种集光学、机械、电子、计算机技术于一体的测量技术。本文的研究目的是利用显微散斑干涉测量技术实现对微小尺寸器件的运动状态测量,针对微器件不同的运动方式（如位移、形变、振动等）,设计了相应的显微散斑干涉测量系统,实现了非接触、快速、实时、全场测量,测量精度可达十纳米级,在显微测量领域具有较大的应用潜力。本文对显微领域常见的测量方法进行了全面的资料查阅,对显微干涉测量技术的发展历程和研究现状进行了研究,通过比较各方法的优缺点,以及结合目前的测量需求,确定了将显微散斑干涉测量技术作为本文的研究方向。对该技术用到的多种关键算法进行了深入的研究,通过设计光路、引入外差技术、改进光路、提出测振算法等方式共完成了四种相应的测量实验。本论文的主要工作包括以下几个方面:（1）对显微散斑干涉测量技术的原理进行讨论。介绍了显微散斑干涉测量系统的光路结构,散斑的分布特点、尺寸大小和系统放大率对散斑的影响,以及散斑干涉图的记录条件、记录原理、干涉条纹提取方法。对处理干涉图像常用到的几项关键算法——相位提取算法、相位展开算法、图像预处理算法等进行了详细介绍。（2）针对微器件位移过程实时测量的问题,设计了一套基于Linnik显微结构的显微散斑干涉测量系统。使用该系统对微悬臂梁的单点位移和多点位移分别进行测量,并展示了利用图像预处理、相位信息提取和相位解包裹等算法从采集的时序散斑干涉图中提取出待测信息的具体过程。利用光栅尺和有限元分析软件Abaqus验证了测量结果的有效性,实现了对微悬臂梁的位移过程的实时、全场、非接触测量。（3）针对显微散斑干涉测量系统的抗干扰性问题,在显微干涉测量系统中引入外差技术,搭建了一套外差显微散斑干涉测量系统。利用铌酸锂晶体的双横向电场效应,结合晶体和1/4波片的传输矩阵对线偏振光的作用,获得了信号稳定、大小可调的外差载频,通过将测量信号加载到该外差载频上,可以有效避开环境噪声的干扰,提高系统的抗噪性。（4）针对上述系统存在的视场小的问题,开展了扩大测量视场的研究工作。设计了一套基于改进式马赫曾德结构的大视场显微散斑干涉测量系统。新的测量系统在保证较高分辨率的前提下,将视场范围由直径为2.4 mm的圆形区域扩大为6 mm×8 mm的矩形区域,并且新的测量系统能减小系统的反射相干噪声,保证较高的成像质量。（5）在实现了对微器件动态位移测量的基础上,为了实现对微器件振动的测量,本文在显微干涉测量技术的基础上引入正交相位分布方法,并提出相应的振幅算法,然后设计了一套显微散斑微振动测量系统。通过对镜面干涉和微器件粗糙表面干涉的测量证明了本文所提出方法的有效性。相比于常用的振动测量方法,本文提出的方法的实验装置和计算过程都要简便很多,并且测量过程不需要扫描,能够实现全场测量。最后,对论文的主要工作内容和研究成果进行了总结和展望。
贠慧敏[2]（2021）在《单频固体激光Mach-Zehnder干涉仪微振动测量技术研究》文中研究表明随着现代工程技术的飞速发展,尤其是在航空航天、道路桥梁和健康医疗等领域,需要对振动进行高精度的测量。激光多普勒测振技术以其分辨率高、测量范围广、响应速度快和非接触式测量等许多优点,在现代测振技术领域发挥着重要作用,因此,研究激光多普勒测振技术具有极其重要的实际意义。本论文采用二极管泵浦1064 nm单频固体激光器作为光源,设计了一种基于Mach-Zehnder干涉仪结构的微振动测量系统研究方案,并进行了理论分析与实验研究。本论文的主要内容包括以下几个方面:第一,概述了激光多普勒外差干涉振动测量技术的研究现状,分析了激光外差干涉振动测量的基本原理,设计了一种1064 nm单频固体激光双移频器Mach-Zehnder干涉仪微振动测量系统研究方案,建立了激光多普勒振动信号的理论模型,理论分析了该方案的可行性。第二,建立了 1064 nm单频固体激光双移频器Mach-Zehnder干涉仪微振动测量光学实验系统,获得了激光外差干涉信号,研究了该系统的静态和动态特性。第三,设计了激光外差干涉信号放大、滤波等调理电路模块,并对其功能进行了实验验证,结果表明,所设计的调理电路合理可行。第四,设计了基于FPGA的信号采集与传输系统及外差干涉振动测量算法,并对微振动实验测量数据进行处理,获得了微振动信号的频率和振幅测量结果。在现有实验条件下,微振动信号的频率和幅值的测量范围分别为10～200 Hz和0～15μm。实验研究结果表明:微振动信号的频率和幅值的相对测量误差分别小于0.22%和3.85%,理论分析了影响微振动测量精度的主要因素。综上所述,本论文设计的1064 nm单频固体激光Mach-Zehnder干涉仪微振动测量系统研究方案是可行的,为今后进一步开展微振动测量技术研究奠定了坚实的基础。
冯谦[3]（2021）在《多芯光纤多参量一体化同步感知系统及应用》文中研究表明传感光纤凭借其灵敏度高、稳定性好、抗电磁干扰、功率损失小、耐高温、耐腐蚀等诸多优势,在土木建筑、航空航天、交通工程、海上平台、燃料能源等领域得到了广泛应用。然而,光纤类传感器在实际工程中感测时普遍存在一个问题,即光纤传感同时对多个外部参量（应变、温度、振动等）交叉敏感,直接导致被测量无法直接测得或者采集数据失真。另一方面,不同光纤感测技术各自拥有独立的采集系统,各系统采样频率、触发时间等的不同步造成数据采集无法实时同步,给后期数据处理带来困难。本文在国内外研究的基础上,将多芯光纤从通信领域引入到土木传感监测领域,研究了七芯光纤的多参量同步感知性能,梳理了七芯光纤封装方式并分析了其应变转递机制。为面向工程应用,设计研发了多种智能产品及一体化同步解调系统。此外,提出了基于相位敏感光时域反射仪（φ-OTDR）的振动定量识别算法,实现了分布式振动定量监测。最后通过三个具有工程背景的实验验证了七芯光纤多参量同步感知系统的有效性。本文的主要研究内容和成果如下:（1）提出了七芯光纤纤芯功能布局方法并通过交叉试验验证了七芯光纤具有多参量同步感知功能。依据纤芯数量需求、芯间低串扰、配套耦合器成熟度等原则,选取沟道型七芯传感光纤作为本文研究对象。基于提高工程测量精度的原则,提出了纤芯功能布局方法,消除了温度-应变交叉敏感效应,弯曲-应变敏感效应,针对不同工程应用场景给出了相应的纤芯功能布局图。设计实施了七芯光纤的感知性能试验,包括:七芯光纤单参量单独感知试验和多参量同步感知试验,前者标定了七芯光纤光栅（FBG）和布里渊光时域反射仪（BOTDR）的应变灵敏度系数和温度灵敏度系数,测得了拉曼光时域反射仪（ROTDR）的温度常数系数,得出了偏振敏感光纤振动传感技术（POFVS）的测振范围;在此基础上,后者验证了七芯光纤各纤芯既可单独解调、发挥功能,又可互相补充、互相修正、协同工作的功能,为后续研究奠定了基础。（2）实现了七芯裸纤的封装保护,并通过理论分析和有限元分析探究了封装光缆的应变传递机制。结合国内外单芯裸纤封装方式,提出了七芯裸纤的两条封装保护路线,一是封装成传感光缆,二是复合成系列智能产品。值得说明的是,第一条封装路线中Hytrel材料紧套封装传感光缆对刻制光栅的七芯裸纤同样适用,实现了一条光纤上点式传感与分布式传感同步发挥作用。此外,通过理论分析和有限元仿真探究了七芯传感光缆的应变传递机制,结果显示,传感光缆应变传递具有端距效应,低传递率段小于200 mm。第二条封装路线是将七芯光纤植入结构补强材料中,研制出兼具力学和感知性能的智能碳布、智能碳板、智能玻纤筋和智能钢绞线,性能试验显示智能产品的力学性能满足标准要求,传感光纤与基材之间的协调变形能力良好。（3）研发了适用于多芯光纤多参量同步采集的一体化解调装置。针对目前各类光纤传感技术所采用的解调设备各自独立且又无法同步采集的劣势,研制出一种轻量便携、高度集成的多芯光纤多参量同步解调装置,集成了包括FBG、ROTDR和POFVS三种常用功能的光纤感测模块,可直接解调输出点式应变、环境温度和振动频率等感测参量。（4）提出了一种基于多参数优化算法的振动定量识别方法。为进一步拓展七芯光纤的多功能性,同时为周界安防工程应用实验做铺垫。本文改进了多子群社会群体算法并引入到鉴幅型φ-OTDR多参数优化算法中,基于此提出了一种新的振动扰动定量识别方法,计算出的最大应变能、时均应变、变异系数三个宏观导出量及其矢量合成量均可实现扰动定量识别。在理论研究的基础上,通过室内PZT振动试验和室外岩土扰动试验,验证了本方法可以量化不同程度的振动扰动事件。从而弥补了鉴幅型φ-OTDR光纤传感技术只能定位而无法定量的不足。（5）验证了七芯传感光纤及多参量同步采集装置的有效性和实用性。设计并实施吊车钢梁、长输管道、周界安防三个面向实际工程的应用型试验,根据试验对象特点,有针对性地进行七芯光纤功能布局优化设计,选取了不同的感测参数、不同的光纤传感方案。结果显示,在钢结构梁和管道试验中,采用FBG、ROTDR和POFVS组合的七芯光纤监测方案实现了应变、温度和振动频率的同步测量;在周界安防监测工程应用中,采用φ-OTDR、FBG和ROTDR组合的七芯光纤监测方案实现了扰动位置、扰动程度、应变、温度和持时等监测参量的同步解调,有效提高了系统的识别成功率和信息利用率。
刘冬冬[4]（2021）在《基于光纤F-P干涉的振动测量方法研究》文中指出光纤法布里-玻罗（F-P）干涉传感作为光学干涉的典型结构,它具有测量动态范围大、高灵敏度、高稳定性、抗电磁干扰性,适用于极端环境,可实现长距离复用的优点。振动测量是干涉技术应用的一个重要方向,对于大多数单通道测量系统,通过差分结构可以减少系统的共模噪声及软件处理带来的误差,能够增大信噪比,提高测量精度。然而,单通道系统仅能实现对一个点的振动测量,当测量多通道参数需要进行多次重复测量,造成处理的冗余。为减少测量误差,同时提供两路测量提供一种新结构,本文基于光纤F-P干涉技术,构建测振系统,具体工作如下:1.为减少双路测振中结构冗余及单光电探测器（PD）采集时造成的信号频谱混叠问题,利用环形器单向传输优点,构造一种独立测量双路测振系统。通过仿真分析,证实了独立测量双路振动信号的有效性和可行性。2.为减少上位机软件滤波带来的微小信息丢失问题,利用耦合器输出臂两端存在π/2的相位差,构造一种基于差分测量振动的结构用于处理干涉信号,减少待测信号的共模噪声,增大信噪比,降低噪声对光纤测量过程中的干扰。3.为评估基于差分的F-P测振仪性能,设计了基于PDV-100多普勒测振仪的差分测振系统。在微米级测量PZT过程中,通过对差分测振、单PD测振与PDV测振拟合的位移-电压曲线分析,结果表明:在实验室环境中,F-P干涉仪在微米级测量范围内的振动测量精度更接近PDV测振结果,能够有效减小单PD测量时的位移重构误差。
侯萍萍[5]（2021）在《高速球轴承振动特性及其扩展表征方法研究》文中认为高速电主轴是高档数控机床领域重点研发的高性能功能部件。JB/T 10801-2007指出在工作转速内测量电主轴振动,但GB/T 24610-2019中,单套轴承振动测量的默认转速为1 800 r/min,它远远低于电主轴的工作转速。转速引起的轴承非线性特性使得1 800 r/min的轴承振动测量和表征方法不能完全地适应和表征高转速下的轴承振动情况。因此涵盖低、中、高转速段的单套球轴承振动特性的理论和测试研究以及球轴承对主轴振动测试系统的振动特性影响研究对促进轴承行业滚动轴承振动测量标准的发展有重要意义。针对单套球轴承振动测试,单套球轴承振动分析模型中考虑了转速、轴向载荷、驱动芯轴的支承刚度和质量偏心距的影响,采用轴承拟静力学分析方法和拉格朗日方程推导了高速球轴承的二阶非线性微分方程组,在方程组中还考虑了套圈滚道和球的波纹度、外圈滚道局部缺陷、轴承润滑油膜的影响;在单套球轴承的振动分析模型基础上,采用有限单元法和拉格朗日方程建立了高速转子-球轴承-轴承座系统的二阶非线性微分方程。为确定频域表征方法中包含波纹度信息的频带范围,首先研究了波纹度级数引起的轴承振动频率,结果表明波纹度级数与特定的轴承振动频率有明确的数学关系,转速、轴承润滑油膜、驱动芯轴的质量偏心距影响这些频率的幅值;其次研究了波纹度参数对高速球轴承振动幅值和振动响应谱的频率分布特征的影响,结果表明轴承振动速度响应谱中包含幅值较大的频带范围受波纹度参数影响较小,波纹度幅值对这个频带内的幅值影响最显着。为确定频域表征方法中总分析频带范围,开展了转速对高速球轴承振动特性影响的研究,结果表明与全频带幅值有效值几乎重合的频带在固定的范围内,这个频带决定了总分析频带带宽,它不受转速、轴向载荷、芯轴参数、轴承润滑油膜的影响;局部缺陷引起冲击信号,转速与轴承振动响应中包含冲击信号的最优子信号频带的中心频率呈分段线性关系,这个频率影响总分析频带带宽。为确定滚动轴承振动扩展测试的转速,分析了单套球轴承与高速转子-球轴承-轴承座系统的振动特性的关系,结果表明轴承波纹度引起的转子和轴承座的振动频率与单套球轴承的一致;轴承座振动响应中包含冲击信号的最优子信号频带的中心频率位置与单套球轴承的一致;低转速和高转速下,轴承座的振动加速度响应中能够提取冲击信号所需的局部缺陷宽度比单套球轴承的大。在滚动轴承高速振动测试台上进行低、中、高转速的球轴承振动测试研究,结果表明了高转速下,非接触式振动测量避免了驱动芯轴频率高倍频的影响,更有利于反映轴承自身振动特性,以及验证了本文提出的单套球轴承和主轴振动测试系统的振动分析模型的合理性和理论分析结果的正确性。依据GB/T 24610-2019,扩展了轴承振动的表征方法。时域表征方法中,幅值的有量纲参数比无量纲参数更有利于表征波纹度幅值与轴承振动响应幅值的正相关关系;频域表征方法中,基于波纹度与轴承振动频率的数学关系和轴承振动能量分布特征,对按照转速比扩充的频带进行了从新划分,新的分析频带缩减和定位了轴承振动水平异常的频带范围和位置,这对轴承振动评价体系的发展有重要意义。
陈就兴[6]（2020）在《9E燃气轮机轴瓦不稳定振动问题监测分析及试验研究》文中指出由于我国燃机工业起步晚,外方对燃机设计技术封锁等因素影响,我国燃机产业受制于人的局面还未摆脱。燃机转子作为燃气轮机重要的运行部件,对其特性的掌握是实现燃机国产化的一个重要突破点。本文通过对本特利3500振动监测系统的研究,掌握9E燃气轮机轴系振动的特点,在原有的系统上增加瓦振数据,并找到可以采集历史数据的方案。通过振动数据的采集和分析,跟踪燃气轮机转子振动变化情况,全方位多角度的分析9E燃气轮机和发电机振动的变化趋势,找到引发轴瓦不稳定振动的原因和解决方案。经过多次的现场动平衡试验优化转子的振动,采用缸体激光对中、转子工厂动平衡、以及人工降温方法、改变机组正常启动方式等策略,降低振动幅值和爬升高度,避免了重大安全事故的发生,保障了机组安全稳定运行。9E燃气轮机复杂的振动问题,需要长时间的跟踪运行参数,以及采取逐项排除方法才可以找到引起轴瓦不平衡振动的主要原因。存在热弯曲现象的9E燃气轮机转子,动平衡只是降低振动幅值,并不能彻底根治振动爬升问题。除了解体检修燃气轮机转子外,还需要进一步查找导致热弯曲的影响因素,比如透平温度、运行环境等各种因素。对于可能导致缸体变形和转子热弯曲的因素,需采取有效的措施,避免故障重复出现。该研究可为同类型机组提供宝贵的经验数据和参考方案。
张子华[7]（2020）在《激光自混合干涉信号重构与解调关键技术研究》文中认为近年来,随着航天领域的快速发展,针对振动测量技术的研究日益迫切,对航天器运动副微弱振动的非接触、高效、高精度检测在航天领域内具有重要意义。激光自混合干涉技术测量精度高且具有自准直、结构紧凑等优点而越来越受到研究者的青睐。激光自混合干涉测量技术是一种基于激光二极管弱耦合现象的测量方法。激光器的出射光束被物体表面反射或散射后再次进入激光内腔,与腔内光混合后调制激光器的功率输出,形成自混合干涉。研究通用、高效、精确的自混合干涉位移重构方法是本领域内存在的主要问题。本文主要研究对象是低频微纳米级的物体振动位移测量,旨在探索基于半导体激光自混合干涉测量技术的微振动位移信号重构方法,以期解决目前该领域内存在的重构算法通用性差、重构效率低、测量误差大等问题。主要研究内容如下:本文通过有光反馈时简化的法布里-珀罗（Fabry-Pérot:F-P）复合腔模型,研究半导体激光自混合干涉效应的机理,为进一步开展激光自混合干涉信号重构测量研究奠定理论基础。首先,针对适度反馈条件下自混合干涉信号存在陡变偏移,常规方法无法进行位移重构的问题,提出一种适用于不同光反馈水平机制的多次Hilbert变换相位解卷算法。通过二次包络提取算法对反馈水平参数C值较大的适度光反馈水平干涉条纹进行条纹搬移,从而对自混合信号实现了条纹消偏,使多次Hilbert变换相位解卷算法对不同的光反馈水平具有适用性。实验结果表明,适度反馈条件下C值为2.5时,绝对误差为156 nm。新算法解决了适度反馈条件下自混合干涉信号位移重构的问题。其次,针对弱反馈条件下传统的自混合干涉位移重构算法时延大的问题,提出一种局部极值检测的快速算法。该方法利用包络谱算法提取自混合干涉信号的上下包络,通过确定反向点位置以获取判别干涉条纹方向的窗函数;再利用局部极值检测获得包含正确跳变点方向的局部极大值;进而通过局部极值点坐标进行三次样条插值,得到重构物体的位移。实验结果表明,局部极值微位移重构算法用时为积分重构算法的1 3,对于目标物体振幅小于10.0μm的重构位移,重构的绝对误差小于0.1μm。局部极值检测算法弥补了跳变点检测算法不能对弱反馈水平信号跳变点检测的缺点,对信号处理效率高。最后,针对低信噪比微弱自混合干涉信号常规方法无法解调的问题,提出一种基于双软锁相技术的正交解调方法。首先建立起自混合干涉信号FFT频谱一次谐波和二次谐波,与用第一类贝塞尔函数展开的自混合信号第一阶和第二阶的对应关系。之后基于双软锁相方法构建两路参考频率信号,提取调制信号频谱的一次谐波和二次谐波项;然后通过解卷反正切函数重构目标物体的振动位移。软锁相测量法只提取以调制频率为中心的指定频带内的信号,可以有效滤除其它频率分量,因此该方法能够解调低信噪比的自混合干涉微弱信号。实验结果表明,对于目标位移振幅峰峰值小于4.0μm的振动,双软锁相解调算法位移重构测量绝对误差小于10 nm。
吴世松[8]（2020）在《中远程光纤激光多普勒微振动检测技术研究》文中研究指明激光技术自20世纪60年代出现后,以激光为核心的测量测试技术得到了快速发展,激光多普勒测量是一种基于激光多普勒效应和光学干涉混频原理的精密测量技术,它以其距离远、精度高、非接触、空间分辨率高等特点成为目前的研究热点。随着光纤激光在相干多普勒测风中的广泛应用,光纤激光多普勒测振技术也快速发展。远距离振动测量不仅对系统性能要求高,而且需要考虑散斑和湍流导致的系统性能下降。因此设计高性能的激光多普勒测振系统,理清散斑和湍流对远距离测振的影响成为亟待解决的问题。本文以中远程激光多普勒测振为核心,通过理论建模、仿真分析和实验验证等科学手段,开展了高性能测振仪的设计、载噪比提升方法、信号衰落影响因素及抑制方法和远距离语音侦听的研究。取得的主要研究成果如下:1.本文介绍了激光多普勒微振动检测的理论基础,分析了探测系统的载噪比,外差效应和耦合效率。在此基础上,设计并搭建了一套全光纤LDV系统,分析了器件选型依据和主要参数指标,并讨论了部分器件对探测系统性能的影响。对光纤LDV系统因器件隔离度缺陷导致的干涉竞争进行了理论推导、仿真分析与实验验证,结果表明:多波束干涉竞争会给解调信号带来纹波或尖峰调制,其调制程度受调制深度、竞争信号振幅比及其相对相位的影响。在微弱回波的情况下,寄生反射引起的残余载频甚至会导致中频解调失败。2.本文从光收发系统和信号处理两个方面讨论了提高光纤LDV系统载噪比的方法。就光收发系统的结构而言,一种是双基地架构,它使用双望远镜实现发射机和接收机之间的完全隔离,另一种是单基地架构,它用由偏振分光棱镜与λ/4波片组成的TR开关以一定的角度放置来代替了光纤环行器。实验结果表明,两种收发方案都可以消除寄生反射引起的残余载频,大大提高系统的载噪比,实现了弱回波信号的中频解调。就信号处理而言,本文介绍了一种全光纤脉冲LDV系统,该系统通过全数字距离门控信号处理方法实现了寄生反射和振动信号之间的分离。论文详细介绍了脉冲LDV系统,建立了回波信号的数学模型,设计了脉冲驱动信号,介绍了中频信号的处理流程,讨论了系统的载噪比和解调信噪比,最后对单频窄带信号和宽带语音信号进行了实验测试。结果表明,采用全数字距离门控方法,全光纤脉冲LDV系统可以达到散粒噪声限性能,显着提高了系统的载噪比。通过检测超低能量脉冲从硬目标表面后向散射的弱回波来实现远距离目标的振动检测。3.本文分析了散斑、湍流及其耦合作用对信号衰落的影响机理。根据衍射理论,建立了自由空间散斑传输模型,模拟了不同聚焦条件下的静态散斑强度及相位分布;通过讨论散斑互相关函数得出散斑平移和散斑沸腾之间的行为差异。充分考虑湍流的影响,将自由空间散斑传输模型修改为双程激光传输模型,通过模拟不同尺度的湍流相位屏,并将其放入双程激光传输模型中在目标平面上讨论湍流的相位波动、光束漂移和光束扩展,在接收平面上观察湍流驱动散斑的演化规律。研究了由本振光和散斑光的二次干涉在探测器平面上形成的散斑场的统计特征,即在强本振下,强度服从莱斯分布,而相位服从以本振光相位为中心的高斯分布。当接收孔径内存在多个散斑时,中频信号振幅会衰减,分析了这种由多散斑引起的退相干效应以及信号衰落对中频信号的影响。最后,讨论了偏振分集接收和空间分集接收两种抑制载波衰落的方法。4.本文开展了LDV系统在远距离语音侦听上的应用研究,由于目标振动特性在远距离语音侦听中至关重要,因此论文介绍了平板目标受迫振动模型,并对纸张、铝合金、布料和PVC等平板状材料进行了仿真与实验。结果表明,纸张和PVC材料的振动响应更好,更适合作为侦听目标。论文进行了自研脉冲LDV在23m距离和120m距离上的侦听语音效果对比实验,发现回波能量是影响远距离语音侦听的另一个关键因素,通过二次辅助聚焦手段能有效地提高回波能量,从而使听音效果得到极大改善。大量实验表明,在远距离语音侦听中,散粒噪声和散斑噪声普遍存在,为了提高侦听语音的质量,提出了一种时频掩模降噪方法,有效地抑制侦听语音中的噪声。
宋来运[9]（2020）在《动静压气浮轴承-转子系统的动静态特性及稳定性研究》文中研究说明动静压气浮轴承以其摩擦小、精度高、无污染等优点,被广泛应用于高速/高精度加工领域。而以动静压气浮轴承为支撑系统的高速/高精度动静压气浮主轴作为超精密机床的核心零部件,是超精密机床实现超高精度加工的根本基础。然而,动静压气浮轴承还存在刚度较低,承载能力不高和容易失稳等问题,这些问题制约了动静压气浮主轴在高效、稳定、可控和工业化的超精密加工领域的应用。因此,围绕动静压气浮主轴动静态性能的理论分析及动静压气浮主轴系统动态稳定性的影响机理这两个关键基础科学问题,本文从理论和实验验证两个层面对动静压气浮轴承-转子系统的静态性能、动态性能和动态稳定性等综合性能进行了系统性的研究,分析验证了动静压气浮主轴的优化设计参数对主轴系统动静态特性的影响规律,为设计研发高速/高精度动静压气浮主轴系统提供理论基础和技术支持。本文建立了高速动静压气浮径向轴承的静态性能分析模型,针对高速工况下流量系数不准确的科学问题,基于有限单元法,提出流量系数的修正公式,并探究了流量系数对动静压气浮径向轴承静态性能的影响。利用修正后的流量系数模型,建立了5自由度动静压气浮轴承组的静态性能计算分析模型,提出了5自由度动静压气浮轴承组角刚度的计算方法,解析了轴承结构参数对动静压气浮轴承系统静态性能的影响。动静压气浮轴承的动态特性是轴承-转子系统稳定性研究的基础。为此,本文建立了动静压气浮轴承动态性能的分析计算模型,解析了轴承参数对动刚度和动阻尼的影响规律;针对研制的螺旋沟槽微结构动静压气浮轴承,通过变换雷诺方程,提出了螺旋沟槽微结构的数值处理办法,阐明了螺旋沟槽的作用机理,优化了螺旋沟槽微结构的结构参数;基于动静压气浮轴承的动刚度和动阻尼,建立了转子系统的有限元模型,计算了转子系统的固有频率,为研究动静压气浮轴承-转子系统的临界转速和稳定性提供了数据基础。基于动静压气浮轴承动态特性的研究,研究了一般动静压气浮轴承-转子系统和带螺旋沟槽微结构的动静压气浮轴承-转子系统的动态稳定性,分别解析了轴承结构参数和沟槽结构参数对主轴系统稳定性的影响,并基于最终的设计参数,计算分析了两系统的临界转速。通过数值求解非稳态雷诺方程,提出了动静压气浮轴承-转子系统回转精度的计算模型,阐释了主轴转速、负载、动平衡等级及转子质量等因素产生的典型非线性动力学行为,解析了动静压气浮轴承的结构参数对动静压气浮主轴回转精度的影响。最后,研制了一台高速动静压气浮主轴,搭建了主轴动静态特性实验平台,测量了高速动静压气浮主轴的动态振动,对动静压气浮主轴系统的临界转速和稳定性特性进行了验证;测量了高速动静压气浮主轴的动态跳动,验证了主轴回转精度模型的有效性。研制了一台高精度动静压气浮磨床主轴,针对其静态性能进行了测试,验证了动静压气浮轴承静态性能的仿真模型的准确性;测量分析了高精度气浮磨床主轴的动态特性,对动静压气浮轴承的动态稳定性及主轴回转精度模型进行了验证。
邢琛[10]（2020）在《汽轮机带冠整体叶盘轴向振动测量方法研究》文中研究说明汽轮机在火力发电、冶金、化学、舰船动力等领域应用广泛,带冠整体叶盘作为汽轮机核心部件,易受变工况和恶劣工作环境影响产生振动并导致疲劳失效,因此实现汽轮机带冠整体叶盘振动在线监测至关重要。然而,由于叶冠互相碰撞、摩擦消耗了带冠整体叶盘周向能量,使其振动形式主要表现为轴向振动,传统振动测量方法难以利用径向布置的传感器实现蒸汽介质中汽轮机带冠整体叶盘轴向振动测量,同时振动测量结果极易受温度、间隙等因素影响发生漂移。针对上述问题,本文提出了一种融合间隙实时补偿的汽轮机带冠整体叶盘轴向振动电涡流传感监测方法,利用径向布置的传感器可有效实现带冠整体叶盘轴向振动测量,完成了测量系统软、硬件设计,进行了静态标定实验、动态实验以及误差分析,论文主要研究内容如下:（1）针对汽轮机带冠整体叶盘轴向振动测量高可靠性、高精度、高频响及非侵入的测量需求,介绍了带冠整体叶盘振动形式及特点,分析比较了常用轴向振动测量传感器,分析了温度、间隙等参数引入的测量误差,设计了汽轮机带冠整体叶盘轴向振动测量系统的总体方案。（2）提出了一种融合间隙实时补偿的汽轮机带冠整体叶盘轴向振动电涡流传感监测方法,基于叶冠咬合处突起、裂纹等特征,采用径向布置的变面积式电涡流传感器,利用基于短时傅里叶变换的轴向振动参数解析算法求得振动幅值、频率等参数,并根据间隙测量结果对轴向振动测量过程中的间隙误差进行实时补偿,从而实现汽轮机带冠整体叶盘轴向振动的高精度在线监测。（3）设计了低噪声、耐腐蚀的电涡流传感器结构,设计了基于FPGA的振动数据实时采集、处理、传输程序,开发了基于Visual Studio平台的上位机软件;搭建了汽轮机带冠整体叶盘轴向振动测量系统,实现了振动频率、幅值数据的在线监测及存储、系统参数配置及数据离线分析等功能。（4）设计了电涡流传感器标定装置,开展了电涡流传感器的静态标定实验,并分析了标定过程中各自由度引入的标定误差;开展了汽轮机带冠整体叶盘轴向振动动态测量实验,实验结果表明,所设计系统能够满足线速度为628m/s的汽轮机带冠整体叶盘轴向振动测量需求,振动频率分辨力为1Hz,振动幅值测量不确定度为49.1μm。
二、0.12μm至1.2μm振动测量技术研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、0.12μm至1.2μm振动测量技术研究（论文提纲范文）
（1）显微散斑干涉测量方法与技术的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 适用于微结构的测量技术 |
| 1.2.1 接触式测量技术 |
| 1.2.2 非接触式测量技术 |
| 1.3 显微干涉测量技术的发展历程及研究现状 |
| 1.4 本文主要工作 |
| 2 显微电子散斑干涉测量技术 |
| 2.1 显微电子散斑干涉基本原理 |
| 2.2 散斑干涉条纹的获取方法 |
| 2.3 相位提取方法 |
| 2.3.1 基于条纹的分析方法 |
| 2.3.2 基于相位的分析方法 |
| 2.3.3 多种相位提取方法之间的比较 |
| 2.4 相位展开算法 |
| 2.5 图像预处理及降噪 |
| 2.5.1 图像预处理技术 |
| 2.5.2 特定噪声及其消除方法 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 显微散斑动态干涉测量技术的研究 |
| 3.1 Linnik显微散斑干涉测量系统 |
| 3.1.1 激光光源 |
| 3.1.2 CCD探测器 |
| 3.1.3 显微物镜 |
| 3.1.4 测量系统 |
| 3.2 单点位移测量 |
| 3.3 有限元分析 |
| 3.4 整体位移测量 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 外差显微散斑干涉测量技术的研究 |
| 4.1 常规外差调制技术 |
| 4.2 外差干涉测量原理 |
| 4.3 测量光路 |
| 4.4 MEMS位移测量 |
| 4.5 噪声环境下的外差对比实验 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 大视场显微散斑干涉测量技术的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 原理 |
| 5.3 测量实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 基于正交相位的显微散斑微振动测量方法 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 理论基础 |
| 6.3 模拟仿真 |
| 6.4 实验 |
| 6.4.1 镜面干涉实验 |
| 6.4.2 散斑干涉实验 |
| 6.4.3 散斑干涉面测量 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士/博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（2）单频固体激光Mach-Zehnder干涉仪微振动测量技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 论文的研究背景及意义 |
| 1.2 激光测振技术国内外研究现状 |
| 1.3 本论文主要研究内容 |
| 2 单频固体激光Mach-Zehnder干涉仪微振动测量方案设计 |
| 2.1 激光多普勒测量原理 |
| 2.2 激光相干测量结构 |
| 2.2.1 迈克尔逊干涉仪 |
| 2.2.2 马赫-曾德干涉仪 |
| 2.3 单频固体激光Mach-Zehnder干涉仪微振动测量方案设计 |
| 2.3.1 激光多普勒外差干涉微振动测量方案设计 |
| 2.3.2 激光多普勒外差干涉微振动测量理论分析 |
| 2.4 激光多普勒信号的模型分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 单频固体激光Mach-Zehnder干涉仪微振动测量系统硬件设计 |
| 3.1 信号调理电路设计 |
| 3.1.1 同相交流放大电路 |
| 3.1.2 带通滤波电路 |
| 3.2 模数转换电路设计 |
| 3.3 FPGA设计 |
| 3.4 SDRAM存储模块设计 |
| 3.4.1 SDRAM简介 |
| 3.4.2 SDRAM的控制及时序 |
| 3.5 数据传输电路设计 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 激光多普勒信号的分析与处理 |
| 4.1 多普勒信号的特性分析 |
| 4.1.1 多普勒信号的基本形式 |
| 4.1.2 多普勒信号的特点 |
| 4.2 多普勒信号处理方法 |
| 4.3 多普勒信号频率解算算法 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 单频固体激光Mach-Zehnder干涉仪微振动测量实验研究 |
| 5.1 实验系统组成 |
| 5.2 光路系统实验验证 |
| 5.3 单元模块验证 |
| 5.3.1 信号调理电路 |
| 5.3.2 模数转换电路 |
| 5.3.3 SDRAM验证 |
| 5.3.4 数据传输电路验证 |
| 5.4 微振动测量实验研究 |
| 5.4.1 实验方法 |
| 5.4.2 振动频率测量与结果分析 |
| 5.4.3 振动幅值测量与结果分析 |
| 5.5 振动测量误差分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（3）多芯光纤多参量一体化同步感知系统及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 土木工程健康监测的迫切需求 |
| 1.1.2 光纤传感技术的应用与发展 |
| 1.1.3 现有光纤传感技术面临的问题 |
| 1.2 多芯光纤传感器研究现状 |
| 1.2.1 多芯光纤简介 |
| 1.2.2 多芯传感光纤研究现状 |
| 1.2.3 多芯传感光纤面临的问题 |
| 1.3 研究思路 |
| 1.4 研究内容及章节安排 |
| 1.5 研究主线 |
| 第二章 七芯光纤功能设计与多参量同步感知性能 |
| 2.1 光纤传感原理 |
| 2.1.1 点式光纤传感原理 |
| 2.1.2 分布式光纤传感原理 |
| 2.2 七芯传感光纤选型与纤芯功能优化设计 |
| 2.2.1 面向工程的多芯光纤传感功能 |
| 2.2.2 多芯光纤选型与七芯光纤优势 |
| 2.2.3 七芯光纤纤芯功能布局原则与优化设计 |
| 2.3 七芯光纤单参量独立感知性能测试与系数标定 |
| 2.3.1 应变单参量感知性能测试与标定 |
| 2.3.2 温度单参量感知性能测试与标定 |
| 2.3.3 振动单参量感知性能测试与标定 |
| 2.4 七芯光纤多参量同步感知性能测试 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 七芯传感光纤封装及其应变传递机制 |
| 3.1 七芯传感光纤制备、封装与工程铺设 |
| 3.1.1 七芯传感光纤制备技术 |
| 3.1.2 七芯传感光纤封装方法 |
| 3.1.3 七芯传感光缆铺设与走线方式 |
| 3.2 七芯传感光纤/缆的应变传递机制 |
| 3.2.1 应变传递理论模型 |
| 3.2.2 应变传递有限元分析 |
| 3.2.3 封装材料特性对应变传递机制的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 七芯传感光纤复合制品与多参量一体化同步解调仪 |
| 4.1 七芯传感光纤复合制品及其性能测试 |
| 4.1.1 智能碳板复合工艺、力学与感知性能测试 |
| 4.1.2 智能碳纤维布编织工艺、力学与感知性能测试 |
| 4.1.3 智能玻纤筋复合工艺、力学与感知性能测试 |
| 4.1.4 智能钢绞线复合工艺、力学与感知性能测试 |
| 4.2 多芯传感光纤多参量一体化同步解调仪 |
| 4.2.1 研制背景及其功能定位 |
| 4.2.2 硬件系统优化设计 |
| 4.2.3 数据预处理及可视化界面 |
| 4.2.4 关键指标测试 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 基于多参数优化算法的振动定量识别方法 |
| 5.1 研究背景 |
| 5.2 Φ-OTD光纤散射模型多参数优化算法 |
| 5.2.1 φ-OTDR光纤散射模型 |
| 5.2.2 改进的多子群社会群体算法 |
| 5.2.3 光强-应变非单一映射关系及其分析策略 |
| 5.2.4 振动定量识别方法及其宏观指标 |
| 5.3 室内PZT振动定量试验 |
| 5.3.1 系统配置 |
| 5.3.2 结果分析 |
| 5.3.3 误差分析 |
| 5.4 室外岩土扰动定位及定量试验 |
| 5.4.1 试验方案 |
| 5.4.2 结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 七芯传感光纤多参量一体化同步感知系统应用 |
| 6.1 针对钢梁的多参量同步感知系统应用 |
| 6.1.1 钢梁的挠曲变形及温度感知 |
| 6.1.2 钢梁的整体振动感知 |
| 6.1.3 结论 |
| 6.2 针对油气管道的多参量同步感知系统应用 |
| 6.2.1 管道模型的变形及温度感知 |
| 6.2.2 管道模型的振动感知 |
| 6.2.3 结论 |
| 6.3 某周界安防工程的多参量同步感知系统应用 |
| 6.3.1 工程概况 |
| 6.3.2 技术方案 |
| 6.3.3 扰动定位指标 |
| 6.3.4 多工况、多参量监测结果分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论及创新点 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 攻读博士期间发表的文章 |
| 攻读博士期间主持的科研项目 |
| 攻读博士期间获授权的专利 |
（4）基于光纤F-P干涉的振动测量方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 激光测量振动发展现状 |
| 1.2.2 多通道或多点测量发展现状 |
| 1.3 本文结构安排 |
| 第二章 光纤F-P干涉的基础理论研究 |
| 2.1 常见干涉型光纤传感器分析 |
| 2.2 光纤F-P型振动信号测量理论分析 |
| 2.2.1 传统F-P干涉测振原理分析 |
| 2.2.2 光纤F-P干涉测振原理分析 |
| 2.3 光纤F-P型振动信号的仿真及实验验证 |
| 2.4 光纤F-P型振动信号的解调 |
| 2.4.1 强度解调 |
| 2.4.2 相位解调 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于光纤F-P干涉的双路振动测量方法 |
| 3.1 单PD双路测振理论分析 |
| 3.2 单PD双路测振结构仿真及实验分析 |
| 3.3 双路测振结构实验分析 |
| 3.3.1 实验光路及实验设备介绍 |
| 3.3.2 双路独立测量振动结构分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于差分的F-P干涉振动测量方法 |
| 4.1 3dB耦合器输出臂相位差分析 |
| 4.2 基于差分的F-P干涉技术检测 |
| 4.3 基于差分的F-P干涉仿真分析 |
| 4.4 基于差分的F-P干涉实验分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于差分的F-P干涉振动测量在标定系统中的应用 |
| 5.1 PDV校准PZT的振动测量分析 |
| 5.2 实验结果及分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 总结 |
| 参考文献 |
| 发表文章目录 |
| 致谢 |
（5）高速球轴承振动特性及其扩展表征方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 物理量名称及符号表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源和背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 球轴承振动分析模型 |
| 1.2.2 球轴承振动测量方法 |
| 1.2.3 波纹度对球轴承振动特性影响的研究 |
| 1.2.4 局部缺陷对球轴承振动特性影响的研究 |
| 1.2.5 润滑油膜对滚动轴承振动特性影响的研究 |
| 1.2.6 研究现状简析 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 高速转子-球轴承-轴承座系统振动分析模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 球轴承的弹簧-质量等效模型 |
| 2.3 基于弹簧-质量模型的高速球轴承非线性运动微分方程 |
| 2.4 接触区弹性变形引起的两个物体的趋近量 |
| 2.4.1 轴承波纹度对趋近量的影响 |
| 2.4.2 轴承局部缺陷对趋近量的影响 |
| 2.4.3 轴承润滑油膜对趋近量的影响 |
| 2.5 高速转子-球轴承-轴承座系统非线性运动微分方程 |
| 2.6 高速转子-球轴承-轴承座系统微分方程的求解方法 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 波纹度对高速球轴承振动特性影响的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 外圈滚道波纹度对高速球轴承振动特性的影响 |
| 3.2.1 外圈滚道波纹度引起的轴承振动频率 |
| 3.2.2 外圈滚道波纹度参数对振动特性的影响 |
| 3.3 内圈滚道波纹度对高速球轴承振动特性的影响 |
| 3.3.1 内圈滚道波纹度引起的轴承振动频率 |
| 3.3.2 内圈滚道波纹度参数对振动特性的影响 |
| 3.4 球波纹度对高速球轴承振动特性的影响 |
| 3.4.1 球波纹度引起的轴承振动频率 |
| 3.4.2 球波纹度参数对振动特性的影响 |
| 3.5 工况参数和芯轴参数对波纹度引起的轴承振动频率的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 高速转子-球轴承-轴承座振动特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 转速对高速球轴承振动特性的影响 |
| 4.2.1 轴向载荷对轴承振动频域分析的总分析频带的影响 |
| 4.2.2 芯轴参数对轴承振动频域分析的总分析频带的影响 |
| 4.2.3 轴承润滑油膜对轴承振动频域分析的总分析频带的影响 |
| 4.2.4 外圈滚道局部缺陷对轴承振动频域分析的总分析频带的影响 |
| 4.3 轴承波纹度对高速转子-球轴承-轴承座系统振动特性的影响 |
| 4.3.1 轴承波纹度引起的轴承座和转子的振动频率 |
| 4.3.2 轴承波纹度的一次谐波幅值对轴承座和转子振动特性的影响 |
| 4.4 球轴承局部缺陷对高速转子-球轴承-轴承座系统的振动特性的影响 |
| 4.5 转速对高速转子-球轴承-轴承座系统振动特性的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 高速球轴承振动测试研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 含非接触式振动测试量的滚动轴承高速振动测试台 |
| 5.2.1 外圈振动的接触式测量和非接触式测试结果对比分析 |
| 5.2.2 基于BVT-5 轴承振动测量仪的非接触式振动测试结果分析 |
| 5.3 油润滑高速球轴承振动特性分析 |
| 5.3.1 高速球轴承振动分析模型的验证 |
| 5.3.2 转速对高速球轴承振动特性影响的验证 |
| 5.4 脂润滑对高速球轴承振动特性的影响 |
| 5.5 含外圈滚道局部缺陷的油润滑球轴承振动测试结果分析 |
| 5.6 高速主轴振动测试结果分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 球轴承振动测量的扩展表征方法研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 球轴承振动测量在线测试分析流程 |
| 6.3 高速球轴承振动的扩展测量方法和测量物理量的选取 |
| 6.4 高速球轴承振动时域分析的扩展表征指标选取 |
| 6.5 高速球轴承振动频域分析的扩展表征频带选取 |
| 6.6 扩展表征方法用于球轴承高速振动分析的示例 |
| 6.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 A |
| 攻读学位期间发表的学术论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（6）9E燃气轮机轴瓦不稳定振动问题监测分析及试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外发展现状 |
| 1.3 课题研究的主要内容 |
| 第二章 9E燃气轮机组振动监测系统 |
| 2.1 振动监测系统组成 |
| 2.1.1 轴振监测系统 |
| 2.1.2 瓦振监控系统 |
| 2.2 振动数据的测量装置 |
| 2.3 振动数据的采集装置 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 振动测量功能扩展及干扰问题的改进 |
| 3.1 振动测量中存在的问题 |
| 3.2 振动测量系统功能扩展 |
| 3.2.1 振动历史数据采集功能的实现 |
| 3.2.2 振动测量通道的扩展 |
| 3.3 振动干扰问题的研究及改进 |
| 3.3.1 多倍频干扰问题的研究 |
| 3.3.2 测量误差问题的研究及改进 |
| 3.3.3 测量元件可靠性改进 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 动平衡技术在9E燃气轮机组的应用研究 |
| 4.1 动平衡原理 |
| 4.2 现场动平衡试验措施及效果分析 |
| 4.2.1 现场动平衡试验措施 |
| 4.2.2 现场动平衡试验效果分析 |
| 4.2.3 现场动平衡试验总结 |
| 4.3 工厂动平衡试验措施及效果分析 |
| 4.4 不稳定振动优化措施 |
| 4.4.1 发电机动平衡的优化 |
| 4.4.2 燃气轮机3号轴瓦振动爬升优化 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 9E燃气轮机轴瓦不平衡问题的研究 |
| 5.1 轴瓦不平衡的状态监测 |
| 5.1.1 滑动轴承工作原理 |
| 5.1.2 9E燃气轮机3号轴瓦的监测 |
| 5.1.3 9E燃气轮机2号轴瓦的监测 |
| 5.2 激光对中技术在9E燃气轮机的应用 |
| 5.2.1 缸体激光对中技术的应用 |
| 5.2.2 轴承座激光对中技术的应用 |
| 5.2.3 激光对中应用效果及验证 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附件 |
（7）激光自混合干涉信号重构与解调关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 激光自混合干涉效应的国内外研究现状 |
| 1.2.1 激光自混合干涉效应的原理和特点 |
| 1.2.2 激光自混合干涉效应的国外研究现状 |
| 1.2.3 激光自混合干涉效应的国内研究现状 |
| 1.3 激光自混合干涉在振动测量领域的研究进展 |
| 1.4 本领域存在的问题 |
| 1.5 本文的主要研究内容与结构安排 |
| 第2章 激光自混合干涉效应的理论及数值模拟 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 激光自混合干涉效应的理论 |
| 2.2.1 无光反馈激光器Fabry-Pérot谐振腔模型 |
| 2.2.2 有光反馈激光器Fabry-Pérot三镜腔模型 |
| 2.2.3 有光反馈激光器输出光功率 |
| 2.3 激光自混合干涉效应的数值模拟 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于多次Hilbert变换的二次包络提取相位解卷方法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 多次Hilbert变换相位解卷算法研究 |
| 3.2.1 Hilbert变换原理 |
| 3.2.2 多次Hilbert变换相位解卷流程 |
| 3.3 适度反馈条件下二次包络提取算法 |
| 3.4 基于多次Hilbert变换算法的SMI信号重构数值模拟 |
| 3.5 实验装置和测试结果 |
| 3.5.1 实验装置 |
| 3.5.2 弱反馈和适度反馈水平条件下位移重构实验 |
| 3.5.3 不同振幅对位移重构的影响 |
| 3.5.4 不同振动频率对位移重构的影响 |
| 3.5.5 不同波形振动对位移重构的影响 |
| 3.5.6 受散斑干扰的自混合干涉信号振动测量实验 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于局部极值检测的SMI信号重构方法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 局部极值点检测算法 |
| 4.2.1 弱反馈条件下目标振动位移 |
| 4.2.2 弱反馈下局部极值点检测 |
| 4.3 LMD算法的数值模拟 |
| 4.4 实验装置和实验结果及分析 |
| 4.4.1 实验装置 |
| 4.4.2 简谐振动测量实验与分析 |
| 4.4.3 不同振动波形测量实验 |
| 4.4.4 重构算法对比分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于相位调制的SMI信号解调技术研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 激光自混合干涉外腔正弦相位调制 |
| 5.3 激光自混合干涉信号正交解调算法研究 |
| 5.3.1 基于双软锁相的正交解调算法原理研究 |
| 5.3.2 简谐振动重构仿真验证 |
| 5.3.3 随机振动仿真验证 |
| 5.3.4 不同噪声干扰的仿真测试 |
| 5.4 实验装置和实验结果 |
| 5.4.1 实验装置 |
| 5.4.2 简谐振动测量实验结果与分析 |
| 5.4.3 不同振动波形实验 |
| 5.4.4 非合作表面物体振动测量实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（8）中远程光纤激光多普勒微振动检测技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 激光多普勒振动测量综述 |
| 1.2.1 研究进展评述 |
| 1.2.2 应用现状评述 |
| 1.3 本文的主要内容及结构 |
| 第2章 激光多普勒微振动检测理论研究 |
| 2.1 激光多普勒微振动检测基础 |
| 2.1.1 振动微多普勒效应 |
| 2.1.2 零差探测与外差探测 |
| 2.1.3 信号解调技术 |
| 2.2 外差探测系统性能表征 |
| 2.2.1 载噪比 |
| 2.2.2 外差效率 |
| 2.2.3 单模光纤耦合效率 |
| 2.3 全光纤激光多普勒测振技术研究 |
| 2.3.1 系统组成 |
| 2.3.2 光纤LDV存在的问题 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 光纤LDV载噪比提升方法研究 |
| 3.1 载噪比提升的光学方法 |
| 3.1.1 双站光学结构 |
| 3.1.2 收发合一的光学结构 |
| 3.2 载噪比提升的信号处理方法 |
| 3.2.1 单站全光纤脉冲LDV系统原理及搭建 |
| 3.2.2 回波信号建模 |
| 3.2.3 脉冲驱动信号设计 |
| 3.2.4 中频信号处理 |
| 3.2.5 载噪比与解调信噪比 |
| 3.2.6 窄带振动检测 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 信号衰落影响因素及其抑制研究 |
| 4.1 信号衰落的影响因素 |
| 4.1.1 散斑效应 |
| 4.1.2 动态散斑 |
| 4.1.3 大气扰动 |
| 4.2 信号衰落对外差探测的影响分析 |
| 4.2.1 二次干涉散斑的统计特性 |
| 4.2.2 多散斑退相干效应 |
| 4.2.3 信号衰落对中频信号影响仿真与实验 |
| 4.3 信号衰落的抑制方法 |
| 4.3.1 偏振分集接收 |
| 4.3.2 空间分集接收 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 激光多普勒微振动检测应用研究 |
| 5.1 目标振动特性 |
| 5.1.1 平板受迫振动模型 |
| 5.1.2 目标振动特性仿真与实验 |
| 5.2 远距离语音侦听实验 |
| 5.3 时频掩模语音降噪 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 论文创新点 |
| 6.3 研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 导师简介 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（9）动静压气浮轴承-转子系统的动静态特性及稳定性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 动静压气浮主轴概况 |
| 1.2.1 气浮轴承应用现状 |
| 1.2.2 超高速/超精密动静压气浮主轴的产业现状 |
| 1.3 动静压气浮轴承-转子系统的研究现状 |
| 1.3.1 动静压气浮轴承流量系数研究 |
| 1.3.2 动静压气浮轴承静态特性研究 |
| 1.3.3 动静压气浮轴承动态特性研究 |
| 1.3.4 动静压气浮轴承-转子系统稳定性及回转精度研究 |
| 1.4 现有研究的问题分析 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 动静压气浮轴承的流量系数及静态性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 动静压气浮轴承的流量系数研究 |
| 2.2.1 动静压气浮轴承流量系数及有限元计算模型 |
| 2.2.2 高速动静压气浮径向轴承流量系数的研究及修正 |
| 2.2.3 高速动静压气浮轴承流量系数的实验验证 |
| 2.3 基于流量系数修正的动静压气浮轴承静态性能研究 |
| 2.3.1 流量系数对动静压气浮径向轴承静态性能影响 |
| 2.3.2 基于修正流量系数模型下轴承参数对轴承静态性能的影响 |
| 2.4 多自由度动静压气浮轴承系统的角刚度性能研究 |
| 2.4.1 动静压气浮轴承系统的角刚度概述 |
| 2.4.2 多自由度动静压气浮轴承角刚度计算方法 |
| 2.4.3 多自由度动静压气浮轴承组静态性能研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 动静压气浮轴承的动态性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于有限差分法的动静压气浮轴承动态性能研究 |
| 3.2.1 动静压空气轴承的有限差分法计算模型 |
| 3.2.2 动静压气浮轴承的动态性能研究 |
| 3.3 螺旋沟槽结构对动静压气浮轴承的动态性能影响研究 |
| 3.3.1 雷诺方程的变换及螺旋沟槽处理办法 |
| 3.3.2 螺旋沟槽的作用机理研究 |
| 3.4 基于有限元的转子系统动态性能分析 |
| 3.4.1 动静压轴承系统的模型建立 |
| 3.4.2 动静压轴承转子系统的固有频率研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 动静压气浮轴承-转子系统的动态稳定性分析和主轴回转精度研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 动静压气浮轴承-转子系统动态稳定性研究 |
| 4.2.1 动静压气浮轴承系统的稳定性判据及分析方法 |
| 4.2.2 动静压气浮轴承-转子系统的稳定性及临界速度分析 |
| 4.2.3 沟槽结构的动静压气浮轴承的稳定性影响分析 |
| 4.3 动静压气浮主轴系统回转精度研究 |
| 4.3.1 雷诺方程的时域求解及主轴径向回转精度计算模型 |
| 4.3.2 主轴典型非线性动力学分析 |
| 4.3.3 主轴系统参数对其回转精度的影响分析 |
| 4.3.4 动平衡水平及轴承结构参数对回转精度的影响分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 高速/高精度动静压气浮轴承-转子系统的动静态性能实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 高速动静压气浮轴承-转子系统实验平台搭建 |
| 5.2.1 高速动静压气浮主轴的整体结构 |
| 5.2.2 高速动静压主轴的关键零部件设计制造 |
| 5.3 高速动静压气浮主轴的动态性能实验 |
| 5.3.1 高速动静压气浮主轴的动态振动实验 |
| 5.3.2 高速动静压气浮主轴的动态跳动实验 |
| 5.4 高精度动静压气浮轴承-转子系统实验平台搭建 |
| 5.4.1 高精度动静压气浮主轴整体设计 |
| 5.4.2 高精度动静压气浮主轴关键零部件设计及制造 |
| 5.5 高精度动静压气浮主轴的静态性能测量实验 |
| 5.5.1 径向/轴向刚度实验 |
| 5.5.2 耗气量实验 |
| 5.6 高精度动静压气浮主轴的动态性能实验 |
| 5.6.1 高精度动静压气浮主轴的振动测量实验 |
| 5.6.2 高精度动静压气浮主轴的回转精度测量实验 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读博士学位期间所发表的论文 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（10）汽轮机带冠整体叶盘轴向振动测量方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 接触式测量方法 |
| 1.2.2 非接触式测量方法 |
| 1.3 带冠整体叶盘轴向振动测量难点 |
| 1.4 论文主要内容及章节安排 |
| 第2章 带冠整体叶盘轴向振动测量总体方案设计 |
| 2.1 带冠整体叶盘振动分析 |
| 2.1.1 带冠整体叶盘结构及振动形式 |
| 2.1.2 带冠整体叶盘振动特点 |
| 2.1.3 带冠整体叶盘振动监测的主要参数 |
| 2.2 需求分析及技术指标 |
| 2.3 带冠整体叶盘轴向振动测量关键技术 |
| 2.3.1 轴向振动测量传感器设计 |
| 2.3.2 测量精度影响因素补偿 |
| 2.3.3 轴向振动参数解析 |
| 2.3.4 振动位移及间隙高效、高精度标定方法 |
| 2.4 轴向振动测量系统总体方案 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 融合间隙实时补偿的轴向振动电涡流传感测量方法 |
| 3.1 变面积式电涡流传感器数学模型 |
| 3.2 轴向振动测量方法及仿真分析 |
| 3.2.1 带冠整体叶盘振动模型 |
| 3.2.2 电涡流传感器测点选择 |
| 3.2.3 基于COMSOL的轴向振动测量方法仿真分析 |
| 3.3 轴向振动参数解析算法 |
| 3.3.1 常用振动参数解析算法 |
| 3.3.2 基于短时傅里叶变换的振动参数解析算法 |
| 3.4 间隙补偿方法及仿真分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 带冠整体叶盘轴向振动测量系统的实现 |
| 4.1 测量系统整体结构 |
| 4.2 振动测量噪声分析及传感器结构设计 |
| 4.3 数据采集与处理模块 |
| 4.3.1 模拟信号采集与传输 |
| 4.3.2 基于FPGA的控制程序设计 |
| 4.4 带冠整体叶盘轴向振动参数监测系统软件 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 实验及结果分析 |
| 5.1 电涡流传感器静态标定实验 |
| 5.1.1 间隙和振动位移参数的标定实验及结果分析 |
| 5.1.2 标定误差分析 |
| 5.2 动态实验及结果分析 |
| 5.2.1 带冠整体叶盘轴向振动测量实验 |
| 5.2.2 振动数据处理及误差分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
四、0.12μm至1.2μm振动测量技术研究（论文参考文献）
- [1]显微散斑干涉测量方法与技术的研究[D]. 高晨家. 北京交通大学, 2021(02)
- [2]单频固体激光Mach-Zehnder干涉仪微振动测量技术研究[D]. 贠慧敏. 西安理工大学, 2021(01)
- [3]多芯光纤多参量一体化同步感知系统及应用[D]. 冯谦. 中国地震局工程力学研究所, 2021(02)
- [4]基于光纤F-P干涉的振动测量方法研究[D]. 刘冬冬. 东北石油大学, 2021
- [5]高速球轴承振动特性及其扩展表征方法研究[D]. 侯萍萍. 哈尔滨工业大学, 2021
- [6]9E燃气轮机轴瓦不稳定振动问题监测分析及试验研究[D]. 陈就兴. 华南理工大学, 2020(05)
- [7]激光自混合干涉信号重构与解调关键技术研究[D]. 张子华. 哈尔滨工业大学, 2020(02)
- [8]中远程光纤激光多普勒微振动检测技术研究[D]. 吴世松. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所), 2020(01)
- [9]动静压气浮轴承-转子系统的动静态特性及稳定性研究[D]. 宋来运. 哈尔滨工业大学, 2020(02)
- [10]汽轮机带冠整体叶盘轴向振动测量方法研究[D]. 邢琛. 天津大学, 2020(02)