钢丝绳安全检测与诊断方法试验研究-机械电子工程专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 中图分类号 TP206 学校代码 10290 UDC 密 级 公开 中国矿业大学 硕士学位论文 钢丝绳安全检测与诊断方法试验研究 Experimental Research on the Security Detection and Diagnoses Methods of Wire Ropes 作 者 关 明 导 师 张晓光 申请学位 工学硕士 培养单位 机电工程学院 学科专业 机械电子工程 研究方向 状态监测及故障诊断 答辩委员会主席 徐桂云 评 阅 人 二○一四年五月 学位论文使用授权声明 本人完全了解中国矿业大学有关保留、使用学位论文的规定，同意本人所撰 写的学位论文的使用授权按照学校的管理规定处理： 作为申请学位的条件之一，学位论文著作权拥有者须授权所在学校拥有学位 论文的部分使用权，即：①学校档案馆和图书馆有权保留学位论文的纸质版和电 子版，可以使用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文；②为教学和 科研目的，学校档案馆和图书馆可以将公开的学位论文作为资料在档案馆、图书 馆等场所或在校园网上供校内师生阅读、浏览。另外，根据有关法规，同意中国 国家图书馆保存研究生学位论文。 （必威体育官网网址的学位论文在解密后适用本授权书）。 作者签名： 导师签名： 年 月 日 年 月 日 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文《钢丝绳安全检测与诊断方法试验研究》， 是本人在导师指导下，在中国矿业大学攻读学位期间进行的研究工作所取得的成 果。据我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集 体已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 文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 年 月 日 73 论文审阅认定书 研究生 在规定的学习年限内，按照研究生培养方案 的要求，完成了研究生课程的学习，成绩合格；在我的指导下完成本 学位论文，经审阅，论文中的观点、数据、表述和结构为我所认同， 论文撰写格式符合学校的相关规定，同意将本论文作为学位申请论文 送专家评审。 导师签字： 年 月 日 致 谢 本论文是在导师张晓光教授的悉心指导下完成的。张晓光教授不仅使我树立 了远大的学术目标、掌握了基本的研究方法，还使我明白了许多待人接物与为人 处世的道理。正是因为他的帮助和教导，我才能够顺利渡过学习和生活上的难关， 最终完成了本论文的写作工作。在此特向导师张晓光教授致以崇高的敬意和由衷 的感谢！ 感谢和我一起共同完成课题组相关项目的其它成员，从项目的方案制定到设 计、安装和调试，凝结了我们共同的汗水，让我深深地体会到团队合作的重要性， 感谢他们让我在彼此互勉共助中渐渐成长，锻炼了我吃苦耐劳、刻苦钻研的能力， 为我步入社会打下了扎实的基础。 感谢实验室师兄们对我研究生期间的帮助，感谢同级同学以及师弟师妹们在 我论文写作过程中给予的帮助和支持，更感谢好朋友给予的生活帮助和精神支 持。 最后我要特别感谢我的父母和我的室友，在学习、生活上的理解、关怀、支 持与鼓励，这些远非语言所能表达。如果没有他们默默的支持，我不可能顺利完 成三年硕士研究生的学习。 谨以此文献给那些关心、理解、支持和帮助我的人们! 关明 2014 年 5 月于中国矿业大学南湖校区 摘 要 钢丝绳的安全状况对煤矿安全生产起着非常重要的作用，在矿产、冶金、建 筑、旅游、交通运输、港口码头、石油钻探、军事工业等许多应用钢丝绳的领域 有着广泛的用途。然而，钢丝绳作为一种工程承载构件，在使用的过程中必然会 发生疲劳、断丝、锈蚀、磨损甚至骤断现象，它的损伤情况和承载能力时刻关系 到设备和人身安全，因此，对钢丝绳进行安全检测研究具有十分现实的意义。 本文主要研究钢丝绳断丝损伤，在对国内外专家在钢丝绳断丝检测方面的研 究基础上，分析了钢丝绳的断丝形式，根据电磁检测理论及钢丝绳本身具有的强 导磁性，设计了钢丝绳励磁装置及检测装置。 针对两种不同的检测方法（线圈及霍尔元件），分别进行了对比实验，根据 实验效果选择霍尔元件进行检测。并分析了提离值、霍尔元件的布置方式对检测 效果的影响，进而对信号预处理系统进行了分析并设计。 利用美国 NI 公司的 LabVIEW 软件，设计了基于 PCI2006 采集卡为核心的 钢丝绳断丝损伤信号采集系统，为用户提供了一个良好的人机交互界面。研究了 小波消噪的原理，利用 Matlab 编制了小波消噪程序，实现了对断丝信号的小波 消噪处理；对滤去噪声的有用信号进行特征提取，考虑特征值的区分度对其进行 特征分析，确定峰峰值、波形面积作为钢丝绳定量识别的特征值。 运用 MATLAB 工具箱建立了钢丝绳断丝损伤定量识别的 RBF 网络模型，通 过模拟