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内容简介

　　《机械故障诊断理论及应用》介绍机械故障诊断的基础理论和工程应用，阐述机械动态信号数学变换的本质、物理意义和工程背景。内容包括信号的时域分析、频域分析、时频域分析，基于小波变换和第二代小波变换、模型以及动力学机理的故障诊断方法，故障微弱信号的随机共振、循环平稳理论以及盲源分离诊断技术，智能诊断与状态评估、典型故障诊断系统、远程监测诊断系统以及故障诊断标准（振动与噪声）等。列举了所介绍的理论和技术在工矿企业中机械设备动态分析与监测诊断方面的应用实例。
　　《机械故障诊断理论及应用》取材于清华大学、天津大学、上海交通大学和西安交通大学研究生教学的先进内容，工程实用性强，适合作为高等院校机械工程、仪器仪表和能源动力等学科专业的研究生、高年级本科生的教材或参考书，也可供从事机械设备动态分析、状态监测、故障诊断、设备管理与维修的广大科技人员使用和参考。

内页插图

目录

总论
0．1 机械故障诊断的意义
0．2 机械故障诊断的国内外研究现状
0．3 机械故障诊断中的基础和关键科学问题
0．4 促进机械故障诊断科学技术的发展
参考文献
第l章 信号采集与预处理
1．1 信号的定义与分类
1．2 信号的调理与采集
1．3 信号预处理
思考 题
参考文献

第2章 信号的时域分析
2．1 时域统计分析
2．2 相关分析
思考题
参考文献

第3章 信号的频域分析
3．1 频谱分析和FFT算法
3．2 相干分析
3．3 频谱细化分析
3．4 倒频谱分析
3．5 信号调制与解调分析
3．6 全息谱理论和方法
思考题
参考文献

第4章 信号的时频域分析
4．1 短时傅里叶变换
4．2 Wigner-Vrne分布
4．3 经验模式分解
思考题
参考文献

第5章 基于小波理论的故障诊断方法·
5．1 基于小波变换的非平稳信号故障诊断·
5．2 连续小波变换及工程应用·
5．3 第二代小波变换及工程应用
思考题
参考文献

第6章 基于模型的故障诊断方法
6．1 基于时间序列模型的故障诊断方法
6．2 基于隐Markov模型的故障诊断方法
6．3 小波有限元模型及裂纹故障诊断方法
思考题
参考文献

第7章 基于动力学机理的转子故障诊断方法
7．1 转子系统常见故障的机理与诊断
7．2 现场动平衡方法
思考题
参考文献

第8章 故障微弱信号的随机共振诊断
8．1 随机共振的发展
8．2 双稳随机共振的基本理论
8．3 微弱信号的变尺度随机共振辨识技术
8．4 微弱信号的级联双稳随机共振辨识技术
8．5 微弱信号的自适应随机共振辨识技术
8．6 微弱信号随机共振辨识的工程应用
思考题
参考文献

第9章 故障特征提取的新方法
9．1 基于循环平稳理论的微弱故障特征提取方法
9．2 盲源分离技术用于故障特征提纯
9．3 基于决策树理论的故障特征优化方法
思考题
参考文献

第10章 智能诊断与状态评估
10．1 专家系统及其在故障诊断中的应用
10．2 神经网络及其在故障诊断中的应用
10．3 模糊理论及其在故障诊断中的应用
10．4 故障树分析方法
10．5 粗糙集理论及其在故障诊断中的应用
10．6 支持向量机及其在故障诊断中的应用
10．7 混合智能故障诊断技术
思考题
参考文献

第11章 典型故障诊断系统
11．1 基于网络的设备远程监测和故障诊断系统的基本框架
11．2 典型故障诊断系统
思考题
参考文献

第12章 其他故障诊断方法
12．1 声发射检测技术
12．2 噪声诊断方法
思考题
参考文献
附录故障诊断标准
1．名词术语
2．机械设备故障诊断技术的主要理论和方法
3．监测与诊断阈值确定方法
参考文献

精彩书摘

　　旋转失速使压气机中的流动情况恶化，压比下降，流量及压力随时间波动。在一定转速下入口流量减少到某一值Qmin时，机组会产生强烈的旋转失速。强烈的旋转失速会进一步引起整个压缩机组系统的一种危险性更大的不稳定的气动现象，即喘振。此外，旋转失速时压缩机叶片受到一种周期性的激振力，如旋转失速的频率与叶片的固有频率相吻合，则将引起强烈振动，使叶片疲劳损坏造成事故。
　　旋转失速故障的识别特征：
　　1）旋转失速发生在压气机上；
　　2）振动幅值随出口压力的增加而增加；
　　3）振动发生在流量减小时，且随着流量的减小而增大；
　　4）振动频率与工频之比为小于1的常值；
　　5）转子的轴向振动对转速和流量十分敏感；
　　6）一般排气端的振动较大；
　　7）排气压力有波动现象；
　　8）机组的压比有所下降，严重时压比突降。
　　3.喘振
　　旋转失速严重时可以导致喘振，但两者并不是一回事。喘振除了与压缩机内部的气体流动情况有关之外，还同与之相连的管道网络系统的工作特性有密切的联系。
　　压缩机总是和管网联合工作的，为了保证一定的流量通过管网，必须维持一定压力，用来克服管网的阻力。机组正常工作时的出口压力是与管网阻力相平衡的，但当压缩机的流量减少到某一值Qmin时，出口压力会很快下降，然而由于惯性作用，管网中的压力并不马上降低，于是，管网中的气体压力反而大于压缩机的出口压力，因此，管网中的气体就倒流回压缩机，一直到管网中的压力下降到低于压缩机出口压力为止。这时，压缩机又开始向管网供气，压缩机的流量增大，恢复到正常的工作状态。但当管网中的压力又回到原来的压力时，压缩机的流量又减少，系统中的流体又倒流。如此周而复始，产生了强烈的低频脉动现象——喘振。管网的容量越大，则喘振的振幅越大，频率越低；管网的容量越小，则喘振的振幅越小，频率越高。

前言/序言

　　随着中国高等教育持续发展，研究生教育发生了很大变化，我国已经迅速跨入了世界研究生教育大国的行列。为了满足研究生教育的需求，高等教育出版社组织了若干套丛书作为研究生教学参考用书。其中，机械工程学科研究生教学用书是在对全国机械工程学科研究生教育及其教学用书进行全面调研的基础上，由“机械工程学科研究生教学资源建设委员会”组织编写的。组织、编写、出版这套研究生教学用书是一件既有教学价值，又有学术价值的工作。
　　培养研究生应当特别重视能力的培养。所谓能力，包括自我充实的能力，即独立从一个领域进入另一个领域的能力，以及解决问题的能力。知识是一个动态的集合：昨天的新知识，今天就可能变成一般的知识，明天也许就要变为需要加以更新的知识。竞争迫使人们不断更新自己的知识和进入新的领域。任何人都不可能将他一生中解决问题需要用到的知识都在学校里装进大脑，也不可能年轻时学了的就可以用一辈子。因此，如何培养自我充实能力是非常重要的教育课题，特别是在研究生培养阶段。
　　自我充实主要有三个途径：浏览、读书和实践。在信息技术高度发展的时代，为一个名词搜集几万条信息，往往只是几秒钟的事。因此，需要将浏览和读书作为两个不同的学习方法区分开来。浏览是遍历广泛的信息而可以不甚了了，读书则不同，读书是为了对所描述的领域进行深入的了解。要了解一个领域，并且想进入这个领域，最好的办法就是先找一本这个领域的经典著作，老老实实地读完。不仅要掌握书中阐述的基本概念，还要弄懂书中介绍的基本理论，学好书中采用的基本方法。如果有计算公式，那么最好一个一个地推导，如果有作业，最好一个一个做一遍。读完以后，再依照书和借助其他工具的引导，去浏览可能得到的信息以丰富自己。此时，对于得到的信息，不仅要能够辨别信息的可信程度，而且要估计它的重要性并判断是否需要花时间和需要花多少时间去进一步了解。这样就完成了从不了解到进入一个领域的第一步。一本好书，还应当起到帮助初学者掌握正确的学习方法和以严谨、科学的治学态度潜移默化地感染读者的作用。
　　进入一个领域的第二步，也是不可缺少的一步，就是实践。一个人，不论他读了多少书，如果没有亲自做过，他就不可能真正领会很多理论和方法的精髓。当他要用读到的知识去解决问题时，就会觉得没有把握。另外，任何书都不可能完美无缺，经过实践，不仅能够更深入地理解书中正确的方面，更可以发现书中论点和方法的不足之处。读书不是为了做书呆子，而是为了在前入成功的基础上找到自己前进的方向。
　　从上面的分析可以看到，一本经典著作，对于引领一个人进入一个领域，是多么的重要。可惜现在这样的好书太少了，按照这种要求来写的书太少了。另外，能够这样读书的人也太少了。很多人往往满足于在网络上浏览，或者用对待查手册的态度对待读书。读得也不少，但是越读越理不出头绪。
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很好的书，《机械故障诊断理论及应用》介绍机械故障诊断的基础理论和工程应用，阐述机械动态信号数学变换的本质、物理意义和工程背景。内容包括信号的时域分析、频域分析、时频域分析，基于小波变换和第二代小波变换、模型以及动力学机理的故障诊断方法，故障微弱信号的随机共振、循环平稳理论以及盲源分离诊断技术，智能诊断与状态评估、典型故障诊断系统、远程监测诊断系统以及故障诊断标准(振动与噪声)等。列举了所介绍的理论和技术在工矿企业中机械设备动态分析与监测诊断方面的应用实例

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