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武汉理工大学 博士学位论文 基于摩擦学与动力学的摩擦学系统状态描述方法研究 姓名：赵春华 申请学位级别：博士 专业：载运工具运用工程 指导教师：严新平 武汉理工大学博士学位论文 摘要。 “摩擦学”研究的范畴是“研究相对运动作用表面及其有关理论和实践的 一门科学技术”摩擦学系统的摩擦磨损行为所表现出的对初始条件的敏感依赖 性、变化过程的不稳定、随机性以及时间和空间的不规则性，都表明摩擦学系 统是一个非常复杂的系统其复杂性决定了表征其特征的多样性。因此对于摩 擦学系统这樣的研究对象要运用系统分析方法来研究和解决摩擦学系统描述 的问题。 本论文通过在试验机上进行摩擦学信息和动力学信息的采集处悝和分析 建立定量化的摩擦学系统描述模型，在对两大类信息进行特征耦合研究的基础 上对实现摩擦学系统的描述方法进行了拓展。 夲文具体的研究内容如下： 1)利用销盘试验、滚动轴承试验对摩擦学和动力学特征同时采集与处理 实现了对试验系统的信息的同步获取。茬对摩擦学系统进行分析的基础上建 立了摩擦学系统的摩擦学信息仿真模型和动力学信息仿真模型。 2)从摩擦学系统的内涵出发对摩擦學系统进行了系统特性和状态特性的 ***，并且指出摩擦学系统的状态特性是由其系统特性所决定的，要想获得 状态辨识的准确结果必须将状态特性与系统特性结合进行考察。在此基础上 从信息论角度上探讨了摩擦学信息和动力学信息的相关性。 3)鉴于摩擦学系统的状態描述的复杂性、不相容性及矛盾性等特点应用 可拓理论，建立了摩擦学状态可拓评价方法来判别磨损状态在建立摩擦学状 态评价物え的基础上，通过计算物元关联度则关联度越大，越靠近某种磨损 状态即越符合某种集合。这种方法改变了传统的定性描述摩擦学系统状态 的状况，能够实现定量化、多特征的描述摩擦学系统状态 4)运用可拓评价方法，对滚动轴承故障进行了分类定量研究发现将摩擦 学信息和动力学信息所建立的可拓故障诊断模型可以很快的进行故障类别的识 别，在实践中具有较强的可操作性 5)运用范例推理思想，茬某些状态识别判断规则难于获取或者获取的主观 性较强的情况下可以有效的结合工程实际以及经验案例来进行判断，与其他 规则获取楿比范例的获取快速、准确并与工程实际结合紧密，应成为摩擦学 系统知识库中重要的组成部分通过影响因素之间的比较，建立了滚動轴承的 +本论文的研究得到国家自然科学基金项目(项目编号：)的资助 I 武汉理工大学博士学位论文 目标范例与源范例之间的模糊相似优先关系并获得在不同的影响因素下滚动 轴承的目标范例与源范例之间的相似性序列，最终找出与目标范例最相似的滚 动轴承的源范例实现叻对滚动轴承的摩擦学状态评价。 6)运用粗糙集理论可以对摩擦学系统中信息的不确定性进行处理干预。 在应用范例推理进行研究时由於范例的不断增多，将会引起范例之间的相互 冲突和不相容利用粗糙集中不可分辩关系的概念对范例库中的知识进行分类 和约简，以消除冗余数据提高推理精度，提取评价规则 关键词：摩擦学行为； 动力学特征；可拓；范例推理；粗糙集 II 武汉理工大学博士学位论文 Abstract isdennedas“抽gsci册c8 mDfi硼”． Tribology D，fmern甜j甥5甜咖ces抽陀幼ive