機械系統時頻分析與診斷
國立中興大學教學大綱
,中文,,機械系統時頻分析與診斷 課程名稱
(course name) ,Eng.,,Time-frequency Analysis on Machinery Diagnosis
開課單位 機械工程學系碩士在職專班 (offering dept.)
課程類別 學分 授課教師 3 吳天堯 ?必修 ?選修 (course type) (credits) (teacher)
機械工程學系碩士選課單位 授課語言 開課學期 中文 上學期 (department) (language) (semester) 在職專班
本課程將教授各項時頻分析
方法
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,包括短時傅立葉、小波分析與希爾伯特
黃變換等方法,對機器振動訊號進行分析,藉以識別軸承、齒輪以及主軸課程簡述
(course description) 之各項動態特徵,並依據特徵狀況來診斷機器之運行狀態與可能之部件損
傷。
先修課程名稱
(prerequisites)
課程目標與核心能力關聯配比(%) 課程目標之教學方法與評量方法 (relevance of course objectives and core learning (teaching and assessment methods for
outcomes) course objectives)
課程目標 核心能力 配比(%) 教學方法 評量方法
授課內容,單元名稱與內容、習作/每週授課進度/考試進度、備註,
(course content and homework/schedule/tests schedule)
授課進度與內容,週次、單元名稱與主題、作業/考試、備註,
(course content and homework/tests schedule)
作業或報告 考試 週次課程單元或主題 備註 (week) (subject and content) (remark) ,homework, ,tests,
一 傅立葉變換、傅立葉頻譜
短時傅立葉時頻譜、小波分解、小 二 作業(1)
波變換
三 經驗模態分解
四 集成經驗模態分解原理 作業(2)
五 固有模態函數之正交性與完整性
六 瞬時頻率--解析訊號、正常化希爾
伯特變換、跨零點週期
七 時間-頻率譜、邊際頻譜 作業(3)
八 機械振動之量測原理
九 機械元件之故障特徵--齒輪 作業(4)
十 機械元件之故障特徵--軸承、
機械元件之故障特徵--主軸異常之
十一 作業(5)
特徵頻率
特徵統計量值--方均根值、傅立葉
十二 譜幅值、偏度值(skewness)、峭度
值(kurtosis)、邊際譜峰值分佈
振幅調制與頻率調制現象、非線性
十三 作業(6)
振動
十四 旋轉機械之階次追蹤分析
時間-頻率域與角度-階次域之特徵
十五 作業(7)
變換
十六 實例研究(1)
十七 實例研究(2)
十八 期末計畫報告
學習評量方式
(evaluation)
讀書報告,40% 課堂參與,15% 作業,45%
教科書,參考書目(書名、作者、書局、代理商、說明)
(textbook & other reference)
教科書,
1. J. I. Taylor, The Vibration Analysis Handbook: A Practical Guide for Solving Rotating Machinery ndProblems (2 ed), United Kingdom: Vibration Consultants, 2003. 2. T. A. Harris, Rolling Bearing Analysis, 4E, John Wiley & Sons Inc. NY, 2001. 參考書目,
1. Michael Greenburg, “Advanced Engineering Mathematics”, 2/e Pearson Education, 1998. 2. N. E. Huang and S. S. Shen, 2005, Hilbert-Huang Transform and Its Applications, Interdisciplinary
Mathematical Sciences-Vol. 5, World Scientific
3. N. E. Huang, Z. Shen, S. R. Long, M. L. C. Wu, H. H. Shih, Q. N. Zheng, N. C. Yen, C. C. Tung,
and H. H. Liu, “The empirical mode decomposition and the Hilbert spectrum for nonlinear and
non-stationary time series analysis,” Proceedings of the Royal Society of London Series
a-Mathematical Physical and Engineering Sciences, vol. 454, pp. 903-995, 1998. 課程教材,教師個人網址請列在本校內之網址,
(teaching aids & teacher's website)
e-campus
課程輔導時間
(office hours)
17:00-18:00, Monday or by appointment 請遵守智慧財產權,不得非法影印他人著作。