基于HSMM和EEMD的熔融沉積成型3D打印過程故障診斷研究.pdf

1、論文課題來源于國家基金項目“熔融沉積成型3D打印的聲發(fā)射監(jiān)控理論與方法研究”（編號:51675481）。本文針對熔融沉積成型3D打印過程，以聲發(fā)射技術作為信號檢測手段，結合EEMD(Ensemble Empirical Mode Decomposition)信號處理方法和HSMM(Hidden Semi Markov Model)故障狀態(tài)識別方法，圍繞產(chǎn)品缺陷檢測以及同步帶齒故障狀態(tài)診斷展開研究，旨在提出一種切實可行的熔融沉積成型3D打

2、印過程故障診斷方法。論文的主要工作內容包括:
　　(1)分析了熔融絲料的粘結機理，在對熔融沉積成型分層破壞力學模型進行分析的基礎上，結合絲料的粘結機理研究了產(chǎn)品缺陷狀態(tài)的故障演化過程;對同步帶的受力情況進行分析，得到其應力模型，結合熔融沉積成型3D打印機的工作特點探究了同步帶齒健康狀態(tài)的故障演化過程;對熔融沉積成型3D打印過程中的聲發(fā)射源進行分析，以實際采集到的聲發(fā)射信號說明熔融沉積成型3D打印過程中聲發(fā)射技術的可用性。
　

3、　(2)闡述了EMD的基本原理和算法，分析了EMD方法的缺陷，在對EMD的改進算法EEMD進行研究的基礎上，提出了基于EEMD的熔融沉積成型3D打印過程故障聲發(fā)射信號處理方法，基于試驗采集到的故障聲發(fā)射信號驗證了EEMD方法的抗混疊性，使用相關系數(shù)方法對EEMD分解得到的有效IMF分量進行篩選，分析有效IMF分量的能量特征，證明了EEMD方法分解熔融沉積成型3D打印過程故障聲發(fā)射信號的有效性。
　　(3)研究了HSMM的基本原理和