本研究针对木材加工中所用木工带锯机上的木工带锯条由于对使用前和使用中出现裂纹、掉齿、断裂故障的机理描述不清楚和对加工过程变化规律的认识分析不清楚、缺乏对故障缺陷判别和预报的理论依据、导致在带锯机作业和生产中更换带锯条出现盲目性的问题，用时间序列分析理论中对AR模型、ARIMA模型、最大预报时间尺度、最大Lyapunov指数进行比较改进优化，采集带锯条在负载下的振动位移信号，利用时域、频域、时-频域分析手段，着重进行负载下主要因素对带锯条故障产生及发展的影响、机理及预报模型的研究，探索负载下带锯条故障产生和发展的机理、故障类型判别及最大时间尺度预报模型的问题，对阐明带锯条故障产生的机理、故障分形模型、安全工作模式判别及预报的机制，对实现构建初步的带锯条故障分形模型及预报模型的目标有重要意义。进而为木工带锯机在线故障诊断奠定初步的理论基础，为木工带锯条安全评价及对策管理工作提供初步的理论依据。

Woodworking band saw machine used in this study for wood processing of woodworking band saw blade due to appear before use and use of crack, fracture failure mechanism of the tooth, description is not clear and understanding of process variation analysis is not clear, lack of faults, the theoretical basis of the discrimination and forecast lead to replace the band saw blade in band sawing machine operation and production of blindness problem, using time series analysis theory on AR model and ARIMA model, maximum forecast time scale, the largest Lyapunov index to compare the improved optimization, collecting band saw blade under the load of vibration displacement signal, using the time-frequency domain, frequency domain and time domain analysis method, focuses on main factors on the band saw blade failure under load and development impact, and study of mechanism and prediction models, explore the band saw blade of failure mechanism of emergence and development, fault type and the problem of time scale biggest forecast model to clarify the mechanism of band saw blade fault, fault fractal model, and forecast of safety work mode discrimination mechanism, to realize the construction of a preliminary band saw blade fault fractal model and forecast model of target is important. Then for woodworking band saw a preliminary foundation for on-line fault diagnosis, and the countermeasures for safety assessment of woodworking band saw blade management to provide the theoretical basis of the preliminary work.

本研究针对木工带锯条由于缺乏对故障缺陷判别和预报的理论依据、导致在带锯机作业中更换带锯条出现盲目性的问题；在不同工况下，通过采集带锯条的横向振动位移信号，利用时域、频域、时-频域分析手段，分析带锯条横向振动位移和横向振动主频率的变化规律，得出了带锯机最佳工艺参数和主要因素对完好和缺陷带锯条振动的影响规律，明晰了缺陷带锯条故障产生的机理和扩展的规律、不同缺陷的区域界限；用统计分析理论计算带锯条横向振动峭度值K，得出了主要因素对带锯条横向振动峭度值K影响规律，并明确了带锯条故障产生和发展时的峭度值变化区域界限，进一步阐明了完好和缺陷带锯条在振动峭度值K上的区别；用时间序列分析理论所建立的ARMA模型、探索出带锯条故障种类预报预测的模型；用混沌分形理论进行带锯条横向振动最大Lyapunov指数变化分析，明晰了带锯条不同故障分形的界限规律；用改进杜芬方程进行分析首次提出故障阈值最大时间概念及数学模型；探索出了故障阈值最大时间产生机理和扩展的规律、故障分型区域值。通过系列分析表明：用峭度值K和最大Lyapunov指数研究不同状况带锯条故障产生机理和扩展规律比横向振动位移和频率指标会更加准确，更能用于故障类型的判别，用上述理论所建立的系列模型判断带锯条是否产生故障及发展、进行预报和预测是具有重大理论意义和实际指导意义；此系列分析理论在带锯条故障研究中应用尚属首次。这些对研究带锯条故障产生的机理、故障分型模型、安全工作模式判别及预报是十分可行的。 本项目执行期间，共发表论文14篇（其中EI检索论文3篇、ISTP检索论文2篇、SCOUP检索论文3篇），重要刊物发表1篇、核心期刊4篇，参加国内学术会议5人次，会议上发表5篇，建立专利1项、受理发明专利1项，投稿论文3篇，出版学术专著1部。