01
螺栓松动问题概述
变桨轴承螺栓在风机中的角色 · 松动危害（疲劳断裂、轴承移位、停机事故）· 行业现状与检测痛点
基础风机
02
松动原理与力学基础
螺栓预紧力概念 · 松动失效机理（横向振动、旋转松动、蠕变松弛）· 扭矩-预紧力关系
力学核心
03
检测技术总览
传统方法局限性（力矩扳手抽检、敲击听音）· 现代方法对比（超声、振动、应变、视觉）
综述对比
04
振动法检测原理
结构共振频率偏移 · 模态分析基础 · 加速度传感器选型要点
振动传感器
05
超声法检测原理
飞行时间法(TOF) · 声弹性效应 · 超声探头耦合技术
超声TOF
06
应变法检测原理
应变片粘贴工艺 · 惠斯通电桥 · 温度补偿策略
应变电桥
07
视觉/图像法检测原理
高分辨率相机标定 · 边缘检测算法 · 位移场测量(DIC)
视觉DIC
08
传感器选型与布点策略
加速度传感器(IEPE vs MEMS) · 超声探头(纵波 vs 横波) · 应变片(电阻式 vs 光纤光栅)
选型布点
09
数据采集系统搭建
数据采集卡(DAQ)选型 · 采样率与抗混叠滤波 · 同步采集技术
硬件DAQ
10
信号预处理（上）
去趋势项 · 异常值剔除 · 滑动平均滤波
预处理滤波
11
信号预处理（下）
带通滤波(FIR/IIR设计) · 经验模态分解(EMD)去噪
EMD带通
12
时域特征提取
均方根值(RMS) · 峰值因子 · 峭度 · 脉冲因子在松动检测中的应用
时域特征
13
频域特征提取
FFT频谱分析 · 边频带识别 · 谐波能量比
频域FFT
14
时频域分析
短时傅里叶变换(STFT) · 小波变换(CWT/DWT)识别瞬态松动事件
时频小波
15
机器学习入门
特征工程(归一化、降维PCA) · 数据集划分(训练/验证/测试)
MLPCA
16
传统机器学习模型
支持向量机(SVM) · 随机森林(RF) · K近邻(KNN)在螺栓状态分类中的应用
SVMRFKNN
17
深度学习模型
一维卷积神经网络(1D-CNN)搭建 · LSTM时序分类 · 模型训练与调参
CNNLSTM
18
模型评估与优化
混淆矩阵 · ROC曲线 · 交叉验证 · 过拟合抑制(Dropout/Batch Normalization)
评估优化
19
阈值设定与报警策略
固定阈值 vs 自适应阈值 · 多级报警逻辑(预警/报警/停机)
报警阈值
20
Python实战环境搭建
Anaconda环境配置 · 必备库安装(numpy, scipy, pandas, matplotlib, scikit-learn, tensorflow/pytorch)
Python环境
21
实战案例一：振动数据松动检测
数据加载 · 特征提取 · SVM分类
实战振动
22
实战案例二：超声TOF预紧力估算
TOF曲线拟合 · 温度补偿代码实现
超声预紧力
23
实战案例三：应变组松动定位
应变分布热力图 · 异常点检测
应变定位
24
实战案例四：视觉松动角度测量
图像预处理 · Hough变换 · 角度计算
视觉角度
25
实战案例五：1D-CNN端到端检测
数据增强 · 模型部署
CNN端到端
26
系统集成与边缘计算
树莓派/Jetson Nano部署模型 · MQTT数据上传 · 云端可视化
边缘MQTT
27
现场测试与标定
实验室模拟测试台搭建 · 现场安装注意事项 · 标定流程
测试标定
28
标准与规范
ISO 898-1螺栓机械性能 · GB/T 3098.1 · 风电行业检测规范(GL 2010)
标准规范
29
故障诊断与案例分析
典型松动故障波形库 · 误报/漏报原因分析 · 运维决策建议
诊断案例
30
课程总结与未来展望
数字孪生 · 智能螺栓 · 5G+云边协同检测趋势
总结趋势