第01章
课程导论
风电齿轮箱工程背景 · 故障诊断意义 · 多体动力学核心价值 · 课程框架与学习路径
概论背景
第02章
风电齿轮箱结构与原理
两级行星+一级平行轴拓扑 · 功率分流 · 关键零部件功能解析
结构行星轮
第03章
多体动力学基础理论
多体系统动力学方程 · 刚体与柔性体 · 约束铰链 · 自由度与冗余约束
理论约束
第04章
齿轮啮合动力学
啮合刚度激励 · 传递误差 · 时变啮合刚度 · 齿侧间隙与接触碰撞
啮合刚度
第05章
轴承动力学建模
滚动轴承刚度 · 游隙预紧 · 保持架与滚动体 · 故障特征频率
轴承建模
第06章
柔性体建模技术
Craig-Bampton方法 · 模态综合法 · 刚柔耦合 · 应力变形输出
柔性体模态
第07章
SIMPACK软件入门
界面与工作流程 · 模型树 · 前处理求解器 · 后处理结果提取
软件SIMPACK
第08章
SIMPACK齿轮箱建模实战（一）
两级行星轮系 · 齿轮副啮合参数 · 行星架与齿圈约束
建模行星级
第09章
SIMPACK齿轮箱建模实战（二）
平行轴齿轮级 · 轴承支撑约束 · 扭矩转速边界条件
平行轴边界
第10章
SIMPACK齿轮箱建模实战（三）
箱体柔性体导入 · 螺栓连接接触 · 整机装配与调试
装配柔性箱体
第11章
仿真求解与参数设置
显式/隐式求解器 · 积分步长精度 · 阻尼摩擦 · 仿真时间输出频率
求解参数
第12章
仿真结果后处理
时域信号提取 · FFT功率谱 · 阶次分析 · 瀑布图与彩图
后处理频域
第13章
齿轮故障机理与特征
磨损 · 裂纹 · 点蚀 · 断齿 · 振动特征与故障频率
齿轮故障机理
第14章
轴承故障机理与特征
内圈/外圈/滚动体/保持架故障 · 振动特征与频率计算
轴承故障特征频率
第15章
轴与联轴器故障
轴弯曲/裂纹 · 不对中 · 不平衡 · 振动特征与仿真建模
轴故障不对中
第16章
故障注入仿真方法
修改啮合刚度模拟裂纹 · 游隙模拟磨损 · 冲击载荷模拟断齿 · 轴心轨迹模拟不对中
故障注入仿真
第17章
时域同步平均（TSA）技术
TSA原理 · 角域重采样 · 故障特征增强 · 齿轮箱诊断应用
TSA角域
第18章
包络谱分析与解调技术
Hilbert变换 · 包络谱 · 共振解调 · 早期故障特征提取
包络谱解调
第19章
时频分析方法
短时傅里叶STFT · 小波CWT · Wigner-Ville · 非平稳信号应用
时频小波
第20章
深度学习故障诊断基础
CNN · RNN · LSTM · 数据集构建与模型训练评估
深度学习分类
第21章
迁移学习与域自适应
源域/目标域 · MMD · 对抗性域自适应 · 跨工况诊断
迁移学习域自适应
第22章
数字孪生与混合建模
数字孪生概念 · 物理+数据融合 · 实时仿真 · 模型更新校准
数字孪生混合
第23章
齿轮箱试验台设计与测试
试验台架构 · 传感器选型布置 · 数据采集 · 测试方案设计
试验台传感器
第24章
信号预处理与特征工程
去噪滤波 · 时频域熵特征 · 特征选择降维 PCA/t-SNE
预处理特征
第25章
故障诊断专家系统
规则推理 · 模糊逻辑 · 决策树 · 故障树FTA · 案例推理
专家系统FTA
第26章
状态评估与剩余寿命预测
健康指标 · 退化趋势 · 物理模型寿命预测 · 数据驱动RUL
寿命预测RUL
第27章
工业案例实战（一）
2MW高速轴轴承故障诊断 · 仿真到实测数据验证
案例2MW
第28章
工业案例实战（二）
3MW行星轮齿根裂纹 · 多体动力学+振动联合分析
案例3MW
第29章
工业案例实战（三）
5MW海上风电复合故障 · 多传感器融合+深度学习
案例5MW
第30章
课程总结与前沿展望
知识体系回顾 · 工业挑战趋势 · 智能运维PHM · 推荐资源工具
总结前沿