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　　摘要：机械故障诊断是一门起源于20世纪60年代的新兴学科，其突出特点是理论研究与工程实际应用紧密结合。该学科经过半个世纪的发展逐渐成熟，在信号获取与传感技术、故障机理与征兆联系、信号处理与诊断方法、智能决策与诊断系统等方面形成较完善的理论体系，涌现了如全息谱诊断、小波有限元裂纹动态定量诊断等原创性理论成果，在机械、冶金、石化、能源和航空等行业取得了大量卓有成效的工程应用。但是，该学科也还存在着故障机理研究不足、诊断方法有限和智能诊断系统薄弱等问题。今后机械故障诊断学科的基础研究和源头探索究竟应该如何开展，未来的发展方向是怎样，将是一个非常急切且需要深入探讨的问题。在对国内外机械故障诊断学科基础理论和工程实际应用研究现状分析的基础上，指出目前该学科基础研究存在的问题和今后研究突破的方向。
　　关键词：故障诊断故障机理特征提取寿命预测
　　BasicResearchonMachineryFaultDiagnosis?hatisthePrescription
　　WANGGuobiao1HEZhengjia2CHENXuefeng2LAIYinan1
　　AbstractFromthe1960s,themachineryfaultdiagnosishasrapi
dlydevelopedasanemergingsubject,whoseprominentfeaturelies
inclosecombinationoftheoreticalresearchandengineeringpract
icalapplication.Overthepasthalfacentury,themachineryfaultdi
agnosishasbeendevelopedintoitsmaturity,whichresultsinrelat
ivelycomprehensivetheoreticalframeworkonsignalacquisitiona
ndsensingtechnology,faultmechanismandsymptomrelationship,
signalprocessinganddiagnosismethodaswellasintelligentdecis
ionanddiagnosissystem.Thissubjecthasalsomadeseveralorigina
ltheoreticalachievements,suchasholospectrumdiagnosisandcra
ckdynamicquantitativediagnosiswithwaveletfiniteelement.Mea
nwhile,ithasbeeneffectivelyimplementedinanumberofengineerin
gapplications,suchasmachinery,metallurgy,petrochemicalindu
stry,energyandaviation,etc.However,therestillexistsomesho
rtcomingsinthissubject,suchasresearchblanksinfaultmechani
sm,limitationindiagnosismethods,weaknessinintelligentdiagn
osisequipment.Therefore,howtodevelopthebasicresearchandexp
lorethesourceofmachineryfaultdiagnosis?Whataredevelopmentdirectionsinthefuture?Theseareurgentproblemsneededtobeaddressed.Basedonthereview
oftherecentresearchesonbasictheoryofmachineryfaultdiagnosi
sanditsengineeringpracticalapplicationathomeandabroad,thedef
iciencyofthebasicresearchandthebreakthroughpotentialsofmachineryfaultdiagnosisarepresented.
　　Keywords：FaultdiagnosisFaultmechanismFeatureextractionLifeprediction
　　0前言
　　机械故障诊断技术是监测、诊断和预示连续运行机械设备的状态和故障，保障机械设备安全运行的一门科学技术，也是20世纪60年代以来借助多种学科的现代化技术成果迅速发展形成的一门新兴学科。其突出特点是理论研究与工程实际应用紧密结合[1]。
　　机械故障诊断对于保障设备安全运行意义重大。机械设备一旦出现事故，将带来巨大的经济损失和人员伤亡。国内外因机械设备故障而引起的灾难性事故屡有发生[2]，例如我国三峡工地塔带机断裂事故、美国哥伦比亚号载人航天飞机失事、美国空军F15战机空中解体事件等。正所谓“千里长堤，溃于蚁穴”，若能准确及时识别设备运行过程中故障的萌生和演变，对保障机械系统安全运行，减少或避免重大灾难性事故具有非常重要的意义。为此，美国国家航空航天局(NASA)开展了为期10年的航空安全专项研究(Aviationsafetyprogram,AvSP)，并将新的复合材料结构长期服役中性能蜕变、损伤演化和疲劳等的检测、预测和预防问题列为重要的研究内容之一。我国国家中长期规划(2006-2020年)和《机械工程学科发展战略报告(2011-2020年)》，均将重大产品和重大设施运行可靠性、安全性、可维护性关键技术列为重要的研究方向[3-5]。