本科開題報告文獻綜述(開題報告的文獻綜述)
本科開題報告文獻綜述
本科開題報告文獻綜述
畢業(yè)設計的開題報告是保證畢業(yè)設計質量的一個重要環(huán)節(jié)，為規(guī)范畢業(yè)設計的開題報告，學生應在開題報告前，通過調研和資料搜集，主動與指導教師討論，在指導教師的指導下，完成開題報告。
理工大學本科畢業(yè)設計(論文)
開題報告
論文題目
菠蘿皮渣中各種纖維成分的分離研究 200530311499
指導教師 XX
填表日期
食品科學與工程指導教
菠蘿皮渣中各種纖維成分的分離研究
開題報告內容
第一部分：研究的背景和意義 第二部分：研究現(xiàn)狀
第三部分：實驗原理和實驗設計方案 指導教師意見：
備注：1、要有10 篇以上相關文章的閱讀量。
2、理、工科開題報告撰寫不少于2500 字，人文社科開題報告不少于3500 字，包括論文選 題的背景和意義、工作任務分析、調研報告、方案擬定與分析、畢業(yè)論文撰寫提綱及實 施計劃、文獻綜述(理、工科可不提交文獻綜述)等。
3、電腦打印，用A4 紙，頁邊距左邊3.2cm，右邊2.54cm,上下邊距2.54cm，在左邊裝訂; 內容為小四號宋體，行距為固定值20 4、文獻綜述(按文獻綜述格式打印)附在開題報告后面一起裝訂。
文獻綜述內容： 本項目研究意義菠蘿 Pineapple)又名鳳梨 ,學名 nanascomosus )Merr,是熱帶 亞熱帶著名水果 ,其色、香、味及營養(yǎng)價值俱佳 ,深受群眾喜愛。
目前菠蘿的 加工產品主要是糖水菠蘿罐頭 ,在加工過程中幾乎有 50 %～60 ]的菠蘿皮被加工廠丟棄 ,這既浪費了大量的資源(據(jù)報道[ ]菠蘿皮渣含有的營養(yǎng)成分與果肉的基本成分相接近) ,又嚴重污染加工區(qū)的生態(tài)環(huán)境[ 料，
寫下提取纖維素和半纖維素的作用和意義)半纖維素是植物性材料的重要組成成分之一，占15%～30%，是陸生植物細 胞壁的一種主要組分，較集中于初級和次級細胞中[4]。
半纖維素主要是由木聚 糖組成，沒有化學通式[5]。
近年來，半纖維素特別是木聚糖在生物和制藥工業(yè) 中的應用引起人們的廣泛興趣， 但是人們還沒有完全認識到半纖維素利用的'潛 力。
在食品工業(yè)中， 半纖維素可作為食品黏合劑、 增稠劑、穩(wěn)定劑、水凝膠、 食用纖維、薄膜形成劑及乳化劑，如應用在面包生產中可增加面包的體積和吸 水量，并提高面包的質量[5]。
因此可以考慮從菠蘿皮渣中提取纖維素來提高菠蘿皮渣利用率，在煤 、天然氣的儲量日益減少的今天，纖維素可作為一種可持續(xù)發(fā)展的資源來研究和開發(fā)。
而且天然植物纖維資源豐富、價格低廉，突出的優(yōu)點是具有生物可 降解性和可再生性。
在解決人類所面臨的能源、資源和環(huán)境問題方面有重要意 研究現(xiàn)狀(研究現(xiàn)狀應該在文獻閱讀基礎上寫，要求上說你應該不少于10 篇文獻，你可下載些多糖提取的文獻，還有纖維素和半纖維素提取的文獻，
1 講下纖維素提取和多糖提取方法;2 講下超聲目前研究現(xiàn)狀，
3：粗纖維的提取 進展和方法，van soest 方法的原理)國內外研究現(xiàn)狀和存在問題 纖維素的研究在其他原料上也有許多成果,如玉米皮[6]，玉米秸稈[7]，米糠 [8]，小麥麩皮[9]，蘋果渣[10]中纖維素的提取等。
以上原料中半纖維素的提 取都基于半纖維素的堿溶性，再由單因素實驗和正交實驗確定最佳提取參數(shù)。
測定提取率和純度的方法都是采用,中性洗滌劑纖維(NDF)及酸性洗滌劑纖維 (ADF) 超聲波提取也屬于人們比較關注的項目，目前已經有很多物質的提取采用這種 方法：如水溶性豆皮膳食纖維的提取[11]，玉米皮中水溶性膳食纖維的提取[12] 等。
文章中對于超聲波的輔助提取功效做了充分驗證，實驗證明超聲波具有提 高提取率的功效。
三實驗原理和實驗設計方案 實驗基本原理： 利用半纖維素的堿溶性以及超聲波的輔助提取來提取半纖維素。
(先總體上說明下打算用什么方法?為什么采取超聲，必要性講下) 半纖維素的物質組分與結構特點半纖維素是植物細胞壁的組成成分之一, 它能被熱的無機酸所水解。
與纖維 素相比它是相當容易被水解的。
半纖維素的結構單元是木糖、阿拉伯糖、葡萄 糖等以及這些糖的甲基化、乙酯化單位和醛酸衍生物。
不同來源的半纖維素各 種結構單元比例不同, 但分布比較穩(wěn)定的組分是木糖, 糖苷鍵連接, 分支度高。
(講下纖維素和半纖維素的不同，怎么樣將這兩者分離開， 怎么確定半纖維素的純度?) 超聲波輔助提取的原理超聲波提取技術 ：超聲波是指頻率為20 千赫～50 兆赫左右的電磁波，它 是一種機械波，需要能量載體—介質—來進行傳播。
超聲波在傳遞過程中存在 著的正負壓強交變周期，在正相位時，對介質分子產生擠壓，增加介質原來的 密度;負相位時，介質分子稀疏、離散，介質密度減小。
也就是說，超聲波并 不能使樣品內的分子產生極化，而是在溶劑和樣品之間產生聲波空化作用，導 致溶液內氣泡的形成、增長和爆破壓縮，從而使固體樣品分散，增大樣品與溶 劑之間的接觸面積，提高目標物從固相轉移到液相的傳質速率。
在工業(yè)應用方 面，利用超聲波進行清洗、干燥、殺菌、霧化及無損檢測等，是一種非常成熟 且有廣泛應用的技術。
超聲波提取的原理：是基于超聲波的特殊物理性質。
主要是主要通過壓電換能 器產生的快速機械振動波來減少目標萃取物與樣品基體之間的作用力從而實現(xiàn) 固--液萃取分離。
(1)加速介質質點運動。
高于20 KHz 聲波頻率的超聲波的 連續(xù)介質(例如水)中傳播時，根據(jù)惠更斯波動原理，在其傳播的波陣面上將 引起介質質點的運動，使介質質點運動獲行巨大的加速度和動能。
質點的加速 度經計算一般可達重力加速度的二千倍以上。
由于介質質點將超聲波能量作用 于質點上而使之獲得巨大的加速度和動能，迅速逸出基體而游離于水中。
空化作用。
超聲波在液體介質中傳播產生特殊的“空化效應”，“空化效應”不斷產生無數(shù)內部壓力達到上千個大氣壓的微氣穴并不斷“爆破”產生微觀上的強大 沖擊波作用在原料上，使其中半纖維素成分物質被“轟擊”逸出，并使得基體被 不斷剝蝕，其中有效成分不斷被分離出來。
綜上所述，物質在超聲波場作用下 不但作為介質質點獲得自身的巨大加速度和動能，而且通過“空化效應”獲得強 大的外力沖擊，所以能高效率并充分分離出來。
本實驗設計方案為： 原料預處理(給出總體的技術路線，比如：原料—破碎—過篩—等等，然后具體操作和注意事項你可以再分點寫) 原料——打漿——烘干——粉碎 2，粗纖維的確定 植物細胞壁中的纖維素和木質素是由聚糖混合物緊密地相互交織在一起 糖混合物稱為半纖維素。
半纖維素是一種復合糖,要絕對分離各組分幾乎是不 可能的 ,只能達到一定程度的分離。
目前沒有任何一種分離方法適用于所有半 纖維素的分離 ,對于不同的植物原料 ,采用不同的方法。
本實驗對于適用與菠蘿皮渣的洗滌法洗去皮渣中果膠，蛋白等物質。
同時進 行各種洗滌方法的洗滌效果比較，被比較的洗滌方法有酸洗滌法，堿洗滌法， 中性洗滌液法，同時用蒸餾水洗滌作比較。
3，正交實驗確定最佳提取條件(超聲波輔助提取) 首先，進行超聲波提取的單因素實驗，將超聲波功率，超聲波提取時間，水 解溫度，堿液濃度確定為影響因素。
稱量 1g 樣品，加入 25ml 堿液。
各個因素 水平設定見下表： 水平1 水平2 水平3 水平4 水平5 功率(w) 100 200 300 400 500 (min)15 30 45 60 90 1015 18 然后采用正交實驗以提取率和純度為指標確定最佳提取條件(以什么作為指 標，間苯三酚是什么方法，Douglas 方法的原理和干什么的，具體說明下) 采用間苯三酚顯色法確定半纖維素含量。
戊聚糖的常規(guī)分析方法有色譜法和比色法。
色譜法:樣品首先被水解成單糖 形式,經過還原和酯化,生成能氣化的糖腈的衍生物,而后通過色譜分析,其含量 為阿拉伯糖和木糖的和。
此法結果精確,但制備工藝復雜,費時費力,而且很大程 度上受到儀器的影響。
比色法有地衣酚-鹽酸法和 Douglas 法。
地衣酚-鹽酸法 是根據(jù)戊聚糖被熱酸水解成糠醛,再與地衣酚反應,由吸光度根據(jù)標準曲線計算 戊聚糖含量。
此法較為簡單,但是容易受己糖的干擾,需要采用雙波長吸光度法 測定。
本實驗采用 Douglas 法測定提取物中的戊聚糖,是一種快速簡便,且較為 精確測定戊聚糖的方法。
實驗部分顯色劑的配置： 2g 間苯三酚+110ml 冰醋酸+10ml 無水乙醇+1ml 葡萄糖液 在比色管中加入2ml 樣液，10ml 顯色劑。
在沸水浴中加熱25 分鐘，迅速冷 卻。
測552 吸光度值。
參考文獻 參照論文格式寫 備注：1、文獻綜述內容包括：國內外研究理論、研究方法、進展情況、存在問題、參考依 2、文獻綜述必須切題。
3、電腦打印，用A4 紙。
內容為小四號宋體，行距為固定值20 磅，頁邊距左邊3.2cm， 右邊2.54cm,上下邊距2.54cm，在左邊裝訂。
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開題報告的文獻綜述
開題報告的文獻綜述
由于開題報告是用文字體現(xiàn)論文的總體構想，因而篇幅不必過大，但要把計劃研究的課題、如何研究、理論適用等主要問題說清楚，一般應該包含一下幾個部分：總述、提綱、參考文獻、寫作方法、進度安排。
碩士學位論文開題報告及文獻綜述課題名稱 學號 姓名 學院 機械與儲運工程學院 學科專業(yè) 指導教師 完成時間：
目錄
開題報告
1.1課題來源
1.2研究意義
2.1離心泵故障狀態(tài)監(jiān)測現(xiàn)狀
2.2管道泄漏檢測研究現(xiàn)狀
2.3存在的不足
3.1論文主要研究內容
3.2論文采用的技術路線
1.1油氣能源的重要性
1.2管道的特點及應用 10
1.3 設備系統(tǒng)的故障耦合作用 12
二、離心泵的結構、工作原理及主要故障形式 13
2.1 離心泵的基本構造及工作原理 13
2.2 離心泵的性能參數(shù)及曲線 15
2.3 離心泵常見故障分析 18
三、故障診斷現(xiàn)狀及趨勢 20
3.1 故障診斷現(xiàn)狀 20
3.2 故障診斷發(fā)展趨勢 2
7四、管道泄漏檢測方法綜述 27
五、輸油泵與管道耦合故障診斷方法綜述 29
參考文獻 30
開題報告
一.課題來源及研究意義
1.1 課題來源
本論文的課題來源于以下兩個項目課題：
1)國家自然科學基金——********(編號：);
1.2 研究意義 石油是維持我國經濟高速發(fā)展的戰(zhàn)略性資源，中國目前70%的石油通過管道 運輸。
石油是維持我國經濟高速發(fā)展的戰(zhàn)略性資源，石油管道則是保障能源供給、 關系國計民生的基礎性設施。
中國目前 70%的石油通過管道運輸，石油管道總 里程已接近 萬千米，其中原油管道1.99 萬千米，成品油管道1.81 萬千米。
石油管道運輸生產系統(tǒng)的安全不僅關系到人民群眾的生命財產安全和生態(tài)環(huán)境 安全，還關系到國家的能源安全。
管道和泵機組好比是人體循環(huán)系統(tǒng)中的“血管” 和“心臟”，它們分別是石油管道運輸生產系統(tǒng)中最為關鍵的靜設備和動設備， 其運行的穩(wěn)定性直接決定了整個輸油系統(tǒng)的安全性。
中國現(xiàn)有管道中的 60%已運行20 年左右，存在管線老化、腐蝕穿孔等問題， 管道進入事故多發(fā)期，并且管線占壓、打孔盜油等人為因素所導致的管道破壞也 時有發(fā)生。
此外，與之相配套的儲運設施也存在著超期服役等問題，這些因素都 嚴重影響了石油輸送的安全運行。
其輸送的油品具有高壓、易燃、易爆等特性， 使其在輸送和存儲等過程中存在著很多安全隱患，并且系統(tǒng)機械結構復雜，控制 參數(shù)繁多，且調節(jié)操作頻繁，易引起“連鎖反應”。
如果發(fā)生一般事故，如停泵， 將造成一定的經濟損失。
一旦發(fā)生火災、爆炸事故，不僅直接經濟損失巨大，而 且還將造成人員傷亡，甚至影響國民經濟。
對其開展故障診斷對確保整個儲運生產系統(tǒng)的安全運行有重要意義，有助于 減少誤報警、減少非計劃停機、給出合理的維修策略，對于保護油氣生產安全、 人員生命財產、生態(tài)環(huán)境具有重要的意義。
二.國內外研究現(xiàn)狀及不足2.1 離心泵故障狀態(tài)監(jiān)測現(xiàn)狀 機械設備運行狀態(tài)的監(jiān)測技術已經從單憑直覺的耳聽、眼看、手摸，發(fā)展到 采用現(xiàn)代測量技術、計算機技術和信號分析技術的先進的監(jiān)測技術，諸如超聲、 聲發(fā)射紅外測溫等。
人工智能、專家系統(tǒng)、模糊數(shù)學等新興學科在機械狀態(tài)監(jiān)測 技術中也找到用武之地。
機械動態(tài)信號分析方法和應用技術放方面新近的發(fā)展有：采用空間域濾波的 預處理、采用Vold=Kalman 濾波的多軸階比信號分析技術、適于非平穩(wěn)信號的基 于Wigner-Ville 分布分析、小波(wavelet)變換方法、混沌分析方法、智能傳感 與檢測技術及與VXI 總線一起平臺相關的技術等。
當前國內外較典型的狀態(tài)監(jiān)測方式主要有3 離線定期監(jiān)測方式。
測試人員定期到現(xiàn)場用一個傳感器依次對各測點進行測試，并用磁帶機記錄信號。
數(shù)據(jù)處理在專用計算機上完成，或是直接在便攜 式內置微機的儀器上完成;
這是當前利用進口檢測儀器普遍采用的方式。
采用該 方式，測試系統(tǒng)較簡單，但是測試工作較繁瑣，需要專門的測試人員。
由于離線 定期監(jiān)測，不能及時發(fā)現(xiàn)突發(fā)性故障。
在線監(jiān)測離線分析的監(jiān)測方式(主從機監(jiān)測方式)。
在設備上的多個測點均安裝傳感器，由現(xiàn)場微處理器從機系統(tǒng)進行各測點的數(shù)據(jù)采集和處理，在主機 系統(tǒng)上由專業(yè)人員進行分析和判斷。
這種方式是近年在大型旋轉機械上采用的方 式。
相對第一種方式，該種方式免去了更換測點的麻煩，并能在線進行檢測和報 警;
但是該種方式需要離線進行數(shù)據(jù)分析和判斷，而且分析和判斷需要由專業(yè)技 術人員參與。
自動在線監(jiān)測方式。
該種方式不僅能實現(xiàn)自動在線監(jiān)測設備的工作狀態(tài)，即使進行故障預報，而且能實現(xiàn)在線地進行數(shù)據(jù)處理和分析判斷;
由于能根據(jù)專 家經驗和有關準則進行智能化的比較和判斷，中等文化水平的值班工作人員經過 短期培訓后就能使用。
該種方式比較先進，既不需要認為更換測點，也不需專門 的測試人員和專業(yè)技術人員參與分析和判斷，但是軟硬件的研制工作量很大。
在國內，泵測試技術的發(fā)展相對較慢，其歷程可以簡要的劃分為兩個時期:20 世紀80 年代以前和20 世紀80 年代至今。
20 世紀80 年代以前，屬于指針式測試系統(tǒng)時期。
泵的測量基本采用分立式 儀器和儀表測量各種物理量。
例如，用彈簧壓力計測壓力，用文吐里流量計測流 量，用電流表、電壓表等測電力參數(shù)。
在這一時期，泵測試系統(tǒng)存在測試儀表眾 多，成本高，體積龐大，可靠性差，試驗人員多，工作量大，效率低，試驗誤差 大等問題。
在這種條件下，為了得到性能優(yōu)良的水力模型，往往需要反復進行多次模型試驗，而且時間效率極低。
20 世紀80 年代至今屬于測試系統(tǒng)的自動化時期。
這個時期正是計算機技術、 通信技術和智能控制技術高速發(fā)展的時期，自動控制領域日新月異，智能儀表、 先進的控制系統(tǒng)等則層出不窮。
這給泵測試技術帶來了契機，人們面臨的困難迎 刃而解。
智能電磁流量計、超聲波流量計、轉矩轉速傳感器、微機扭矩儀、電子 計算機、單片機等先進的智能電子裝置迅速地被應用于新一代的水泵測試系統(tǒng) 中，極大的提高了水泵測試系統(tǒng)的自動化程度、測試精度、響應速度和人工效率。
在國外很多國家，泵測試領域的研究起步較早，泵計算機輔助性能測試系統(tǒng) 的使用很普遍，其測試精度和自動化程度較高。
尤其是美國、英國和德國等國家， 泵測試技術的發(fā)展走在我們的前列，泵測試系統(tǒng)呈現(xiàn)高集成、小體積、可移動、 多功能、設備全和易操作等特點。
美國TecQuipment.Inc 生產的CentrifugalPumpTest Set 是一臺用于離心泵 測試的裝置，為研究離心泵在不同揚程、流量和轉速下的特性提供了新的測試方 英國TQEducationand TrainingLtd 研發(fā)的離心泵測試臺結構緊湊，操作方 便靈活，采用數(shù)字式儀表實時顯示所測得的轉速、轉矩和功率值，用文丘里管測 量水泵的流量，研究分析了泵的汽蝕現(xiàn)象，并能得到離心泵的性能，如泵的流量 和揚程特性，泵的流量和效率特性等等。
同樣，ArmfieldLimited 公司設計的多 泵試驗臺可以得到不同類型泵的運行特性，通過用直流半導體閘流管控制器進行 變速調節(jié)，能夠測量離心泵、渦輪泵、軸流泵和齒輪泵的揚程、流量、功率和扭 矩等參數(shù)，并繪制泵的性能曲線。
德國 FLUIDON Company 公司生產的汽車冷卻水泵試驗臺用于測量快速轉動 泵的效率、磨損和流量，可以測試轉速高達7500r/min 的快速旋轉泵，其允許的 最大流量是150L/min，電動機的最大驅動功率是30kw。
綜上可知，目前國內泵測試裝置的自動化程度還不是很高，國外發(fā)達國家的 泵測試系統(tǒng)的自動化水平普遍高于國內。
隨著市場經濟的不斷深入和完善，技術 理論的日趨成熟，生產檢測自動化水平的提高以及市場對高精度檢測的不斷需 求，泵測試技術將逐漸向測量儀器的自動原位校正標定、寬測量范圍、多功能融 合、智能化、方便的網(wǎng)絡控制和數(shù)據(jù)共享等方向發(fā)展。
2.2 管道泄漏檢測研究現(xiàn)狀 石油變得越來越重要，帶動了石油工業(yè)，管道運輸作為一種主要的石油運輸 方式，也得到了迅猛發(fā)展。
隨著管道工業(yè)的發(fā)展，泄漏檢測技術也得到了進步。
伴隨油氣田的開發(fā)，油氣管道的安全運行越來越受到廣泛的重視。
在管道建設過 程中，即使在鋪設、安裝及運行時達到了相應的質量標準，但管道的老化依舊是不可避免的。
在管道事故中, 腐蝕、施工、材料缺陷及外部干擾是造成管道故障 的主要原因。
施工和材料缺陷造成的管道故障往往出現(xiàn)在管道運行的初期, 腐蝕 造成的管道事故大多出現(xiàn)在管道運行的后期。
油氣管道泄漏檢測方法根據(jù)測量手段、測量媒介、檢測裝置所處的位置和檢 測對象的不同，大體上可分為直接檢測法與間接檢測法、基于硬件與軟件的檢測 法、內部檢測法與外部檢測法、監(jiān)測管壁狀況和監(jiān)測內部流體狀態(tài)的方法，其中 用得較為廣泛的分類方法就是根據(jù)測量手段將檢測方法分為直接檢測法和間接 檢測法。
直接檢測法是利用安裝在管道外邊的檢測器，直接檢測漏到管外的輸送液體 或其揮發(fā)氣體，從而達到檢漏目的的方法，直接檢漏法有：人工分段巡視法，機 載紅外線法，聲發(fā)射技術，電纜傳感器技術，光纖傳感器技術，土壤檢測技術， 超聲波流量測定技術，蒸汽測定技術，激光遙感技術等;
間接檢測法是指通過監(jiān) 測管道運行參數(shù)的變化，如檢測流量、聲音、壓力等物理狀態(tài)的變化，利用數(shù)學 模型和計算機軟件來推斷出是否出現(xiàn)泄漏、并確定泄漏量大小和泄漏點位置。
間 接檢漏法有：水壓或氣壓試驗檢測、體積或質量平衡法、壓力點分析法(PPA)、 負壓波法、光學檢測法、聲發(fā)射技術法、動態(tài)模擬法以及統(tǒng)計檢漏法等。
國際上泄漏檢測和定位的方法的研究已有幾十年的歷史，從最簡單的人工分 段沿管道巡視發(fā)展到基于分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的軟硬件相結合的方法，從陸上檢 測發(fā)展到海底檢測，甚至利用飛機或衛(wèi)星遙感技術等進行空中對地下管道的檢測 等等，涉及范圍之廣，使用方法之多，可見，管道泄漏檢測技術是多學科多領域 知識的綜合。
盡管我國的管道檢測研究起步較晚，但和發(fā)達國家的技術交流很多，而且國 家對管道安全的重視程度也越來越大，因此發(fā)展很快。
目前開展這方面研究的單 位很多，如中國石油大學、北京科技大學、清華大學、大連理工大學、天津大學、 西安交通大學、重慶大學等，提出了一些方法并作出部分產品，目前在實際中的 應用較廣泛，取得了較不錯的效果。
2.3 存在的不足 儲運生產系統(tǒng)作為一個完整的水力學、動力學系統(tǒng)，管道與機組，管道自身、 機組自身各個部件間都有復雜的耦合作用關系。
傳統(tǒng)診斷方法往往忽視了這些耦 合關系，“頭痛醫(yī)頭，腳痛醫(yī)腳”。
這在很大程度上缺失了信息間整體、內在的關 聯(lián)判據(jù)，因而無法克服誤報警率高的診斷難點。
原油管道輸送是在一個密閉的環(huán)境中進行的，泵和管道組成了一個相對完整 的水力學系統(tǒng)，某一方運行工況的改變都會對另一方產生影響。
在機組運轉的狀 態(tài)下，流體一機械一電磁三部分是相互影響的。
例如，當液體流動激起機組轉輪部件振動時，機組軸系也會發(fā)生振動，旋轉軸系振動的影響會導致電機轉子與定 子之間氣隙不對稱變化，由此產生的不平衡磁拉力會造成機組軸系的振動，而機 組主軸系統(tǒng)的運動狀態(tài)發(fā)生變化后，又會對輸油泵的流場及電機的磁場產生影響
目前國內外對這種耦合作用關系的研究才剛剛開始，現(xiàn)有的研究主要集中在機組自身各個部件間的耦合作用關系上，即機組多種故障耦合診斷的研究，如轉 子系統(tǒng)碰摩故障、油膜振蕩及碰摩和油膜振蕩相互作用的耦合故障。