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基于参数优化变分模态分解的滚动轴承故障特征提取方法 被引量:41
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作者 郑义 岳建海 +1 位作者 焦静 郭鑫源 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第1期86-94,共9页
在滚动轴承早期故障阶段,代表轴承故障特征的冲击成分容易被较强的背景噪声淹没,针对这一问题提出相关峭度(Correlated Kurtosis,CK)优化变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)的滚动轴承故障特征提取方法。针对变分模态分... 在滚动轴承早期故障阶段,代表轴承故障特征的冲击成分容易被较强的背景噪声淹没,针对这一问题提出相关峭度(Correlated Kurtosis,CK)优化变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)的滚动轴承故障特征提取方法。针对变分模态分解方法参数不确定问题,提出利用以相关峭度为适应度函数的蝗虫优化算法(Grasshopper Optimization Algorithm,GOA)对变分模态分解参数进行自适应选定。针对故障信号经优化变分模态分解处理后模态分量的筛选问题,以相关峭度为指标,挑选具有最大相关峭度指标的模态分量进行包络解调分析,提取轴承信号中的故障特征信息。仿真及实测信号处理结果证明,该方法能在强噪声背景下准确提取滚动轴承故障信号的微弱特征。 展开更多
关键词 滚动轴承 强噪声 变分模态分解 相关峭度 蝗虫优化算法
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VMD和ICA联合降噪方法在轴承故障诊断中的应用 被引量:41
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作者 马增强 柳晓云 +1 位作者 张俊甲 王建东 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第13期201-207,共7页
针对振动信号易受噪声干扰的影响、故障特征提取困难的问题,提出一种基于变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)和独立分量分析(Independent Component Analysis,ICA)相结合的去噪方法。该方法首先利用VMD算法将振动信号分... 针对振动信号易受噪声干扰的影响、故障特征提取困难的问题,提出一种基于变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)和独立分量分析(Independent Component Analysis,ICA)相结合的去噪方法。该方法首先利用VMD算法将振动信号分解成若干不同频率的本征模态分量(Intrinsic Mode Function,IMF),有效的抑制了LMD分解中存在的模态混叠现象和端点效应等问题,然后依据峭度准则选取相应分量进行重构,引入虚拟噪声通道;最后利用Fast ICA将重构后信号再次进行去噪处理,分离出有效的故障特征分量,从而识别故障类型。将该方法应用到滚动轴承故障数据中,并与LMD-ICA方法作对比,结果表明,提出方法不仅能够有效的解决去噪过程中丢失故障信息以及由于模态混叠导致噪声不能完全去除的问题,还能更清晰、准确地提取出故障特征频率。 展开更多
关键词 变分模态分解 独立分量分析 降噪 滚动轴承 故障诊断
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基于卷积神经网络的风电机组轴承机械故障智能诊断方法 被引量:28
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作者 史光宇 徐健 杨强 《华北电力大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2020年第4期71-79,共9页
在风力发电机组运行中轴承机械故障发生概率较高,而传统诊断依靠人工专家来进行故障特征识别,难以实现风电机组自动化故障检测和智能运维。基于振动信号检测、信号变换、卷积神经网络识别的轴承故障智能诊断思路,设计了具有三对卷积-池... 在风力发电机组运行中轴承机械故障发生概率较高,而传统诊断依靠人工专家来进行故障特征识别,难以实现风电机组自动化故障检测和智能运维。基于振动信号检测、信号变换、卷积神经网络识别的轴承故障智能诊断思路,设计了具有三对卷积-池化层和两层全连接层的深度卷积神经网络模型和诊断算法。基于公开数据集对所提出方法进行了实验验证,并对基于振动信号经过振动灰度图、短时傅里叶变换时频图和连续小波变换时频图三种不同信号变换方式对诊断模型准确率的影响进行了比较和分析。实验结果证明所提出轴承机械故障智能诊断方法的有效性,为风电机组机械故障诊断和智能化运维提供了新的思路。 展开更多
关键词 风电机组 轴承 故障诊断 卷积神经网络 抗噪声 信号处理
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EWT和ICA联合降噪在轴承故障诊断中的应用 被引量:25
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作者 吕跃刚 何洋洋 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2019年第16期42-48,70,共8页
在强背景噪声下提取非平稳振动信号的微弱故障特征时,系统信号和干扰噪声在频带互相混叠难以分离,传统消噪方法存在较大局限。为此提出一种基于经验小波变换(EWT)和独立分量分析(ICA)联合降噪的方法。利用EWT算法将振动信号进行分解,避... 在强背景噪声下提取非平稳振动信号的微弱故障特征时,系统信号和干扰噪声在频带互相混叠难以分离,传统消噪方法存在较大局限。为此提出一种基于经验小波变换(EWT)和独立分量分析(ICA)联合降噪的方法。利用EWT算法将振动信号进行分解,避免了经验模态分解(EMD)和总体经验模态分解(EEMD)存在的模态混叠和端点效应;依据峭度及相关系数准则选取相应分量,引入虚拟噪声通道;利用ICA对重组信号进行解混去噪,分离出源信号后进行Hilbert包络解调,提取故障特征频率,实现故障诊断。通过对实际轴承信号的分析,验证了该方法不仅对时变、非平稳的强噪声干扰具有较好的消除效果,还能更清晰、准确地提取故障特征信息。 展开更多
关键词 滚动轴承 故障诊断 降噪 经验模态分解(EWT) 独立分量分析(ICA)
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基于多分支深度可分离卷积神经网络的滚动轴承故障诊断研究 被引量:21
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作者 刘恒畅 姚德臣 +1 位作者 杨建伟 张骄 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第10期95-102,共8页
针对传统滚动轴承故障诊断方法存在抗噪性差、需要人工特征提取、计算量较大、对运行设备要求高的问题,提出一种基于多分支深度可分离卷积神经网络(MBDS-CNN)的滚动轴承故障诊断方法,利用深度可分离卷积和权重剪枝技术对模型尺寸进行压... 针对传统滚动轴承故障诊断方法存在抗噪性差、需要人工特征提取、计算量较大、对运行设备要求高的问题,提出一种基于多分支深度可分离卷积神经网络(MBDS-CNN)的滚动轴承故障诊断方法,利用深度可分离卷积和权重剪枝技术对模型尺寸进行压缩,通过多分支结构保证模型的精度,避免梯度消失现象的发生。使用模型尺寸、诊断精度、预测速度作为评价指标对模型进行评估。试验结果证明,基于多分支深度可分离卷积神经网络的滚动轴承故障诊断,可以在噪声环境下有效识别轴承不同部位故障程度,提高了诊断效率,降低了对运行设备性能的要求。 展开更多
关键词 滚动轴承 故障程度 抗噪性 卷积神经网络(CNN) 故障诊断
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润滑对球轴承振动特性的影响 被引量:18
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作者 赵联春 马家驹 +1 位作者 马纯青 邱志仁 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期421-425,共5页
采用专门设计制作的试验轴承和微机数字式振动测量分析系统,研究了润滑对中心轴向载荷作用下深沟球轴承振动和噪声的幅值及频率特性的影响.结果表明:充分润滑能够有效地降低轴承的振动和噪声水平;润滑不充分或润滑剂不清洁可使振动和噪... 采用专门设计制作的试验轴承和微机数字式振动测量分析系统,研究了润滑对中心轴向载荷作用下深沟球轴承振动和噪声的幅值及频率特性的影响.结果表明:充分润滑能够有效地降低轴承的振动和噪声水平;润滑不充分或润滑剂不清洁可使振动和噪声加剧,诱发接触谐振和啸声,并使接触表面产生轻微损伤;无润滑时轴承振动急剧增高,并造成磨损失效;同时,润滑油膜的"刚化效应"使轴承弹性接触振动的固有频率提高. 展开更多
关键词 球轴承 振动 噪声 润滑
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高品质低噪音滚动轴承 被引量:15
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作者 邓四二 夏新涛 +2 位作者 颉谭成 王连生 张亮 《洛阳工学院学报》 2000年第1期29-31,共3页
提出高品质低噪音滚动轴承的新概念 ,综述了低噪音轴承研究中的非线性振动与快速傅立叶变换、异音与频率以及噪声与振动的关系 。
关键词 滚动轴承 噪声 振动 高品质轴承 测量
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滚动轴承振动与噪声的相关性解析 被引量:17
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作者 杨晓蔚 李红涛 《轴承》 北大核心 2011年第7期53-56,共4页
通过对滚动轴承振动与噪声关系的深入分析,阐明了轴承振动与噪声之间的本质相关性和主要差异性———控制轴承振动可以控制轴承噪声,但目前测量轴承振动的方法却不能完全反映轴承噪声,同时还介绍了轴承噪声寿命的估算方法,指出了轴承振... 通过对滚动轴承振动与噪声关系的深入分析,阐明了轴承振动与噪声之间的本质相关性和主要差异性———控制轴承振动可以控制轴承噪声,但目前测量轴承振动的方法却不能完全反映轴承噪声,同时还介绍了轴承噪声寿命的估算方法,指出了轴承振动与噪声的主流技术发展方向。 展开更多
关键词 滚动轴承 振动 噪声 相关性
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滚动轴承振动与噪声关系的灰色研究 被引量:15
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作者 夏新涛 王中宇 +1 位作者 孙立明 赵联春 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期424-428,共5页
以灰色系统理论为基础,通过实验,研究6201和6203轴承振动与噪声的关系。振动用加速度有效值描述,噪声以声压级表示。实验数据处理结果表明,轴承振动与噪声的关系不明显,并具有很大的不确定性。因此,不宜用轴承的振动代替轴承的噪声,应... 以灰色系统理论为基础,通过实验,研究6201和6203轴承振动与噪声的关系。振动用加速度有效值描述,噪声以声压级表示。实验数据处理结果表明,轴承振动与噪声的关系不明显,并具有很大的不确定性。因此,不宜用轴承的振动代替轴承的噪声,应单独研究轴承的噪声问题,制订轴承噪声标准和相应的工艺标准。 展开更多
关键词 滚动轴承 振动 噪声 灰色系统理论 测量
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水润滑尾轴承振鸣音研究进展 被引量:14
10
作者 秦红玲 周新聪 +1 位作者 闫志敏 刘正林 《噪声与振动控制》 CSCD 2013年第1期123-126,135,共3页
水润滑橡胶尾轴承在低速、重载、润滑不良状况下,会出现异常振动与鸣音,影响舰船的隐蔽性与生存能力以及乘员的舒适性。目前,对尾轴承鸣音既无法进行预估;也无法在事后予以有效的消除。为此,从尾轴承鸣音产生机理、影响因素以及抑制技... 水润滑橡胶尾轴承在低速、重载、润滑不良状况下,会出现异常振动与鸣音,影响舰船的隐蔽性与生存能力以及乘员的舒适性。目前,对尾轴承鸣音既无法进行预估;也无法在事后予以有效的消除。为此,从尾轴承鸣音产生机理、影响因素以及抑制技术等方面进行了探讨和分析。认为应充分考虑各种因素的影响,结合试验和先进的分析手段开展综合研究,在此基础上,制定详实的水润滑尾轴承设计、制造、安装规范,提高舰船尾轴承的使用性能,达到减振降噪的目的。 展开更多
关键词 声学 尾轴承 振鸣音 水润滑 粘―滑现象
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基于高阶统计量的滚动轴承故障诊断方法 被引量:14
11
作者 蔡剑华 胡惟文 王先春 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2013年第2期298-301,342-343,共4页
针对滚动轴承故障振动信号易受高斯噪声影响的问题,从高阶统计量的理论入手,提出了由信号的高阶谱恢复功率谱。由恢复的功率谱提取故障特征信息的高阶统计量方法,建立了通过高阶谱恢复功率谱的数学模型,并对仿真数据和实测故障数据进行... 针对滚动轴承故障振动信号易受高斯噪声影响的问题,从高阶统计量的理论入手,提出了由信号的高阶谱恢复功率谱。由恢复的功率谱提取故障特征信息的高阶统计量方法,建立了通过高阶谱恢复功率谱的数学模型,并对仿真数据和实测故障数据进行了分析。结果表明,利用高阶累积量对高斯噪声不敏感的特点,可实现高斯噪声下瞬态信号频率与功率谱的正确估计。与传统方法相比,本研究方法可以有效地提取滚动轴承故障特征,同时具有更高的分辨率。 展开更多
关键词 高阶统计量 滚动轴承 故障诊断 高斯噪声
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改进胶囊网络的滚动轴承故障诊断方法 被引量:14
12
作者 孙岩 彭高亮 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期23-28,共6页
针对滚动轴承工作环境噪声复杂,振动信号信噪比低且呈现非平稳和非线性的特点,以及传统诊断方法在噪声环境下分类诊断准确率低等问题,提出一种基于改进胶囊网络特征提取结构和反向传播损失值计算方法的滚动轴承故障诊断模型.应用多尺度... 针对滚动轴承工作环境噪声复杂,振动信号信噪比低且呈现非平稳和非线性的特点,以及传统诊断方法在噪声环境下分类诊断准确率低等问题,提出一种基于改进胶囊网络特征提取结构和反向传播损失值计算方法的滚动轴承故障诊断模型.应用多尺度卷积核Inception结构和空间注意力机制,替代传统胶囊网络单一卷积层进行特征提取,得到不同尺度下、重点区域突出的特征数据,利用胶囊结构构建向量神经元,通过动态路由的特征传递方式,得到分类结构数字胶囊,实现故障诊断;训练过程损失计算采用间隔损失和重构损失相结合的方法,通过调节二者比例系数,构建更加合理的反向传播计算过程.为验证模型的实际诊断效果,利用凯斯西储大学轴承数据集中4种转速及对应4种负载工况下的实验数据,通过添加不同幅值能量的高斯白噪声,以降低信噪比的方式开展实验;与双卷积层胶囊网络和传统卷积神经网络进行对比分析.结果表明,与其他诊断方法相比,提出的方法在噪声环境下能得到良好的诊断结果,抗噪性方面具有明显优势. 展开更多
关键词 滚动轴承 改进胶囊网络 特征提取结构 损失值计算 故障诊断 抗噪性
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基于小波和奇异谱降噪理论的轴承故障诊断研究 被引量:10
13
作者 李峰 张英堂 +2 位作者 王宁 宋兵 周宝成 《轴承》 北大核心 2003年第7期30-33,共4页
提出一种基于小波分析和奇异谱降噪理论的新方法 ,在分析滚动轴承故障特性的基础上 ,将奇异谱理论的降噪方法与小波分析理论结合应用于滚动轴承故障诊断中。实例表明 ,这种结合后的新方法能够更有效地降低噪声 ,突出振动信号的故障特性 。
关键词 滚动轴承 故障诊断 噪声
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电机故障的分析判断 被引量:12
14
作者 秦莉 马翠兰 《机械管理开发》 2007年第3期79-80,共2页
介绍三相异步电动机的常见故障,并做出分析判断。
关键词 故障 分析 轴承 噪声
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工业电机中的滚动轴承噪声 被引量:11
15
作者 王勇 《电机与控制应用》 北大核心 2008年第6期38-41,43,共5页
在工业电机出厂检验以及运行过程的机械故障中,轴承的噪声问题一直是困扰各界的重要问题。越来越多的专业人士开始关注如何降低轴承的噪声,如何判别轴承的非正常噪声,对电机中轴承的噪声问题也进行了深入地研究。从轴承的正常噪声机理入... 在工业电机出厂检验以及运行过程的机械故障中,轴承的噪声问题一直是困扰各界的重要问题。越来越多的专业人士开始关注如何降低轴承的噪声,如何判别轴承的非正常噪声,对电机中轴承的噪声问题也进行了深入地研究。从轴承的正常噪声机理入手,介绍影响轴承噪声的几个重要因素,同时提出了相应的解决方案。 展开更多
关键词 轴承 噪声 工业电机
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货车滚动轴承早期故障轨边声学诊断系统(TADS)的原理与应用 被引量:7
16
作者 刘瑞扬 张运刚 李百泉 《铁道车辆》 2004年第10期30-34,共5页
介绍了声学诊断系统的发展过程 ,阐述了货车滚动轴承早期故障轨边声学诊断系统的原理、构成、组网方式等 ,分析了系统的关键技术和现场应用情况 ,并就车辆滚动轴承早期故障轨边声学诊断系统在全路推广应用进行了探讨。
关键词 车辆 滚动轴承 安全 噪声 频谱 诊断
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Comparative Studies on Low Noise Greases Operating under High Temperature Oxidation Conditions 被引量:8
17
作者 Xiong Chunhua Mi Hongying +1 位作者 Feng Qiang Wu Baojie 《China Petroleum Processing & Petrochemical Technology》 SCIE CAS 2014年第4期100-106,共7页
Oxidation induction time(OIT) testing by differential scanning calorimetry(DSC) was used to evaluate the oxidation resistance of lubricating greases. Under the high temperature condition, bearing noise was detected wh... Oxidation induction time(OIT) testing by differential scanning calorimetry(DSC) was used to evaluate the oxidation resistance of lubricating greases. Under the high temperature condition, bearing noise was detected when grease passed the initial stable stage of oxidation. The chemical and physical structure of grease samples before and after high temperature oxidation were also analyzed by FT-IR spectrometry and scanning electron microscopy(SEM), then the effects of oxidation at high temperature on bearing noise were investigated. It is found out that for lithium greases, oxidation of base oil and thickener is the main reason responsible for the increasing bearing noise. As regards the polyurea greases, the change of fiber microstructure at high temperature is the main reason for the increasing bearing noise. 展开更多
关键词 high temperature bearing noise OXIDATION lubricating GREASE
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氧化劣化对锂基润滑脂噪声寿命的影响 被引量:9
18
作者 冯强 吴宝杰 +2 位作者 李兴林 任成祖 刘建龙 《轴承》 北大核心 2013年第5期29-33,共5页
对润滑脂进行强制高温氧化,检验轴承噪声随氧化时间的变化,进而分析锂基润滑脂氧化劣化过程对噪声寿命的影响,结果表明,氧化后脂的稠化剂纤维结构发生了明显变化,润滑脂生成的含羰基物质是导致轴承噪声增大的主要原因,优化的抗氧剂体系... 对润滑脂进行强制高温氧化,检验轴承噪声随氧化时间的变化,进而分析锂基润滑脂氧化劣化过程对噪声寿命的影响,结果表明,氧化后脂的稠化剂纤维结构发生了明显变化,润滑脂生成的含羰基物质是导致轴承噪声增大的主要原因,优化的抗氧剂体系可以延长润滑脂的噪声寿命。 展开更多
关键词 滚动轴承 润滑脂 氧化劣化 噪声寿命
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滚动轴承故障诊断的实验研究 被引量:8
19
作者 林玮 方开翔 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2008年第3期71-73,共3页
滚动轴承故障诊断的方法有多种,并且各有其适用场合。本文结合实验对滚动轴承三种典型故障(内圈裂纹、外圈裂纹、滚动体裂纹)的振动信号进行了研究分析,分别应用了功率谱分析和倒频谱分析技术。实验证明,在滚动轴承故障诊断中,倒频谱分... 滚动轴承故障诊断的方法有多种,并且各有其适用场合。本文结合实验对滚动轴承三种典型故障(内圈裂纹、外圈裂纹、滚动体裂纹)的振动信号进行了研究分析,分别应用了功率谱分析和倒频谱分析技术。实验证明,在滚动轴承故障诊断中,倒频谱分析比功率谱分析更加切实可行,具有实用价值。本文还对三种故障轴承的噪声进行了比较,对滚动轴承故障诊断具有一定的参考意义。 展开更多
关键词 振动与波 滚动轴承 故障诊断 倒频谱 噪声
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低噪声轴承异音的小波包分析法 被引量:7
20
作者 赵联春 马家驹 刘雪峰 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期115-118,123,共5页
运转中的异常声音是国产低噪声轴承的重要质量问题。理论分析并实例说明了峰值、峰值因数等轴承振动时域统计参量可以判定低噪声轴承有无异音 ,但不能给出更多的信息 ,基于时频分析的短时傅里叶变换对异音的描述和分析也存在着原理上的... 运转中的异常声音是国产低噪声轴承的重要质量问题。理论分析并实例说明了峰值、峰值因数等轴承振动时域统计参量可以判定低噪声轴承有无异音 ,但不能给出更多的信息 ,基于时频分析的短时傅里叶变换对异音的描述和分析也存在着原理上的不足 ,而小波包变换能对异音进行准确判断和时频域描述。研究结果对评定、检测轴承异音 ,分析研究轴承异音产生的物理本质和规律 ,减轻并最终消除异音具有实际的指导意义。 展开更多
关键词 滚动轴承 异音 时频分析 短时傅里叶变换 小波包变换
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