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双矢时域齿轮早期微弱故障特征增强及应用
被引量:
8
1
作者
姜宏
章翔峰
张小栋
《振动.测试与诊断》
EI
CSCD
北大核心
2018年第6期1161-1168,1291,共9页
信噪比低和源信息的缺失是造成早期微弱故障难以准确判定的主要因素,针对以此问题,提出一种双矢时域变换(dual vector time-time domain transform,简称DVTD)的方法,用于完备和凸显齿轮早期微弱故障特征。方法借用全矢原理实现相互垂直...
信噪比低和源信息的缺失是造成早期微弱故障难以准确判定的主要因素,针对以此问题,提出一种双矢时域变换(dual vector time-time domain transform,简称DVTD)的方法,用于完备和凸显齿轮早期微弱故障特征。方法借用全矢原理实现相互垂直的双通道振动信号的融合,保证双矢信号源信息的完整。在此基础上,结合双时域变换理论,提取二维时间序列的主对角元素用以构建完整的、故障特征增强的时域振动信号。以风电机组齿轮箱为实验对象,提取表征信号波动强度的小尺度指数作为状态特征,验证了双矢时域变换的微弱故障特征增强特性及其在齿轮早期微弱故障识别中应用的有效性。
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关键词
早期微弱故障
双矢时域变换
信息融合
特征增强
小尺度指数
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职称材料
基于CMFDE的单向阀早期微弱故障诊断方法
被引量:
6
2
作者
钱恩丽
黄国勇
+1 位作者
李锶宇
何冬
《电子测量与仪器学报》
CSCD
北大核心
2021年第4期169-176,共8页
对单向阀早期微弱故障进行诊断可预防高压隔膜泵因单向阀磨损击穿无法正常工作而造成经济损失及安全事故。针对往复式高压隔膜泵单向阀早期微弱故障特征不明显且受大量噪声干扰的问题,提出基于复合多尺度波动散布熵(composite multiscal...
对单向阀早期微弱故障进行诊断可预防高压隔膜泵因单向阀磨损击穿无法正常工作而造成经济损失及安全事故。针对往复式高压隔膜泵单向阀早期微弱故障特征不明显且受大量噪声干扰的问题,提出基于复合多尺度波动散布熵(composite multiscale fluctuation dispersion entropy,CMFDE)的单向阀早期微弱故障诊断方法。首先,用正切S型替换CMFDE方法中的正态分布函数映射,提高CMFDE的抗噪性;其次,计算振动信号的复合多尺度波动散布熵值,构建特征矩阵,并将其输入支持向量机(support vector machine,SVM)分类器中进行故障诊断;最后,利用单向阀实际工程数据验证该方法的有效性,并进行对比实验。实验结果与对比分析表明,不需对单向阀原始信号进行降噪,简化了诊断过程。复合多尺度波动散布熵可精确反映单向阀不同信号特征,提高了单向阀早期微弱故障诊断的识别率,且故障诊断结果受分类器影响小,识别准确率达到96.667%。
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关键词
单向阀
早期微弱故障
复合多尺度波动散布熵
波动散布熵
故障
诊断
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职称材料
低信噪比下的滚动轴承早期微弱故障识别
被引量:
2
3
作者
张赟
王永华
+2 位作者
唐岩辉
韦祥
王景霖
《振动.测试与诊断》
EI
CSCD
北大核心
2023年第6期1158-1163,1246,共7页
低信噪比下的滚动轴承早期微弱故障识别是轴承故障诊断领域的一个难点问题,基于希尔伯特变换解调的包络谱分析法虽是得到广泛工程应用的轴承故障检测经典方法,但其对信噪比过低的轴承早期微弱故障诊断能力不足。针对这一问题,采用时频...
低信噪比下的滚动轴承早期微弱故障识别是轴承故障诊断领域的一个难点问题,基于希尔伯特变换解调的包络谱分析法虽是得到广泛工程应用的轴承故障检测经典方法,但其对信噪比过低的轴承早期微弱故障诊断能力不足。针对这一问题,采用时频域高阶统计量——谱峭度开展滚动轴承早期微弱故障识别研究。利用滚动轴承从完好逐渐发展到外圈损伤失效的全寿命周期试验数据进行分析,结果表明:对于轴承出现的早期微弱故障,谱峭度法能够通过识别提取位于高信噪比共振频带的微弱故障信号,实现轴承早期微弱故障识别,相比直接采用包络谱分析法提前了200 min检测出微弱故障。
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关键词
滚动轴承
谱峭度
早期微弱故障
全寿命周期
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职称材料
基于随机共振的轴承早期微弱故障诊断
4
作者
赵团团
蒋甲丁
臧能义
《机床与液压》
北大核心
2022年第23期184-189,共6页
针对早期轴承微弱信号难以发现、检测精度低等问题,提出一种基于随机共振的轴承早期微弱故障诊断方法。首先利用排列熵对周期信号的敏感特性,提出一种新的信号筛选方法来对信号进行初步滤波筛选;其次采用随机共振算法对故障信号进行噪...
针对早期轴承微弱信号难以发现、检测精度低等问题,提出一种基于随机共振的轴承早期微弱故障诊断方法。首先利用排列熵对周期信号的敏感特性,提出一种新的信号筛选方法来对信号进行初步滤波筛选;其次采用随机共振算法对故障信号进行噪声辅助增强,以信噪比为目标函数,采用麻雀搜索算法对随机共振系统参数k、a、b、h进行寻优,最后将寻优后的参数送入随机共振系统进行检测。仿真结果表明:该方法可以有效检测出强噪声中的未知微弱故障信号。
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关键词
轴承
随机共振
早期微弱故障
排列熵
麻雀搜索算法
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职称材料
参数自适应FMD在轴承早期故障诊断中的应用
5
作者
王红
王泽宇
何勇
《振动工程学报》
北大核心
2025年第8期1788-1798,共11页
针对特征模态分解(FMD)的轴承早期微弱故障诊断效果易受滤波器长度L、频段分割数K、模态分解个数n影响的问题,提出用遗传算法优化FMD预设参数,并以峭度、包络熵和修正的自适应包络谱特征能量比为综合目标函数的诊断方法。该方法利用遗...
针对特征模态分解(FMD)的轴承早期微弱故障诊断效果易受滤波器长度L、频段分割数K、模态分解个数n影响的问题,提出用遗传算法优化FMD预设参数,并以峭度、包络熵和修正的自适应包络谱特征能量比为综合目标函数的诊断方法。该方法利用遗传算法比较不同预设参数下经FMD分解各分量信号的综合目标函数值,并选取其中最大值对应的L、K、n作为FMD的预设参数,通过FMD处理后信号的包络谱特征判定轴承的故障类型。经西储大学和辛辛那提大学的公开故障轴承数据以及转向架轴箱轴承数据验证,该方法具有较好的抗噪声能力和有效的早期微弱故障诊断能力。
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关键词
滚动轴承
早期微弱故障
特征模态分解
遗传算法
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职称材料
全矢S变换在风力机齿轮箱微弱故障特征提取中的运用
6
作者
章翔峰
姜宏
冉祥锋
《机床与液压》
北大核心
2019年第13期200-205,共6页
针对齿轮箱早期微弱故障特征受其他扰动信号干扰而难于提取的问题,提出一种全矢理论结合广义S变换的方法用于提高微弱故障特征的区分度。该方法是以全矢理论将相互垂直的双通道振动信号进行融合,保证信号源信息的完整,继而利用广义S变...
针对齿轮箱早期微弱故障特征受其他扰动信号干扰而难于提取的问题,提出一种全矢理论结合广义S变换的方法用于提高微弱故障特征的区分度。该方法是以全矢理论将相互垂直的双通道振动信号进行融合,保证信号源信息的完整,继而利用广义S变换具有根据时频聚集性度量准则自适应地获取信号最佳时频谱的优势,实现融合信号的二维时频表示,以时频序列的能量矩阵构建区分齿轮工作状态的故障特征。通过风电机组齿轮箱在点蚀、裂纹和均匀磨损3种微弱故障状态下的各20组实验,验证了全矢S变换在微弱故障特征提取中的优势。
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关键词
齿轮
早期微弱故障
信息融合
广义S变换
特征提取
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职称材料
并联基追踪稀疏分解在齿轮箱弱故障诊断中的应用
被引量:
15
7
作者
崔玲丽
莫代一
邬娜
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第11期2633-2640,共8页
为了提取齿轮箱振动信号淹没在强背景噪声中的早期微弱冲击故障信息,先利用不同长度的窗函数的短时傅里叶变换对信号进行稀疏分解,得出初始分解系数,再利用并联基追踪对处理得到的系数进行优化处理,最后对得到的系数进行重构,分别得到...
为了提取齿轮箱振动信号淹没在强背景噪声中的早期微弱冲击故障信息,先利用不同长度的窗函数的短时傅里叶变换对信号进行稀疏分解,得出初始分解系数,再利用并联基追踪对处理得到的系数进行优化处理,最后对得到的系数进行重构,分别得到信号的持续振荡成分及故障冲击成分,进一步对故障冲击成分分析得出诊断结果。仿真信号分析及应用实例分析结果表明了算法的可行性及有效性,为强噪声环境下的机械故障信号提取提供了一种新的思路。
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关键词
早期微弱故障
信息
短时傅里叶变换
并联基追踪
稀疏分解
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职称材料
题名
双矢时域齿轮早期微弱故障特征增强及应用
被引量:
8
1
作者
姜宏
章翔峰
张小栋
机构
新疆大学机械工程学院
西安交通大学机械工程学院
出处
《振动.测试与诊断》
EI
CSCD
北大核心
2018年第6期1161-1168,1291,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(51765061)
新疆维吾尔自治区青年教师科研培育基金(自然科学类)资助项目(XJEDU2016S036)
文摘
信噪比低和源信息的缺失是造成早期微弱故障难以准确判定的主要因素,针对以此问题,提出一种双矢时域变换(dual vector time-time domain transform,简称DVTD)的方法,用于完备和凸显齿轮早期微弱故障特征。方法借用全矢原理实现相互垂直的双通道振动信号的融合,保证双矢信号源信息的完整。在此基础上,结合双时域变换理论,提取二维时间序列的主对角元素用以构建完整的、故障特征增强的时域振动信号。以风电机组齿轮箱为实验对象,提取表征信号波动强度的小尺度指数作为状态特征,验证了双矢时域变换的微弱故障特征增强特性及其在齿轮早期微弱故障识别中应用的有效性。
关键词
早期微弱故障
双矢时域变换
信息融合
特征增强
小尺度指数
Keywords
early weak fault
dual vector time-time domain(DVTD)
information fusion
feature enhance ment
small scale index
分类号
TH165 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
基于CMFDE的单向阀早期微弱故障诊断方法
被引量:
6
2
作者
钱恩丽
黄国勇
李锶宇
何冬
机构
昆明理工大学信息工程与自动化学院
昆明理工大学民航与航空学院
出处
《电子测量与仪器学报》
CSCD
北大核心
2021年第4期169-176,共8页
基金
国家自然科学基金(61663017)项目资助。
文摘
对单向阀早期微弱故障进行诊断可预防高压隔膜泵因单向阀磨损击穿无法正常工作而造成经济损失及安全事故。针对往复式高压隔膜泵单向阀早期微弱故障特征不明显且受大量噪声干扰的问题,提出基于复合多尺度波动散布熵(composite multiscale fluctuation dispersion entropy,CMFDE)的单向阀早期微弱故障诊断方法。首先,用正切S型替换CMFDE方法中的正态分布函数映射,提高CMFDE的抗噪性;其次,计算振动信号的复合多尺度波动散布熵值,构建特征矩阵,并将其输入支持向量机(support vector machine,SVM)分类器中进行故障诊断;最后,利用单向阀实际工程数据验证该方法的有效性,并进行对比实验。实验结果与对比分析表明,不需对单向阀原始信号进行降噪,简化了诊断过程。复合多尺度波动散布熵可精确反映单向阀不同信号特征,提高了单向阀早期微弱故障诊断的识别率,且故障诊断结果受分类器影响小,识别准确率达到96.667%。
关键词
单向阀
早期微弱故障
复合多尺度波动散布熵
波动散布熵
故障
诊断
Keywords
check valve
early weak fault
composite multiscale fluctuation dispersion entropy
fluctuation dispersion entropy
fault diagnosis
分类号
TN911.7 [电子电信—通信与信息系统]
THI65.3 [机械工程]
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职称材料
题名
低信噪比下的滚动轴承早期微弱故障识别
被引量:
2
3
作者
张赟
王永华
唐岩辉
韦祥
王景霖
机构
海军航空大学航空基础学院
故障诊断与健康管理技术航空科技重点实验室
出处
《振动.测试与诊断》
EI
CSCD
北大核心
2023年第6期1158-1163,1246,共7页
基金
山东省自然科学基金资助项目(ZR2020ME125)
山东省泰山学者建设工程专项经费资助项目。
文摘
低信噪比下的滚动轴承早期微弱故障识别是轴承故障诊断领域的一个难点问题,基于希尔伯特变换解调的包络谱分析法虽是得到广泛工程应用的轴承故障检测经典方法,但其对信噪比过低的轴承早期微弱故障诊断能力不足。针对这一问题,采用时频域高阶统计量——谱峭度开展滚动轴承早期微弱故障识别研究。利用滚动轴承从完好逐渐发展到外圈损伤失效的全寿命周期试验数据进行分析,结果表明:对于轴承出现的早期微弱故障,谱峭度法能够通过识别提取位于高信噪比共振频带的微弱故障信号,实现轴承早期微弱故障识别,相比直接采用包络谱分析法提前了200 min检测出微弱故障。
关键词
滚动轴承
谱峭度
早期微弱故障
全寿命周期
Keywords
rolling bearing
spectral kurtosis
early weak fault
the whole life cycle
分类号
TH133.3 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
基于随机共振的轴承早期微弱故障诊断
4
作者
赵团团
蒋甲丁
臧能义
机构
新疆工程学院工程技能实训学院
新疆工程学院科研处
出处
《机床与液压》
北大核心
2022年第23期184-189,共6页
基金
国家级大学生创新创业训练计划项目(202110994009)
新疆工程学院博士科研启动基金项目(2020xgy022302)。
文摘
针对早期轴承微弱信号难以发现、检测精度低等问题,提出一种基于随机共振的轴承早期微弱故障诊断方法。首先利用排列熵对周期信号的敏感特性,提出一种新的信号筛选方法来对信号进行初步滤波筛选;其次采用随机共振算法对故障信号进行噪声辅助增强,以信噪比为目标函数,采用麻雀搜索算法对随机共振系统参数k、a、b、h进行寻优,最后将寻优后的参数送入随机共振系统进行检测。仿真结果表明:该方法可以有效检测出强噪声中的未知微弱故障信号。
关键词
轴承
随机共振
早期微弱故障
排列熵
麻雀搜索算法
Keywords
Bearing
Stochastic resonance
Early weak fault
Permutation entropy
Sparrow search algorithm
分类号
TH17 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
参数自适应FMD在轴承早期故障诊断中的应用
5
作者
王红
王泽宇
何勇
机构
兰州交通大学机电工程学院
出处
《振动工程学报》
北大核心
2025年第8期1788-1798,共11页
基金
国家自然科学基金资助项目(72061022)
甘肃省青年科技基金资助项目(22JR5RA373)。
文摘
针对特征模态分解(FMD)的轴承早期微弱故障诊断效果易受滤波器长度L、频段分割数K、模态分解个数n影响的问题,提出用遗传算法优化FMD预设参数,并以峭度、包络熵和修正的自适应包络谱特征能量比为综合目标函数的诊断方法。该方法利用遗传算法比较不同预设参数下经FMD分解各分量信号的综合目标函数值,并选取其中最大值对应的L、K、n作为FMD的预设参数,通过FMD处理后信号的包络谱特征判定轴承的故障类型。经西储大学和辛辛那提大学的公开故障轴承数据以及转向架轴箱轴承数据验证,该方法具有较好的抗噪声能力和有效的早期微弱故障诊断能力。
关键词
滚动轴承
早期微弱故障
特征模态分解
遗传算法
Keywords
rolling bearing
early weak fault
feature mode decomposition(FMD)
genetic algorithm
分类号
TH17 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
全矢S变换在风力机齿轮箱微弱故障特征提取中的运用
6
作者
章翔峰
姜宏
冉祥锋
机构
新疆大学机械工程学院
出处
《机床与液压》
北大核心
2019年第13期200-205,共6页
基金
新疆维吾尔自治区自然科学基金资助项目(2018D01C043)
文摘
针对齿轮箱早期微弱故障特征受其他扰动信号干扰而难于提取的问题,提出一种全矢理论结合广义S变换的方法用于提高微弱故障特征的区分度。该方法是以全矢理论将相互垂直的双通道振动信号进行融合,保证信号源信息的完整,继而利用广义S变换具有根据时频聚集性度量准则自适应地获取信号最佳时频谱的优势,实现融合信号的二维时频表示,以时频序列的能量矩阵构建区分齿轮工作状态的故障特征。通过风电机组齿轮箱在点蚀、裂纹和均匀磨损3种微弱故障状态下的各20组实验,验证了全矢S变换在微弱故障特征提取中的优势。
关键词
齿轮
早期微弱故障
信息融合
广义S变换
特征提取
Keywords
Gearbox
Early weak
Information fusion
Generalized S-transformation
Feature extraction
分类号
TH132.41 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
并联基追踪稀疏分解在齿轮箱弱故障诊断中的应用
被引量:
15
7
作者
崔玲丽
莫代一
邬娜
机构
北京工业大学机电学院
出处
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第11期2633-2640,共8页
基金
国家自然科学基金项目(50805001
51175007)
+2 种基金
北京市教委科技计划(KM200910005007)
北京市科技新星计划A类计划项目(2008A014)
北京市人才强教深化计划(PHR20110803)资助
文摘
为了提取齿轮箱振动信号淹没在强背景噪声中的早期微弱冲击故障信息,先利用不同长度的窗函数的短时傅里叶变换对信号进行稀疏分解,得出初始分解系数,再利用并联基追踪对处理得到的系数进行优化处理,最后对得到的系数进行重构,分别得到信号的持续振荡成分及故障冲击成分,进一步对故障冲击成分分析得出诊断结果。仿真信号分析及应用实例分析结果表明了算法的可行性及有效性,为强噪声环境下的机械故障信号提取提供了一种新的思路。
关键词
早期微弱故障
信息
短时傅里叶变换
并联基追踪
稀疏分解
Keywords
early weak fault information
STFT
dual-BP
sparse decomposition
分类号
TH17 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
双矢时域齿轮早期微弱故障特征增强及应用
姜宏
章翔峰
张小栋
《振动.测试与诊断》
EI
CSCD
北大核心
2018
8
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职称材料
2
基于CMFDE的单向阀早期微弱故障诊断方法
钱恩丽
黄国勇
李锶宇
何冬
《电子测量与仪器学报》
CSCD
北大核心
2021
6
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职称材料
3
低信噪比下的滚动轴承早期微弱故障识别
张赟
王永华
唐岩辉
韦祥
王景霖
《振动.测试与诊断》
EI
CSCD
北大核心
2023
2
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职称材料
4
基于随机共振的轴承早期微弱故障诊断
赵团团
蒋甲丁
臧能义
《机床与液压》
北大核心
2022
0
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职称材料
5
参数自适应FMD在轴承早期故障诊断中的应用
王红
王泽宇
何勇
《振动工程学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
6
全矢S变换在风力机齿轮箱微弱故障特征提取中的运用
章翔峰
姜宏
冉祥锋
《机床与液压》
北大核心
2019
0
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职称材料
7
并联基追踪稀疏分解在齿轮箱弱故障诊断中的应用
崔玲丽
莫代一
邬娜
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
15
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职称材料
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