多通道振动信号与滑油屑末信息融合的滚动轴承状态监控方法

1

作者 栾孝驰 白天 +2 位作者 赵俊豪 沙云东 雷志浩 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第1期298-310,共13页

针对单一检测手段难以对航空发动机主轴承进行状态监测以及准确诊断故障的问题,提出多通道振动信号与滑油屑末信息融合的滚动轴承状态监控方法。该方法首先通过建立的多通道振动信息加权融合模型将多个振动传感器测得的数据进行加权融合... 针对单一检测手段难以对航空发动机主轴承进行状态监测以及准确诊断故障的问题,提出多通道振动信号与滑油屑末信息融合的滚动轴承状态监控方法。该方法首先通过建立的多通道振动信息加权融合模型将多个振动传感器测得的数据进行加权融合,然后利用CEEMDAN对融合后的信号进行分解,根据峭度-相关系数筛选准则筛选出强冲击性分量进行重构,得到一个富含轴承故障特征信息的振动信号;再选用总有效值作为时域特征参数、提出特征能量作为频域特征参数;通过选取隶属度函数,根据实际情况及专家经验定义模糊推理规则,基于模糊推理理论将总有效值和特征能量进行第1次融合为振动信息参数F1;然后将测得的滑油金属屑末数作为剥落屑末信息参数F2,再基于模糊推理理论将F1与F2进行第2次融合分析;最后监测滚动轴承状态并诊断轴承故障。开展航空发动机主轴承剥落扩展试验,安装振动及滑油屑末检测系统,同步采集轴承剥落全程的振动及滑油屑末信息,并应用所提出方法对所测得数据进行分析。结果表明,多通道振动信号与滑油屑末信息融合的滚动轴承状态监控方法可进行故障特征综合分析并有效判别轴承运行状态。 展开更多

关键词 滚动轴承 振动信号 滑油金属屑末 多通道信息融合 峭度-相关系数准则 状态监控 航空发动机

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基于数字孪生的滚动轴承状态监测研究 被引量：1

2

作者 吴静远 舒启林 魏永合 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第1期127-130,共4页

旋转机械中轴承是比较容易发生故障的零件,为了实现对其运行状态的检测,提出了基于数字孪生技术的轴承状态监测方法。首先对滚动轴承进行动力学分析;然后基于Modelica多领域建模方法建立轴承的数字孪生模型,模拟在不同健康状态下的轴承... 旋转机械中轴承是比较容易发生故障的零件,为了实现对其运行状态的检测,提出了基于数字孪生技术的轴承状态监测方法。首先对滚动轴承进行动力学分析;然后基于Modelica多领域建模方法建立轴承的数字孪生模型,模拟在不同健康状态下的轴承运行状态。以滚动轴承的3种健康状态为例,通过数字孪生模型的仿真得到的振动信号;最后将数字孪生模型得到的信号与试验台测试结果,以及理论计算结果之间做比较,证明该数字孪生模型能够有效反应轴承的运行状态,实现了对轴承的状态监测。 展开更多

关键词 数字孪生 滚动轴承 状态监测 MODELICA

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润滑脂铁谱分析的研究与应用 被引量：8

3

作者 刘仁德 胡申辉 +2 位作者 曹新村 朱磊 陶德华 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2002年第5期65-66,共2页

本文介绍了一种新的分离润滑脂中磨粒的方法 ,并对利用分析式铁谱仪和旋转式铁谱仪所制得的谱片进行了比较 ,指出二者相结合起来的方法是最有效的分析方法 ,介绍了它们的操作步骤 。

关键词 铁谱分析 铁谱技术 润滑脂 滚动轴承 状态监测

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航空发动机用高速滚动轴承性能考核及失效分析 被引量：9

4

作者 郑德志 王黎钦 +1 位作者 古乐 魏勇强 《润滑与密封》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期51-53,57,共4页

针对工作在高温、高速、重载等极限工况条件下的航空发动机用滚动轴承的运转状态的特殊性,介绍了一种应用多传感器进行测量的轴承监测及性能考核系统。并对该种工况下工作轴承的主要失效形式进行了分析。通过测量轴承运转时多种反映其... 针对工作在高温、高速、重载等极限工况条件下的航空发动机用滚动轴承的运转状态的特殊性,介绍了一种应用多传感器进行测量的轴承监测及性能考核系统。并对该种工况下工作轴承的主要失效形式进行了分析。通过测量轴承运转时多种反映其工况的特征信号,实现了对轴承的运转状态和故障发生、发展的过程的监控。 展开更多

关键词 滚动轴承 极限工况 监测 失效形式

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低速重载滚动轴承的状态监测 被引量：6

5

作者 刘仁德 倪正 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2006年第7期171-173,共3页

炼钢厂连铸机大包回转台轴承是典型的大型低速重载回转设备,由于常规的振动传感器很难拾取如此低频的信号致使振动分析无法进行,因此利用润滑脂的光谱和铁谱分析方法对其进行状态监测。在此研究过程中,开发出新的润滑脂专用溶剂。研究... 炼钢厂连铸机大包回转台轴承是典型的大型低速重载回转设备,由于常规的振动传感器很难拾取如此低频的信号致使振动分析无法进行,因此利用润滑脂的光谱和铁谱分析方法对其进行状态监测。在此研究过程中,开发出新的润滑脂专用溶剂。研究结果表明,利用润滑脂的光谱和铁谱分析技术来评价该类型低速重载轴承磨损状态是可行的,1#连铸机大包回转台轴承的使用寿命延长到了14年。 展开更多

关键词 滚动轴承 大包回转台轴承 状态监测 润滑脂 铁谱技术

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用于铁谱分析技术磁化液的研制及其应用 被引量：4

6

作者 刘玉斌 师杭军 +1 位作者 许留存 杨志伊 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2002年第2期55-56,65,共3页

在利用旋转式铁谱仪生成谱片时,非铁磁性磨屑不能沉积于谱片上,但对于滑动轴承等部件的状态监测,必须利用非铁磁性磨屑来判断其状态。本文利用一种能使非铁磁性磨屑可以磁化的磁流体——磁化液,成功地将非铁磁性磨屑按铁磁性磨屑在谱片... 在利用旋转式铁谱仪生成谱片时,非铁磁性磨屑不能沉积于谱片上,但对于滑动轴承等部件的状态监测,必须利用非铁磁性磨屑来判断其状态。本文利用一种能使非铁磁性磨屑可以磁化的磁流体——磁化液,成功地将非铁磁性磨屑按铁磁性磨屑在谱片上的沉积规律沉积于谱片上。据此,对滑动轴承的磨损成功地进行了预报。同时,本文还提供了适合于不同材料的非铁磁性磨屑的磁化液及其使用规范。 展开更多

关键词 磁化液 铁谱技术 滑动轴承 状态监测

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基于排序模式相异性分析的轴承健康监测 被引量：4

7

作者 江国乾 谢平 +2 位作者 王霄 何群 李继猛 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期714-720,727,共8页

排序模式分析方法通过相空间重构将一维振动时间序列映射到排序模式概率分布,来揭示序列内部结构的复杂性变化,为微弱信号特征提取提供了一种新视角。将排序模式分析和信息散度相结合,提出一种排序信息散度指标,用于对设备不同运行状态... 排序模式分析方法通过相空间重构将一维振动时间序列映射到排序模式概率分布,来揭示序列内部结构的复杂性变化,为微弱信号特征提取提供了一种新视角。将排序模式分析和信息散度相结合,提出一种排序信息散度指标,用于对设备不同运行状态下的振动信号在高维相空间中排序模式概率分布的差异性进行量化分析,并用于轴承内圈不同损伤程度评估和轴承全寿命退化趋势分析。结果表明,与传统的时域统计指标及小波熵、近似熵、排序熵等非线性复杂度指标相比较,所提出的排序信息散度指标具有较好的故障程度量化分析性能,对轴承早期故障退化更加敏感,且稳定性好、计算效率高,利于工程实现。 展开更多

关键词 排序模式分析 信息散度 状态监测 滚动轴承

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航天发射塔回转平台滚动轴承状态检测方法与试验研究 被引量：5

8

作者 伊善贞 周凤广 +3 位作者 孙雅度 龚奎成 韩凌 石泽华 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期508-513,共6页

研究航天发射塔回转平台特殊工况滚动轴承的状态检测与试验方法。提出应用冲击脉冲法(SPM方法)进行不解体检测的变参数对比试验和SPM方法检测指标筛选试验方案。针对某航天发射塔回转平台滚动轴承的实际运行状况和使用维修记录,对该塔6... 研究航天发射塔回转平台特殊工况滚动轴承的状态检测与试验方法。提出应用冲击脉冲法(SPM方法)进行不解体检测的变参数对比试验和SPM方法检测指标筛选试验方案。针对某航天发射塔回转平台滚动轴承的实际运行状况和使用维修记录,对该塔66个回转平台滚动轴承进行了现场检测试验和综合分析评判。成功地解决了该塔超低速、大负荷、变速、欠润滑运转回转平台滚动轴承的状态检测问题,充分发挥了现役轴承的使用寿命,节约了大量的维修时间与维修费用。 展开更多

关键词 滚动轴承 冲击脉冲法 航天发射场 故障诊断 状态检测

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变工况下滚动轴承故障注入静电监测方法研究 被引量：19

9

作者 刘若晨 左洪福 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期2348-2355,共8页

采用静电监测方法研究变工况下滚动轴承不同故障注入程度对应静电信号特征。将自主研发的磨损区域静电传感器(WSS)搭载滚动轴承实验平台,利用电火花加工技术(EDM)对实验轴承进行不同程度和位置故障注入,在变工况条件下进行了一系列滚动... 采用静电监测方法研究变工况下滚动轴承不同故障注入程度对应静电信号特征。将自主研发的磨损区域静电传感器(WSS)搭载滚动轴承实验平台,利用电火花加工技术(EDM)对实验轴承进行不同程度和位置故障注入,在变工况条件下进行了一系列滚动轴承静电监测实验。对实验中各阶段静电信号进行处理,提取均方根值(RMS)作为结果分析的特征值。实验结果表明,同一工况下轴承静电RMS随故障程度的增大而增大,证明静电感应方法可用于在线监测滚动轴承故障程度的变化,且比振动更为敏感;不同工况下轴承静电RMS受转速影响大于载荷;轴承故障注入位置的改变对轴承静电信号也存在影响。进一步利用多元回归分析给出该轴承静电RMS与各参数间的具体关系式,其判断系数R2达到97.7%且满足F检验和T检验,证明拟合效果良好。该研究结果为进一步利用静电监测方法进行轴承的故障诊断与寿命预测及实现仪器产品化奠定了基础。 展开更多

关键词 静电监测 滚动轴承 变工况 故障注入 多元回归

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滚动轴承的损伤机理与大颗粒磨损金属的状态监测 被引量：11

10

作者 万耀青 马彪 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2000年第3期161-163,193,共4页

论述了滚动轴承的失效机理及在线监测的重要性。介绍了加拿大ＧａｓＴｏｐｓ公司研制开发的在线、全液流、大颗粒磨损金属监测的金属扫描仪ＭｅｔａｌＳＣＡＮ的原理和功能。其测试结果与试验台验证结果有良好的一致性，已在实际中应用。

关键词 滚动轴承 损伤机理 状态监测 大颗粒磨损金属

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滚动轴承内部温度状态监测技术 被引量：23

11

作者 宁练 周孑民 《轴承》 北大核心 2007年第2期25-27,51,共4页

在摩擦学和传热学理论的基础上,建立了滚动轴承温度场数值仿真模型,对轴承内部温度的分布进行了研究,获得了环境温度、工作载荷和润滑脂容积比变化时轴承温度的修正公式。并以轴承的振动和润滑脂温度为监测参数,建立了轴承状态监测系统... 在摩擦学和传热学理论的基础上,建立了滚动轴承温度场数值仿真模型,对轴承内部温度的分布进行了研究,获得了环境温度、工作载荷和润滑脂容积比变化时轴承温度的修正公式。并以轴承的振动和润滑脂温度为监测参数,建立了轴承状态监测系统。运用温度分布规律对测点温度进行了修正,有效地消除了环境温度、工作载荷以及润滑脂容量变化对报警准确性的影响。 展开更多

关键词 滚动轴承 润滑脂 温度场 数值模拟 状态监测

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基于小波分析的滚动轴承摩擦副表面损伤故障诊断系统 被引量：4

12

作者 王世龙 王丽娜 +1 位作者 蔡永辉 王宏博 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2010年第11期99-101,共3页

针对滚动轴承故障振动(非平稳信号)之特征,提出了基于小波分析的滚动轴承故障诊断方法。该方法应用M atlab软件对包含滚动轴承故障信息的信号进行小波分解和重构,通过细化频谱分析,可有效地把轴承中的故障信息成分检测出来,从而快速地... 针对滚动轴承故障振动(非平稳信号)之特征,提出了基于小波分析的滚动轴承故障诊断方法。该方法应用M atlab软件对包含滚动轴承故障信息的信号进行小波分解和重构,通过细化频谱分析,可有效地把轴承中的故障信息成分检测出来,从而快速地判断轴承的故障类型。基于上述研究,研发出一套适用的滚动轴承摩擦副表面损伤故障诊断系统。经实践检验,诊断方法正确,检测结果稳定、可靠。该系统经改进和功能扩展,可应用于其他振动信号的采集和分析。 展开更多

关键词 小波分析 状态监测 故障诊断 滚动轴承 特征信息 非平稳信号

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臂架脂润滑滑动轴承摩擦性能试验研究 被引量：1

13

作者 张优云 钱思思 +3 位作者 闫玉平 朱永生 刘永红 何志辉 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期86-92,共7页

为研究工程机械臂架脂润滑滑动轴承在长期交变径向重载作用下的摩擦性能,研制了一种可以测量这类轴承摩擦力矩和摩擦系数的轴承试验台.该试验台不仅能够模拟轴承在低速重载工况下的工作过程,还能实现轴承与销轴之间的两种相对运动形式.... 为研究工程机械臂架脂润滑滑动轴承在长期交变径向重载作用下的摩擦性能,研制了一种可以测量这类轴承摩擦力矩和摩擦系数的轴承试验台.该试验台不仅能够模拟轴承在低速重载工况下的工作过程,还能实现轴承与销轴之间的两种相对运动形式.对臂架滑动轴承工作过程中承受的主动力矩与和销轴摩擦力矩之间的关系进行试验研究,提出一种摩擦力矩和摩擦系数的试验求法,并应用于轴承磨损试验时摩擦系数的测量.试验结果表明:利用该方法可准确获得轴承与销轴之间的摩擦系数,并可利用其摩擦系数的发展趋势监测轴承当前的润滑与磨损状况,为轴承安全、可靠运行提供保障,并为设计者预估轴承寿命以及优化设计提供参考. 展开更多

关键词 臂架脂润滑滑动轴承试验台 摩擦力矩 摩擦系数 试验研究 状态监测

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基于EMD-PCA-LSSVM方法的滚动轴承安全域估计和状态辨识 被引量：2

14

作者 张媛 秦勇 +2 位作者 邢宗义 贾利民 廖贵玲 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期525-532,共8页

将安全域的思想引入滚动轴承的状态监测中,综合利用经验模式分解(EMD)、主成分分析(PCA)和最小二乘支持向量机(LSSVM),进行了滚动轴承运行状态的安全域估计以及正常和各种故障状态的辨识。首先,按一定的时间间隔将采集的振动数据分段,... 将安全域的思想引入滚动轴承的状态监测中,综合利用经验模式分解(EMD)、主成分分析(PCA)和最小二乘支持向量机(LSSVM),进行了滚动轴承运行状态的安全域估计以及正常和各种故障状态的辨识。首先,按一定的时间间隔将采集的振动数据分段,每段数据进行EMD后获得各本征模函数(IMF)分量;其次,基于各段数据的本征模函数分量,利用主成分分析方法提取出每段数据的T^2统计量和平方预估误差(SPE)统计量控制限值作为滚动轴承的状态特征量;最后,利用二分类的LSSVM进行滚动轴承运行状态的安全域估计,利用多分类的LSSVM进行滚动轴承的正常以及滚动体故障、内圈故障、外圈故障四种状态的辨识。试验结果显示安全域估计准确率和多种状态辨识正确率均大于95%,验证了上述方法的有效性。 展开更多

关键词 滚动轴承 状态监测 安全域 经验模式分解(EMD) 主成分分析(PCA) 最小二 乘支持向量机(LSSVM)

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基于振动信号的精密轴系状态监测及早期缺陷诊断 被引量：2

15

作者 谢鹏飞 赵森 +2 位作者 王春艳 徐俊 潘钢锋 《轴承》 北大核心 2022年第5期60-64,69,共6页

针对某执行机构用精密轴系磨损的监测及诊断问题,提出一种基于变分模态分解及能量分布的故障诊断方法,在对轴承振动信号进行变分模态分解的基础上,分析了各阶有限带宽模态函数分量的功率谱能量分布情况,并根据试验数据和分析结果确定轴... 针对某执行机构用精密轴系磨损的监测及诊断问题,提出一种基于变分模态分解及能量分布的故障诊断方法,在对轴承振动信号进行变分模态分解的基础上,分析了各阶有限带宽模态函数分量的功率谱能量分布情况,并根据试验数据和分析结果确定轴承振动信号功率谱能量分布阶次可以作为轴承磨损的诊断指标,最后通过搭建的轴承组件振动状态监测系统验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 滚动轴承 轴系振动 磨损 状态监测 故障诊断

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网络化多通道滚动轴承在线监控系统及其应用

16

作者 黄海 王晓萍 印庆 《机电工程》 CAS 2001年第4期40-42,共3页

介绍了以 9台风机机组滚动轴承为监测对象 ,基于嵌入式系统和现场总线的网络化滚动轴承在线状态监测系统。该系统具有多通道、网络化、高性能价格比及工程实用性强等特点 。

关键词 滚动轴承 数据采集 以太网 在线监控系统 可编程序控制器

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基于小波包熵的轴承状态监测和早期故障诊断技术 被引量：7

17

作者 冯桓榰 张来斌 +1 位作者 石帅 梁伟 《科学技术与工程》 北大核心 2013年第18期5177-5181,共5页

滚动轴承是旋转机械中最常用的轴承之一。但其早期故障诊断仍是亟待解决的问题。研究旨在通过基于小波包熵的状态监测技术提早发现轴承的早期故障,进而利用最小二乘支持向量机(LS-SVM)精确诊断轴承的故障类型。利用加速轴承寿命试验台... 滚动轴承是旋转机械中最常用的轴承之一。但其早期故障诊断仍是亟待解决的问题。研究旨在通过基于小波包熵的状态监测技术提早发现轴承的早期故障,进而利用最小二乘支持向量机(LS-SVM)精确诊断轴承的故障类型。利用加速轴承寿命试验台的轴承全寿命数据和故障轴承数据验证了方法的有效性和实用性。结果表明,相比传统监测指标,小波包熵有较好的早期预警能力;结合小波相对能量指标,LS-SVM能快速有效地诊断滚动轴承早期故障。 展开更多

关键词 状态监测 早期故障诊断 小波熵 最小二乘支持向量机 滚动轴承

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大型重载钢包回转轴承故障诊断方法 被引量：5

18

作者 傅小波 刘仁德 李兴林 《轴承》 北大核心 2011年第1期45-47,共3页

提出了一种测量大型钢包回转轴承游隙的新方法,并结合润滑脂的光谱和铁谱分析手段,对钢包回转轴承的磨损状态进行跟踪监测,准确预报了轴承存在的故障以及故障的严重程度,为轴承的视情维修提供了可靠依据。

关键词 滚动轴承 故障诊断 状态监测 润滑脂分析 游隙

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智能主轴技术发展综述 被引量：4

19

作者 李阗岐 李小虎 +2 位作者 万少可 闫柯 洪军 《轴承》 北大核心 2023年第1期1-11,共11页

主轴作为数控机床的核心部件,其智能化是未来的重点发展方向。对智能主轴的概念和发展现状进行了概括,并对目前智能主轴的相关研究进展进行了较全面的综述,描述了智能主轴的特点和未来发展方向,详细阐述了智能主轴的状态监测、多源信息... 主轴作为数控机床的核心部件,其智能化是未来的重点发展方向。对智能主轴的概念和发展现状进行了概括,并对目前智能主轴的相关研究进展进行了较全面的综述,描述了智能主轴的特点和未来发展方向,详细阐述了智能主轴的状态监测、多源信息融合以及状态决策和主动调控这3大功能,论述了智能主轴的发展局限性和面临的挑战,认为自顶向下设计、智能传感器和执行器、实时数据处理和决策、以预测为中心的控制和维护等潜在技术将进一步推动智能主轴的发展。 展开更多

关键词 滚动轴承 智能主轴 状态监测 信息融合 主动控制 数控机床 智能化传感器

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纯电动车用驱动电机滚动轴承状态监测方法 被引量：2

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作者 韩光辉 韩守亮 +3 位作者 李高鹏 郑维 纪秉男 张涛 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2021年第2期130-135,共6页

驱动电机轴承健康状态是实现纯电动车可靠运行,避免发生安全事故的重要前提,针对纯电动车电机滚动轴承状态监测方法缺失的问题,提出一种基于稀疏自编码器(sparse auto-encoder, SAE)与支持向量机(support vector machine, SVM)的纯电动... 驱动电机轴承健康状态是实现纯电动车可靠运行,避免发生安全事故的重要前提,针对纯电动车电机滚动轴承状态监测方法缺失的问题,提出一种基于稀疏自编码器(sparse auto-encoder, SAE)与支持向量机(support vector machine, SVM)的纯电动车用电机滚动轴承状态监测方法。在特征提取方面,利用电机轴承振动信号的时域、频域以及时频域特征集构建高维数据集,通过多层SAE进行数据融合从而消除特征的冗余性并获得更鲁棒的简明特征。在状态监测方面,将轴承状态的特征表示输入到SVM中进行训练得到轴承状态监测模型,最后通过设计纯电动客车用电机轴承状态变化实验评估该方法的有效性。试验结果表明,相比于传统特征+SVM,基于SAE-SVM的监测方法对纯电动车用电机滚动轴承状态监测精度更加准确可靠。 展开更多

关键词 纯电动车 滚动轴承 稀疏自编码器 支持向量机 状态监测

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