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基于SCSSA-VMD-MCKD的轴承早期微弱故障异常检测方法
被引量：
4
1
作者
陈立海
谭奥
+2 位作者
贺永辉
张笑琼
白晓龙
《机电工程》
CAS
北大核心
2024年第12期2129-2141,共13页
针对滚动轴承在强噪声干扰下早期微弱故障不易被检测的问题,提出了一种基于结合正余弦和柯西变异的麻雀智能搜索算法优化变分模态分解与最大相关峭度解卷积(SCSSA-VMD-MCKD)的轴承早期微弱故障异常检测方法。首先,采用结合正余弦和柯西...
针对滚动轴承在强噪声干扰下早期微弱故障不易被检测的问题,提出了一种基于结合正余弦和柯西变异的麻雀智能搜索算法优化变分模态分解与最大相关峭度解卷积(SCSSA-VMD-MCKD)的轴承早期微弱故障异常检测方法。首先,采用结合正余弦和柯西变异的麻雀智能搜索算法(SCSSA)优化了VMD参数α和K,进而对轴承故障信号进行了自适应分解,根据加权包络谱峰值因子指标(WEPF)筛选有效模态分量,并重构得到了重构信号;然后,采用SCSSA优化了MCKD参数T、L和M,并用优化后的MCKD方法增强了重构信号故障冲击成分;最后,对经MCKD增强后的重构信号进行了包络谱分析,提取到了轴承故障特征频率及倍频;利用轴承故障仿真信号和试验信号对该故障异常检测方法进行了验证分析。研究结果表明:该检测方法能够有效降噪并自适应增强故障冲击成分,相较于经SCSSA-VMD分解并重构的信号,故障仿真信号和实测试验信号信噪比分别提升了102.6%和81.3%,均方根误差分别降低了26.7%和33.3%;轴承内外圈故障特征频率及倍频幅值更为突出,能够实现强噪声背景下滚动轴承早期微弱故障异常检测目的,与SSA-VMD-MCKD方法相比,更能突显该方法的优越性。
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关键词
滚动轴承
故障诊断
故障冲击成分增强
结合正余弦和柯西变异的麻雀智能搜索算法
变分模态分解
最大相关峭度解卷积
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职称材料
角接触球轴承内外圈复合故障尺寸评估
2
作者
陈立海
谭奥
杨丽秀
《河南科技大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2023年第1期20-27,M0003,共9页
针对角接触球轴承内外圈同时发生故障情况下故障大小难以评估的问题,本文提出了一种评估角接触球轴承内外圈复合故障尺寸的方法。建立了角接触球轴承内外圈复合故障的动力学模型,获得了复合故障振动信号对复合故障信号进行分解与重构,...
针对角接触球轴承内外圈同时发生故障情况下故障大小难以评估的问题,本文提出了一种评估角接触球轴承内外圈复合故障尺寸的方法。建立了角接触球轴承内外圈复合故障的动力学模型,获得了复合故障振动信号对复合故障信号进行分解与重构,得到与复合故障对应的单点故障信号。基于单点故障信号,研究了故障尺寸与振动信号统计特征(均方根、峭度和电平通过率)之间的关系,并进行了试验验证。结果表明:相比均方根和峭度,电平通过率与故障尺寸之间存在较强的线性关系,最小R^(2)为0.991 3,可以用来评估轴承复合故障尺寸的变化。
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关键词
角接触球轴承
复合故障
故障尺寸
统计特征
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职称材料
题名
基于SCSSA-VMD-MCKD的轴承早期微弱故障异常检测方法
被引量：
4
1
作者
陈立海
谭奥
贺永辉
张笑琼
白晓龙
机构
河南科技大学机电工程学院
高端
轴承
河南省协同创新
中
心
中国航发哈尔滨轴承有限公司博士后科研工作站
出处
《机电工程》
CAS
北大核心
2024年第12期2129-2141,共13页
基金
国家自然科学基金资助项目(51805151)
河南省博士后科研项目(202002065)。
文摘
针对滚动轴承在强噪声干扰下早期微弱故障不易被检测的问题,提出了一种基于结合正余弦和柯西变异的麻雀智能搜索算法优化变分模态分解与最大相关峭度解卷积(SCSSA-VMD-MCKD)的轴承早期微弱故障异常检测方法。首先,采用结合正余弦和柯西变异的麻雀智能搜索算法(SCSSA)优化了VMD参数α和K,进而对轴承故障信号进行了自适应分解,根据加权包络谱峰值因子指标(WEPF)筛选有效模态分量,并重构得到了重构信号;然后,采用SCSSA优化了MCKD参数T、L和M,并用优化后的MCKD方法增强了重构信号故障冲击成分;最后,对经MCKD增强后的重构信号进行了包络谱分析,提取到了轴承故障特征频率及倍频;利用轴承故障仿真信号和试验信号对该故障异常检测方法进行了验证分析。研究结果表明:该检测方法能够有效降噪并自适应增强故障冲击成分,相较于经SCSSA-VMD分解并重构的信号,故障仿真信号和实测试验信号信噪比分别提升了102.6%和81.3%,均方根误差分别降低了26.7%和33.3%;轴承内外圈故障特征频率及倍频幅值更为突出,能够实现强噪声背景下滚动轴承早期微弱故障异常检测目的,与SSA-VMD-MCKD方法相比,更能突显该方法的优越性。
关键词
滚动轴承
故障诊断
故障冲击成分增强
结合正余弦和柯西变异的麻雀智能搜索算法
变分模态分解
最大相关峭度解卷积
Keywords
rolling bearing
fault diagnosis
fault impact component enhancement
sparrow search algorithm integrating sine-cosine and Cauchy mutation(SCSSA)
variational mode decomposition(VMD)
maximum correlated kurtosis deconvolution(MCKD)
weighted envelope spectrum peak factor(WEPF)
分类号
TH133.33 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
角接触球轴承内外圈复合故障尺寸评估
2
作者
陈立海
谭奥
杨丽秀
机构
河南科技大学机电工程学院
中国航发哈尔滨轴承有限公司博士后科研工作站
出处
《河南科技大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2023年第1期20-27,M0003,共9页
基金
国家自然科学基金项目(51805151)
河南省博士后科研项目(202002065)。
文摘
针对角接触球轴承内外圈同时发生故障情况下故障大小难以评估的问题,本文提出了一种评估角接触球轴承内外圈复合故障尺寸的方法。建立了角接触球轴承内外圈复合故障的动力学模型,获得了复合故障振动信号对复合故障信号进行分解与重构,得到与复合故障对应的单点故障信号。基于单点故障信号,研究了故障尺寸与振动信号统计特征(均方根、峭度和电平通过率)之间的关系,并进行了试验验证。结果表明:相比均方根和峭度,电平通过率与故障尺寸之间存在较强的线性关系,最小R^(2)为0.991 3,可以用来评估轴承复合故障尺寸的变化。
关键词
角接触球轴承
复合故障
故障尺寸
统计特征
Keywords
angular contact ball bearing
compound fault
defect size
statistical characteristics
分类号
TH133.33 [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
基于SCSSA-VMD-MCKD的轴承早期微弱故障异常检测方法
陈立海
谭奥
贺永辉
张笑琼
白晓龙
《机电工程》
CAS
北大核心
2024
4
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职称材料
2
角接触球轴承内外圈复合故障尺寸评估
陈立海
谭奥
杨丽秀
《河南科技大学学报（自然科学版）》
CAS
北大核心
2023
0
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