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基于指数调节策略对抗网络学习的轴承故障诊断研究
被引量：
4
1
作者
田静
沈长青
+3 位作者
陈再刚
石娟娟
江星星
朱忠奎
《振动工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第3期476-484,共9页
基于深度学习的故障诊断方法被广泛应用于以轴承为代表的机械关键部件故障诊断,其取得理想效果的前提是有足量故障样本且训练集、测试集满足同分布要求。然而,在实际工况下数据分布会发生变化,进而使原有工况下的诊断模型很难适用于新...
基于深度学习的故障诊断方法被广泛应用于以轴承为代表的机械关键部件故障诊断,其取得理想效果的前提是有足量故障样本且训练集、测试集满足同分布要求。然而,在实际工况下数据分布会发生变化,进而使原有工况下的诊断模型很难适用于新工况。为此,域适应类迁移学习方法被用于解决训练集、测试集分布不同的问题,其重点在于实现数据分布适应,即度量数据分布差异,并利用度量结果对模型训练进行指导,从而提升学习效率和诊断准确率。在此基础上,提出了一种基于对抗学习的域适应方法,该方法的核心是将提出的指数调节策略与对抗网络相结合,使得网络在故障诊断过程中更有针对性地适应目标域的数据分布。该网络由特征提取器、分类器、一个全局域鉴别器和多个局部域鉴别器组成,利用对抗策略和适应性矩估计算法对模型进行优化,并通过基于指数调节策略设定的指数自适应因子对模型中的边缘分布和条件分布重要性进行调节,使得模型可以稳定、高效地进行故障诊断。在跨转速、跨负载和同时跨转速和负载的轴承诊断案例中对提出的方法进行验证,结果表明本文方法的诊断效果优于其他域适应方法,并具有较好的稳定性。
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关键词
故障诊断
轴承
域适应
对抗学习
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职称材料
基于非局部应变梯度理论功能梯度纳米板的弯曲和屈曲研究
被引量：
12
2
作者
王平远
李成
姚林泉
《应用数学和力学》
CSCD
北大核心
2021年第1期15-26,共12页
以纳米机器人等智能器件中的功能梯度纳米板结构为研究对象,基于非局部应变梯度理论,研究了其弯曲和屈曲问题.推导了一般情况下的功能梯度纳米板运动方程,弯曲和屈曲作为其特例可简化而成.分析了非局部尺度参数、材料特征尺度参数、梯...
以纳米机器人等智能器件中的功能梯度纳米板结构为研究对象,基于非局部应变梯度理论,研究了其弯曲和屈曲问题.推导了一般情况下的功能梯度纳米板运动方程,弯曲和屈曲作为其特例可简化而成.分析了非局部尺度参数、材料特征尺度参数、梯度指数、纳米板尺寸等对弯曲挠度和临界屈曲载荷的影响.结果表明:不同高阶连续介质力学理论下的最大挠度都随梯度指数的增大而增大,正方形纳米板挠度较小,且板厚越大,弯曲挠度越小;最大挠度随非局部尺度参数的增大而增大,随材料特征尺度参数的增大而减小.临界屈曲载荷随梯度指数的增大而减小,随板厚、长宽比的增大而增大,随非局部尺度的增大而减小,随材料特征尺度的增大而增大.非局部应变梯度高阶弯曲和屈曲中存在结构软化与硬化机制,两个内特征参数之间具有耦合效应,当非局部尺度大于材料特征尺度时,非局部效应在功能梯度纳米板力学性能中占主导作用;当材料特征尺度大于非局部尺度时,应变梯度效应占主导作用.解析结果还证明了当非局部尺度等于材料特征尺度时,非局部应变梯度理论结果退化为经典结果.
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关键词
非局部应变梯度理论
功能梯度纳米板
弯曲
屈曲
临界载荷
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职称材料
考虑非局部应变梯度效应的轴对称压电纳米圆板热-力-电耦合振动
被引量：
6
3
作者
罗秋阳
李成
《振动工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2022年第5期1118-1129,共12页
基于非局部应变梯度理论和Mindlin板理论,研究了热‐力‐电多场耦合下轴对称压电纳米圆板的振动特性。通过Hamilton原理推导了非局部应变梯度本构框架内的运动方程,采用微分求积法数值求解了理论模型微分方程组,分析了压电纳米圆板的振...
基于非局部应变梯度理论和Mindlin板理论,研究了热‐力‐电多场耦合下轴对称压电纳米圆板的振动特性。通过Hamilton原理推导了非局部应变梯度本构框架内的运动方程,采用微分求积法数值求解了理论模型微分方程组,分析了压电纳米圆板的振动固有频率受内尺度参数与外场参数的影响。压电纳米圆板的固有频率随着非局部参数的增大而减小,随着应变梯度特征参数的增大而增大。当非局部参数小于应变梯度特征参数时,纳米圆板表现出刚度硬化行为;当非局部参数大于应变梯度特征参数时,表现出刚度软化行为。当非局部参数等于应变梯度特征参数时,纳米圆板的刚度退化为相应的经典连续介质理论结果。此外,固有频率随着径向压力和正电压的增大而减小,随着径向拉力和负电压的增大而增大,随着温差的增加而小幅减小。特别地,研究发现当径向载荷和电压增大到一定程度时,纳米圆板出现了振动失稳现象,并分析了非局部参数与应变梯度特征参数对失稳临界径向载荷及临界电压的影响。
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关键词
耦合振动
压电纳米圆板
非局部应变梯度
MINDLIN板理论
轴对称
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职称材料
题名
基于指数调节策略对抗网络学习的轴承故障诊断研究
被引量：
4
1
作者
田静
沈长青
陈再刚
石娟娟
江星星
朱忠奎
机构
西南
交通
大学
轨道交通
运载
系
统全国重点实验室
苏州大学轨道交通学院车辆工程系
出处
《振动工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024年第3期476-484,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(52272440)
苏州市前沿技术研究项目(SYG202323)
轨道交通运载系统全国重点实验室开放课题(TPL2105)。
文摘
基于深度学习的故障诊断方法被广泛应用于以轴承为代表的机械关键部件故障诊断,其取得理想效果的前提是有足量故障样本且训练集、测试集满足同分布要求。然而,在实际工况下数据分布会发生变化,进而使原有工况下的诊断模型很难适用于新工况。为此,域适应类迁移学习方法被用于解决训练集、测试集分布不同的问题,其重点在于实现数据分布适应,即度量数据分布差异,并利用度量结果对模型训练进行指导,从而提升学习效率和诊断准确率。在此基础上,提出了一种基于对抗学习的域适应方法,该方法的核心是将提出的指数调节策略与对抗网络相结合,使得网络在故障诊断过程中更有针对性地适应目标域的数据分布。该网络由特征提取器、分类器、一个全局域鉴别器和多个局部域鉴别器组成,利用对抗策略和适应性矩估计算法对模型进行优化,并通过基于指数调节策略设定的指数自适应因子对模型中的边缘分布和条件分布重要性进行调节,使得模型可以稳定、高效地进行故障诊断。在跨转速、跨负载和同时跨转速和负载的轴承诊断案例中对提出的方法进行验证,结果表明本文方法的诊断效果优于其他域适应方法,并具有较好的稳定性。
关键词
故障诊断
轴承
域适应
对抗学习
Keywords
fault diagnosis
bearing
domain adaptation
adversarial learning
分类号
TH165.3 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
基于非局部应变梯度理论功能梯度纳米板的弯曲和屈曲研究
被引量：
12
2
作者
王平远
李成
姚林泉
机构
苏州大学轨道交通学院车辆工程系
暨南
大学
重大
工程
灾害与控制教育部重点实验室
出处
《应用数学和力学》
CSCD
北大核心
2021年第1期15-26,共12页
基金
国家自然科学基金(11972240,11572210)。
文摘
以纳米机器人等智能器件中的功能梯度纳米板结构为研究对象,基于非局部应变梯度理论,研究了其弯曲和屈曲问题.推导了一般情况下的功能梯度纳米板运动方程,弯曲和屈曲作为其特例可简化而成.分析了非局部尺度参数、材料特征尺度参数、梯度指数、纳米板尺寸等对弯曲挠度和临界屈曲载荷的影响.结果表明:不同高阶连续介质力学理论下的最大挠度都随梯度指数的增大而增大,正方形纳米板挠度较小,且板厚越大,弯曲挠度越小;最大挠度随非局部尺度参数的增大而增大,随材料特征尺度参数的增大而减小.临界屈曲载荷随梯度指数的增大而减小,随板厚、长宽比的增大而增大,随非局部尺度的增大而减小,随材料特征尺度的增大而增大.非局部应变梯度高阶弯曲和屈曲中存在结构软化与硬化机制,两个内特征参数之间具有耦合效应,当非局部尺度大于材料特征尺度时,非局部效应在功能梯度纳米板力学性能中占主导作用;当材料特征尺度大于非局部尺度时,应变梯度效应占主导作用.解析结果还证明了当非局部尺度等于材料特征尺度时,非局部应变梯度理论结果退化为经典结果.
关键词
非局部应变梯度理论
功能梯度纳米板
弯曲
屈曲
临界载荷
Keywords
nonlocal strain gradient theory
functionally graded nanoplate
bending
buckling
critical load
分类号
O343 [理学—固体力学]
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职称材料
题名
考虑非局部应变梯度效应的轴对称压电纳米圆板热-力-电耦合振动
被引量：
6
3
作者
罗秋阳
李成
机构
苏州大学轨道交通学院车辆工程系
常州工
学院
汽车
工程
学院
出处
《振动工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2022年第5期1118-1129,共12页
基金
国家自然科学基金资助项目(11972240,12272064)。
文摘
基于非局部应变梯度理论和Mindlin板理论,研究了热‐力‐电多场耦合下轴对称压电纳米圆板的振动特性。通过Hamilton原理推导了非局部应变梯度本构框架内的运动方程,采用微分求积法数值求解了理论模型微分方程组,分析了压电纳米圆板的振动固有频率受内尺度参数与外场参数的影响。压电纳米圆板的固有频率随着非局部参数的增大而减小,随着应变梯度特征参数的增大而增大。当非局部参数小于应变梯度特征参数时,纳米圆板表现出刚度硬化行为;当非局部参数大于应变梯度特征参数时,表现出刚度软化行为。当非局部参数等于应变梯度特征参数时,纳米圆板的刚度退化为相应的经典连续介质理论结果。此外,固有频率随着径向压力和正电压的增大而减小,随着径向拉力和负电压的增大而增大,随着温差的增加而小幅减小。特别地,研究发现当径向载荷和电压增大到一定程度时,纳米圆板出现了振动失稳现象,并分析了非局部参数与应变梯度特征参数对失稳临界径向载荷及临界电压的影响。
关键词
耦合振动
压电纳米圆板
非局部应变梯度
MINDLIN板理论
轴对称
Keywords
coupling vibration
piezoelectric circular nanoplate
nonlocal strain gradient
Mindlin plate theory
axisymmetric
分类号
O326 [理学—一般力学与力学基础]
O343.1 [理学—固体力学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于指数调节策略对抗网络学习的轴承故障诊断研究
田静
沈长青
陈再刚
石娟娟
江星星
朱忠奎
《振动工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2024
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于非局部应变梯度理论功能梯度纳米板的弯曲和屈曲研究
王平远
李成
姚林泉
《应用数学和力学》
CSCD
北大核心
2021
12
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
考虑非局部应变梯度效应的轴对称压电纳米圆板热-力-电耦合振动
罗秋阳
李成
《振动工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2022
6
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职称材料
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