基于多稳随机共振的滚动轴承故障特征提取及诊断方法研究
发布时间：2020-12-27 14:19
滚动轴承作为常用的旋转机械部件,其故障振动信号采集中往往伴随着大量的噪声干扰信号。针对强背景噪声下滚动轴承微弱故障信号特征提取及诊断的难题,本文结合多稳随机共振（Multi-stable stochastic resonance,MSSR）理论和变分模态分解（Variational Mode Decomposition,VMD）、解析模态分解（Analytical Mode Decomposition,AMD）方法提出两种滚动轴承微弱故障特征提取及诊断方法。通过研究表明,本文所提出的方法有利于噪声背景下的滚动轴承微弱故障特征的提取及诊断。本文首先以深沟球轴承为研究对象,采用赫兹接触理论、弹性力学和几何学,针对内、外圈表面有单故障缺陷的深沟球轴承建立了一个非线性动力系统模型。将外圈和内圈缺陷尺寸参数引入到该非线性动力学模型中,使用四五阶龙格库塔法对滚动轴承外圈、内圈的局部故障动力系统模型进行模拟分析,并与故障轴承实例进行了对比。研究了两种非高斯噪声（Lévy噪声和Dichotomous噪声）诱导的MSSR现象,总结并发现了Lévy噪声与Dichotomous噪声分别诱导的MSSR的平均信...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
轴承非线性动力系统结构模型
及形变量细节图: (a)参数示意图 (b)内圈故障所导致的形变量变化 (c导致的形变量变化承数值模拟和实例验证以通过系统方程的求解得到，整个方程的输入参数如图表 2别设为 1750r/min 与 1772r/min，时间增量设置为 33.3μs，初m，0y =610 m；初始加速度设置为：0x& =0，0y& =0。表 2-1 输入参数相关数据实验参数 参数值轴承型号 SKF6205内圈直径(id ) 25mm外圈直径(od ) 52mm节圆直径(D ) 39mm滚动体直径(d ) 8mm滚动体个数(Z ) 9接触角( ) 0°
第 3 章 不同类型噪声诱导的多稳随机共振特性研究 2022002022002222inNkoutNkZ kSNRZ k Z kY kSNRY k Y k 39)中 Z ( K )为输入信号的 FFT 变换，除此之外，需要说明的本文的均使用 SNR-GM 来衡量随机共振的性能效果，如式(3-40)所定义11ingainiSNR GM SNRn n 表示仿真次数。需要说明的是igainSNR代表第 i 次模拟出的gainSNR，3-6 所示：
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于幂函数型双稳随机共振的故障信号检测方法[J]. 贺利芳,崔莹莹,张天骐,张刚,宋莹. 仪器仪表学报. 2016(07)
[2]基于势函数的双稳随机共振参数特性探究[J]. 杨红娜,郝如江,梁建华. 科学技术与工程. 2016(16)
[3]Levy噪声激励下的幂函数型单稳随机共振特性分析[J]. 张刚,胡韬,张天骐. 物理学报. 2015(22)
[4]基于变分模态分解和模糊C均值聚类的滚动轴承故障诊断[J]. 刘长良,武英杰,甄成刚. 中国电机工程学报. 2015(13)
[5]基于谱相关密度组合切片能量的滚动轴承故障诊断研究[J]. 王宏超,陈进,董广明. 振动与冲击. 2015(03)
[6]机械故障诊断基础研究“何去何从”[J]. 王国彪,何正嘉,陈雪峰,赖一楠. 机械工程学报. 2013(01)
[7]非高斯Lévy噪声驱动下的非对称双稳系统的相转移和平均首次穿越时间[J]. 顾仁财,许勇,张慧清,孙中奎. 物理学报. 2011(11)
[8]一种单稳随机共振系统信噪比增益的数值研究[J]. 万频,詹宜巨,李学聪,王永华. 物理学报. 2011(04)
[9]随机共振在信号处理中应用研究的回顾与展望[J]. 张雷,宋爱国. 电子学报. 2009(04)
[10]基于IMF能量矩和神经网络的轴承故障诊断[J]. 秦太龙,杨勇,程珩,薛松. 振动、测试与诊断. 2008(03)
博士论文
[1]机械振动源的分离和识别方法研究[D]. 周晓峰.浙江大学 2012
[2]滚动轴承振动信号处理及特征提取方法研究[D]. 苏文胜.大连理工大学 2010
硕士论文
[1]汽轮发电机组振动故障分析与预防研究[D]. 和雄伟.华北电力大学 2014
本文编号：2941894
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
轴承非线性动力系统结构模型
及形变量细节图: (a)参数示意图 (b)内圈故障所导致的形变量变化 (c导致的形变量变化承数值模拟和实例验证以通过系统方程的求解得到，整个方程的输入参数如图表 2别设为 1750r/min 与 1772r/min，时间增量设置为 33.3μs，初m，0y =610 m；初始加速度设置为：0x& =0，0y& =0。表 2-1 输入参数相关数据实验参数 参数值轴承型号 SKF6205内圈直径(id ) 25mm外圈直径(od ) 52mm节圆直径(D ) 39mm滚动体直径(d ) 8mm滚动体个数(Z ) 9接触角( ) 0°
第 3 章 不同类型噪声诱导的多稳随机共振特性研究 2022002022002222inNkoutNkZ kSNRZ k Z kY kSNRY k Y k 39)中 Z ( K )为输入信号的 FFT 变换，除此之外，需要说明的本文的均使用 SNR-GM 来衡量随机共振的性能效果，如式(3-40)所定义11ingainiSNR GM SNRn n 表示仿真次数。需要说明的是igainSNR代表第 i 次模拟出的gainSNR，3-6 所示：
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于幂函数型双稳随机共振的故障信号检测方法[J]. 贺利芳,崔莹莹,张天骐,张刚,宋莹. 仪器仪表学报. 2016(07)
[2]基于势函数的双稳随机共振参数特性探究[J]. 杨红娜,郝如江,梁建华. 科学技术与工程. 2016(16)
[3]Levy噪声激励下的幂函数型单稳随机共振特性分析[J]. 张刚,胡韬,张天骐. 物理学报. 2015(22)
[4]基于变分模态分解和模糊C均值聚类的滚动轴承故障诊断[J]. 刘长良,武英杰,甄成刚. 中国电机工程学报. 2015(13)
[5]基于谱相关密度组合切片能量的滚动轴承故障诊断研究[J]. 王宏超,陈进,董广明. 振动与冲击. 2015(03)
[6]机械故障诊断基础研究“何去何从”[J]. 王国彪,何正嘉,陈雪峰,赖一楠. 机械工程学报. 2013(01)
[7]非高斯Lévy噪声驱动下的非对称双稳系统的相转移和平均首次穿越时间[J]. 顾仁财,许勇,张慧清,孙中奎. 物理学报. 2011(11)
[8]一种单稳随机共振系统信噪比增益的数值研究[J]. 万频,詹宜巨,李学聪,王永华. 物理学报. 2011(04)
[9]随机共振在信号处理中应用研究的回顾与展望[J]. 张雷,宋爱国. 电子学报. 2009(04)
[10]基于IMF能量矩和神经网络的轴承故障诊断[J]. 秦太龙,杨勇,程珩,薛松. 振动、测试与诊断. 2008(03)
博士论文
[1]机械振动源的分离和识别方法研究[D]. 周晓峰.浙江大学 2012
[2]滚动轴承振动信号处理及特征提取方法研究[D]. 苏文胜.大连理工大学 2010
硕士论文
[1]汽轮发电机组振动故障分析与预防研究[D]. 和雄伟.华北电力大学 2014
本文编号：2941894
本文链接：https://www.wllwen.com/jixiegongchenglunwen/2941894.html
