基于三穩(wěn)態(tài)隨機(jī)共振的滾動軸承早期故障診斷研究
發(fā)布時間:2021-01-27 12:55
針對滾動軸承早期故障提出了三穩(wěn)態(tài)隨機(jī)共振故障診斷新方法。介紹了三穩(wěn)態(tài)隨機(jī)共振的基本理論,對比三穩(wěn)態(tài)與雙穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)說明其產(chǎn)生隨機(jī)共振的可能性;采用小幅值正弦信號模擬故障輸入信號,研究了不同頻率下輸出與輸入信號頻譜峰值比,得到了三穩(wěn)態(tài)隨機(jī)共振的診斷可行性。使用滾動軸承早期故障實測信號作為實驗數(shù)據(jù),實驗結(jié)果表明三穩(wěn)態(tài)隨機(jī)共振對軸承早期故障具備良好的直接診斷能力,為滾動軸承早期故障診斷方法提供了一種新思路。
【文章來源】:機(jī)械制造與自動化. 2020,49(03)
【文章頁數(shù)】:3 頁
【部分圖文】:
實驗裝置
上式對于傳統(tǒng)雙穩(wěn)態(tài)隨機(jī)共振U(x)=-(a/2)x2+(b/4)x4為雙穩(wěn)態(tài)勢函數(shù),描述了非線性雙穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)的勢場,通常由兩勢阱與一勢壘組成,a、b為結(jié)構(gòu)參數(shù),其決定了勢函數(shù)U(x)的分布形式。x(t)為布朗粒子的位移即系統(tǒng)的輸出;s(t)為周期策動力即輸入信號;ξ(t)為強(qiáng)度為D的高斯白噪聲,[ξ(t),ξ(0)]=2Dδ(t)。圖1給出了U(x)隨a、b取值的變化。若勢函數(shù)U(x)=(a/2)x2-(b/4)x4+(c/6)x6,此時雙穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)提升為三穩(wěn)態(tài)系統(tǒng),U(x)一般由3個勢阱、2個勢壘組成,a、b、c為結(jié)構(gòu)參數(shù)。圖2給出了不同結(jié)構(gòu)參數(shù)a、b、c取值下的勢阱形狀。由于其結(jié)構(gòu)形狀較為復(fù)雜,因此該系統(tǒng)可能包含豐富的非線性現(xiàn)象,可能引發(fā)隨機(jī)共振。
若勢函數(shù)U(x)=(a/2)x2-(b/4)x4+(c/6)x6,此時雙穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)提升為三穩(wěn)態(tài)系統(tǒng),U(x)一般由3個勢阱、2個勢壘組成,a、b、c為結(jié)構(gòu)參數(shù)。圖2給出了不同結(jié)構(gòu)參數(shù)a、b、c取值下的勢阱形狀。由于其結(jié)構(gòu)形狀較為復(fù)雜,因此該系統(tǒng)可能包含豐富的非線性現(xiàn)象,可能引發(fā)隨機(jī)共振。2 正弦信號試驗
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于自適應(yīng)雙穩(wěn)態(tài)隨機(jī)共振的中介軸承故障診斷方法[J]. 田晶,周杰,王術(shù)光,孫浩,艾延廷. 航空動力學(xué)報. 2019(10)
[2]基于Duffing-Lyapunov指數(shù)的滾動軸承早期故障診斷研究[J]. 鄭煜,王凱. 機(jī)械制造與自動化. 2019(03)
[3]基于改進(jìn)雙邊濾波與隨機(jī)共振的圖像去噪算法研究[J]. 徐蕾,彭月平,賀科寧. 激光雜志. 2018(08)
[4]基于隨機(jī)共振的強(qiáng)噪背景下船舶輻射噪聲檢測[J]. 楊文忠,張賢亮,謝晶. 指揮控制與仿真. 2018(03)
[5]Duffing系統(tǒng)隨機(jī)相位抑制混沌與隨機(jī)共振并存現(xiàn)象的機(jī)理研究[J]. 李爽,李倩,李佼瑞. 物理學(xué)報. 2015(10)
[6]自適應(yīng)最大相關(guān)峭度解卷積方法及其在軸承早期故障診斷中的應(yīng)用[J]. 唐貴基,王曉龍. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2015(06)
[7]隨機(jī)共振動力學(xué)機(jī)理及其微弱信號檢測方法的研究[J]. 范劍,趙文禮,張明路,檀潤華,王萬強(qiáng). 物理學(xué)報. 2014(11)
博士論文
[1]基于隨機(jī)共振的微弱信號檢測模型及應(yīng)用研究[D]. 陸思良.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
本文編號:3003083
【文章來源】:機(jī)械制造與自動化. 2020,49(03)
【文章頁數(shù)】:3 頁
【部分圖文】:
實驗裝置
上式對于傳統(tǒng)雙穩(wěn)態(tài)隨機(jī)共振U(x)=-(a/2)x2+(b/4)x4為雙穩(wěn)態(tài)勢函數(shù),描述了非線性雙穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)的勢場,通常由兩勢阱與一勢壘組成,a、b為結(jié)構(gòu)參數(shù),其決定了勢函數(shù)U(x)的分布形式。x(t)為布朗粒子的位移即系統(tǒng)的輸出;s(t)為周期策動力即輸入信號;ξ(t)為強(qiáng)度為D的高斯白噪聲,[ξ(t),ξ(0)]=2Dδ(t)。圖1給出了U(x)隨a、b取值的變化。若勢函數(shù)U(x)=(a/2)x2-(b/4)x4+(c/6)x6,此時雙穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)提升為三穩(wěn)態(tài)系統(tǒng),U(x)一般由3個勢阱、2個勢壘組成,a、b、c為結(jié)構(gòu)參數(shù)。圖2給出了不同結(jié)構(gòu)參數(shù)a、b、c取值下的勢阱形狀。由于其結(jié)構(gòu)形狀較為復(fù)雜,因此該系統(tǒng)可能包含豐富的非線性現(xiàn)象,可能引發(fā)隨機(jī)共振。
若勢函數(shù)U(x)=(a/2)x2-(b/4)x4+(c/6)x6,此時雙穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)提升為三穩(wěn)態(tài)系統(tǒng),U(x)一般由3個勢阱、2個勢壘組成,a、b、c為結(jié)構(gòu)參數(shù)。圖2給出了不同結(jié)構(gòu)參數(shù)a、b、c取值下的勢阱形狀。由于其結(jié)構(gòu)形狀較為復(fù)雜,因此該系統(tǒng)可能包含豐富的非線性現(xiàn)象,可能引發(fā)隨機(jī)共振。2 正弦信號試驗
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于自適應(yīng)雙穩(wěn)態(tài)隨機(jī)共振的中介軸承故障診斷方法[J]. 田晶,周杰,王術(shù)光,孫浩,艾延廷. 航空動力學(xué)報. 2019(10)
[2]基于Duffing-Lyapunov指數(shù)的滾動軸承早期故障診斷研究[J]. 鄭煜,王凱. 機(jī)械制造與自動化. 2019(03)
[3]基于改進(jìn)雙邊濾波與隨機(jī)共振的圖像去噪算法研究[J]. 徐蕾,彭月平,賀科寧. 激光雜志. 2018(08)
[4]基于隨機(jī)共振的強(qiáng)噪背景下船舶輻射噪聲檢測[J]. 楊文忠,張賢亮,謝晶. 指揮控制與仿真. 2018(03)
[5]Duffing系統(tǒng)隨機(jī)相位抑制混沌與隨機(jī)共振并存現(xiàn)象的機(jī)理研究[J]. 李爽,李倩,李佼瑞. 物理學(xué)報. 2015(10)
[6]自適應(yīng)最大相關(guān)峭度解卷積方法及其在軸承早期故障診斷中的應(yīng)用[J]. 唐貴基,王曉龍. 中國電機(jī)工程學(xué)報. 2015(06)
[7]隨機(jī)共振動力學(xué)機(jī)理及其微弱信號檢測方法的研究[J]. 范劍,趙文禮,張明路,檀潤華,王萬強(qiáng). 物理學(xué)報. 2014(11)
博士論文
[1]基于隨機(jī)共振的微弱信號檢測模型及應(yīng)用研究[D]. 陸思良.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
本文編號:3003083
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