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EMD-ICA联合降噪在滚动轴承故障诊断中的应用
  • ISSN号:1004-132X
  • 期刊名称:中国机械工程
  • 时间:0
  • 页码:-
  • 分类:TH212[机械工程—机械制造及自动化] TH213.3[机械工程—机械制造及自动化]
  • 作者机构:[1]天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室,天津300072
  • 相关基金:国家自然科学基金委员会与中国民用航天局联合资助项目(U1233201)
  • 相关项目:基于热-机耦合的柴油机活塞敲击噪声研究与控制及活塞系统优化设计
中文摘要:

滚动轴承早期故障信号具有能量小、频带分布宽等特征,易受到其他能量较大的振源信号的干扰,致使传统滤波降噪方法存在很大的局限性。针对这一特点,提出经验模式分解(EMD)和独立分量分析(ICA)相结合的联合降噪新方法。将单通道振动信号进行EMD分解,基于互相关准则对分解后的本征模函数进行重组,构造虚拟噪声通道,并以此作为ICA的输入矩阵,采用FastICA算法实现源信号和噪声信号的分离,从而达到降噪的目的。将该方法应用于滚动轴承故障诊断中,对降噪后的重构信号进行频谱分析,进而判断滚动轴承的运行状态。仿真和试验分析结果表明该方法有效可行。

英文摘要:

Vibration signals generated by incipient faults of rolling element bearing was usually with low energy and dispersed frequency distribution, they were easily merged in strong disturbances of other vibration sources. According to this feature of rolling beating's vibration signals, a new fault -diagnosis approach based on the combination of EMD and /CA was proposed. With the approach, single channel vibration signals were decomposed using EMD method and modal components were ob- tained at first, then they were restructured based on mutual correlation criterion. Therefore multi- dimensional virtual noise channels were constructed, source signals and noise signals were separated when FastICA method was adopted with multi-dimensional virtual noise channels used as input ma- trix of ICA. The method was applied to fault diagnosis of rolling bearings. The denoised signals were analyzed by fast Fourier transform method, then the results were compared with the fault characteris- tics to judge operation state of the rolling element bearings. Simulations and tests verify the feasibility of the method.

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期刊信息
  • 《中国机械工程》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国机械工程学会
  • 主编:董仕节
  • 地址:湖北工业大学772信箱
  • 邮编:430068
  • 邮箱:paper@cmemo.org.cn
  • 电话:027-87646802
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-132X
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1294/TH
  • 邮发代号:38-10
  • 获奖情况:
  • 1997年获中国科协期刊一等奖,第二届全国优秀科技...,机械行业优秀期刊一等奖,1999年获首届国家期刊奖,2001年获首届湖北十大名刊,中国期刊方阵“双高”期刊,2003第二届国家期刊奖提名奖,百种中国杰出学术期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:50788