軸承是旋轉(zhuǎn)機(jī)械中最廣泛使用的零件之一。由于高速重載等因素影響,軸承故障經(jīng)常發(fā)生,導(dǎo)致設(shè)備停機(jī),甚至造成人員傷亡。但軸承故障誘導(dǎo)產(chǎn)生的沖擊相對(duì)微弱,不易探測(cè)。為有效探測(cè)軸承微弱故障,提出一種新的基于匹配穩(wěn)態(tài)隨機(jī)共振的軸承故障診斷方法。相比于傳統(tǒng)的雙穩(wěn)態(tài)等定穩(wěn)態(tài)隨機(jī)共振,匹配穩(wěn)態(tài)隨機(jī)共振的勢(shì)函數(shù)的結(jié)構(gòu)和勢(shì)阱數(shù)量可根據(jù)復(fù)雜多樣的軸承振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行調(diào)整,更加有利于增強(qiáng)微弱的軸承故障沖擊信號(hào)。通過數(shù)值仿真,分析了匹配穩(wěn)態(tài)隨機(jī)共振各參數(shù)對(duì)共振輸出的影響及其抗噪魯棒性。通過軸承內(nèi)圈故障案例和滾動(dòng)體故障案例,驗(yàn)證所提方法對(duì)軸承故障診斷的有效性,且效果優(yōu)于傳統(tǒng)的雙穩(wěn)態(tài)隨機(jī)共振。 

【文章來源】：復(fù)雜系統(tǒng)與復(fù)雜性科學(xué). 2019,16(02)CSCD

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

圖２不同驅(qū)動(dòng)頻率ｆｄ下的ＢＳＲ輸出幅值隨噪聲強(qiáng)度Ｄ變化關(guān)系

２；Ｂ２＝ｄＵＭ１ｄｘｘ＝Ｏ＝ａＯ（－ｃ）＋ｂＯ（－ｃ）烅烄烆３（６）匹配勢(shì)函數(shù)ＵＭ（ｘ）的勢(shì)阱數(shù)量由參數(shù)ｃ決定。若ｃ∈（－∞，－ｘｍ］，則ＵＭ（ｘ）僅有１個(gè)勢(shì)阱；若ｃ∈（－ｘｍ，０］，則ＵＭ（ｘ）有２個(gè)勢(shì)阱；若ｃ∈（０，ｘｍ］，則ＵＭ（ｘ）有３個(gè)勢(shì)阱。當(dāng)（ａ，ｂ）＝（１，１）、ｃ＝［－１，０，１］時(shí)，ＵＭ（ｘ）的形狀如圖３所示。圖２不同驅(qū)動(dòng)頻率ｆｄ下的ＢＳＲ輸出幅值隨噪聲強(qiáng)度Ｄ變化關(guān)系Ｆｉｇ．２ＡｍｐｌｉｔｕｄｅｏｆＢＳＲｏｕｔｐｕｔｖｓ．ｎｏｉｓｅｉｎｔｅｎｓｉｔｙＤｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｒｉｖｉｎｇｆｒｅｑｕｅｎｃｉｅｓｆｄ圖３匹配穩(wěn)態(tài)勢(shì)函數(shù)的形狀Ｆｉｇ．３Ｓｈａｐｅｓｏｆｔｈｅｍａｔｃｈｅｄ－ｓｔａｂｌｅｐｏｔｅｎｔｉａｌｓ·７８·

）。２．２抗噪魯棒性抗噪魯棒性反映了ＭＳＲ抵抗不同強(qiáng)度噪聲的能力。令正弦信號(hào)幅值Ａ０為１，頻率ｆｄ為５０Ｈｚ；高斯白噪聲強(qiáng)度Ｄ從０．４遞增至１０（步長為０．４）。采用布谷鳥搜索算法搜索滿足式（１２）的最優(yōu)ＭＳＲ參數(shù)，記錄ＭＳＲ輸出的最大ＳＮＲ。每項(xiàng)試驗(yàn)重復(fù)４０次，取輸出最大ＳＮＲ的均值，作為最終結(jié)果。同時(shí)分析ＢＳＲ的抗噪魯棒性，作為ＭＳＲ的對(duì)比。繪制抗噪魯棒性分析結(jié)果，如圖６所示。圖６ＭＳＲ和ＢＳＲ的抗噪魯棒性對(duì)比Ｆｉｇ．６Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｔｈｅａｎｔｉ－ｎｏｉｓｅｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓｂｅｔｗｅｅｎＭＳＲａｎｄＢＳＲ·０９·

【參考文獻(xiàn)】：
博士論文
[1]參數(shù)調(diào)節(jié)隨機(jī)共振在數(shù)字信號(hào)傳輸中的應(yīng)用[D]. 段法兵.浙江大學(xué) 2002



本文編號(hào)：3419311