基于CEEMDAN和SCA-MRVM的滚动轴承故障诊断

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针对滚动轴承故障诊断的特征分辨性较低、准确度不高等问题,提出了一种基于自适应噪声完备集合经验模态分解(CEEMDAN)和正余弦算法(SCA)优化多核相关向量机(MRVM)的滚动轴承故障诊断方法。首先采用CEEMDAN方法分解原始振动信号,提取本征模态分量(IMF)的能量占信号总能量的比例和能量熵作为故障特征;然后引入混合核函数,采用SCA算法优化权重参数和核参数,构建MRVM模型实现对滚动轴承的故障诊断。试验结果表明,SCA-MRVM模型具有较高的识别率,能有效提高故障诊断精度。
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磨削剥离裂纹产生的原因为:当磨削变质层的深度达数个毫米时,在深度方向上磨削变质层和零件基体正常组织之间的应力显著增大,受此应力叠加作用的影响,当磨削裂纹在表面最大拉应力处产生并扩展到一定深度后,最大拉应力的最大方向从原来水平方向逐渐向垂直方向偏转,使裂纹沿着水平方向扩展,当达到变质区的边界时受表面变质区收缩拉应力的影响,再扩展到表面,形成磨削剥离裂纹,并在裂纹末端伴随有明显的锯齿特征。
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为提高滚动轴承故障诊断的准确性,提出基于信息增益比的奇异谱分析(IGRSSA)与改进粒子群算法优化支持向量机(IPSO-SVM)的诊断模型。首先,引入信息增益比实现信号自适应重构;其次,采用动态惯性权重和梯度信息对粒子群算法进行改进并用于优化支持向量机;然后,用IGRSSA对滚动轴承外圈故障、钢球故障和正常3种状态的振动信号进行降噪并提取时域特征值,使用平均影响值(MIV)筛选出最优特征参量作为后续故障信号特征数据集;最后,将BP神经网络、RBF神经网络、交叉验证优化的SVM、遗传算法优化的SVM和粒子群
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