噪声与振动控制

噪声与振动控制 ›› 2023, Vol. 43 ›› Issue (3): 110-116.

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基于局部最大值2 阶同步压缩变换的变工况轴承故障诊断

李佳鑫，孙树峰，林天然   

  1. （ 青岛理工大学结构声与故障诊断实验室，山东青岛266520 ）
  • 收稿日期:2022-02-14 修回日期:2022-05-06 出版日期:2023-06-18 发布日期:2023-06-18

Fault Diagnosis of Bearings with VariableWorking Conditions Based on Local Maximum Second-order Synchro-squeezing Transform

  • Received:2022-02-14 Revised:2022-05-06 Online:2023-06-18 Published:2023-06-18

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摘要： 由于工况变化，机械设备在运行过程中相应的状态监控信号也呈非平稳性。时频分析技术作为处理非平稳信号的有效工具在机械故障诊断应用中起着重要作用。针对2 阶同步压缩变换（Second-order Synchrosqueezing Transform，SST2）时频分析技术存在的时频分布能量发散问题，利用SST2 局部最大时频系数位置构建局部最大值估计算子，将短时傅里叶变换结果（Short-time Fourier Transform，STFT）的时频能量进行重排。结果表明，局部最大值估算算子能够有效增强SST2 时频分布的能量集中度，该方法不仅能更准确的捕捉非平稳信号中的时变信息，同时能获得能量更集中的时频分布，减少噪声对时频分布图谱的干扰。通过一组数值仿真信号与一组变速轴承故障实验数据分析验证了该方法的有效性，并结合阶次分析方法实现变工况滚动轴承故障诊断。

关键词: 故障诊断, 2 阶同步压缩变换, 局部最大值同步压缩变换, 阶次分析