变分模态分解方法及其在滚动轴承早期故障诊断中的应用

作     者：唐贵基 王晓龙 TA NG Gui-ji;WA NG Xiao-long

作者机构：华北电力大学能源动力与机械工程学院河北保定071003 

出 版 物：《振动工程学报》 (Journal of Vibration Engineering)

年 卷 期：2016年第29卷第4期

页      面：638-648页

核心收录：

学科分类：080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51307058 51475164) 河北省自然科学基金资助项目(E2014502052) 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2015XS120) 

主　　题：故障诊断 滚动轴承 早期故障 变分模态分解 等效滤波特性 

摘      要：介绍了一种自适应信号分解新方法——变分模态分解(Variational mode decomposition,VMD),并且针对滚动轴承早期故障识别困难这一问题,提出了基于VMD的诊断方法。首先通过基于分数高斯噪声的数值模拟试验对VMD方法的等效滤波特性进行研究,验证了其类似于小波包分析的频域剖分特性,继而分析了惩罚因子及分量个数的设置对VMD方法滤波特性的影响。为了在轴承故障检测过程中,减少人为主观选择影响参数存在的弊端,提出了基于包络谱特征因子(Feature factor of envelope spectrum,EFF)的影响参数自动搜寻策略,最后通过仿真信号及试验信号对所述方法进行验证。分析结果表明:该方法能够有效提取轴承早期故障信号中的微弱特征信息,实现故障类型的准确判别。