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基于深度学习的轴承寿命预测与故障诊断研究

基于深度学习的轴承寿命预测与故障诊断研究

作者：黄德志南京信息工程大学

学位级别：硕士

滚动轴承始终作为机器的核心与关键基础部件保持长时间运行,因此在机械工业中发挥着不可替代的作用。准确预测轴承的剩余使用寿命可以提高生产效率,并使经济效益最大化。与此同时,快速、高精度的轴承故障诊断是监测机械安全运行的重要... 详细信息

滚动轴承始终作为机器的核心与关键基础部件保持长时间运行,因此在机械工业中发挥着不可替代的作用。准确预测轴承的剩余使用寿命可以提高生产效率,并使经济效益最大化。与此同时,快速、高精度的轴承故障诊断是监测机械安全运行的重要保证。对于轴承寿命的预测并且诊断其故障原因有利于快速确定轴承健康状况和制定维修策略。针对以上两方面问题,本文基于深度学习技术对于滚动轴承的寿命预测与故障诊断进行研究,具体研究内容如下:(1)针对时域下非平稳信号故障特征提取困难的问题,提出了一种基于多尺度残差卷积神经网络的剩余使用寿命预测方法。通过连续小波变换将传感器采集到的振动加速度信号转换为时频域矩阵,时频域特征能够更好的显示非平稳信号中的故障信息。其次通过所提出的多尺度残差卷积神经网络对时频域矩阵进行特征提取,其多种尺度跳连的结构使得模型能够提取到更多局部与全局特征,构造出更加准确的健康因子。接着为了突显衰退趋势,对得到的健康因子使用指数滑动平均算进行平滑。最后使用线性回归预测剩余使用寿命。本文提出的方法在公共数据集PRONOSTIA上进行验证,验证结果表明与现有的数据驱动方法相比,可以更加准确地预测剩余使用寿命。(2)针对于传统深度学习网络模块过于复杂,参数量庞大等问题,本篇论文提出了一种基于深度可分离卷积和有效通道注意力机制的轻量级模型:DPW＿ATTCNN模型。DPW＿ATTCNN模型采用深度可分离轻量级卷积神经网络在消减参数的同时保持了轴承故障检测的精度,与此同时在深度可分离卷积中添加有效通道注意力机制学习神经网络通道间的重要信息,能够发现轴承微弱的故障信号,从而提高轴承故障诊断精度。DPW＿ATTCNN模型基于Ada BN算法改进,拥有优秀的领域自适应能力。该模型使用少量的参数,得到十分优秀的性能。实验结果表明,在凯斯西储大学(CWRU)公共数据集上验证,轴承故障诊断效果能够达到99.58%的精度。此外通过抗干扰评估实验表明,即使在强噪声的干扰下,模型诊断轴承故障的精度依然高于95%。在领域自适应性能测试中,模型平均故障识别率达到97.35%,深入验证了所提出的DPW＿ATTCNN模型的鲁棒性和有效性。

关键词：滚动轴承深度学习剩余使用寿命故障诊断时频域特征提取

Φ22-h28/B16-Φ27新型干式吸尘钻具的工业考核

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凿岩机械气动工具 2008年第4期34卷 50-56页

作者：张汉斌方军郭蔓丽张国榉余德芳贾礼中国地质大学(武汉)掘进工程研究所湖北武汉430074 神华集团神东天隆有限公司机械维修加工中心内蒙古鄂尔多斯017200

近几年来,我国煤炭行业在煤层顶板和围岩加固作业中广泛引用锚杆钻车。锚杆钻车大量耗用的干式吸尘锚杆钻具(钻杆、杆尾、钻头),正处于进口产品国产化的进程中。我国迄今尚无适合干式吸尘钻杆所需的专用无缝钢管。中国神华集团神东煤田... 详细信息

近几年来,我国煤炭行业在煤层顶板和围岩加固作业中广泛引用锚杆钻车。锚杆钻车大量耗用的干式吸尘锚杆钻具(钻杆、杆尾、钻头),正处于进口产品国产化的进程中。我国迄今尚无适合干式吸尘钻杆所需的专用无缝钢管。中国神华集团神东煤田进口的澳大利亚ARO型四臂锚杆钻车,所用的准22×5-2200、2500mm干式吸尘钻杆,按照承受静载条件的现行国标GB/T8162-1999《结构用无缝钢管》选用的准22×5mm无缝钢管,在几何结构参数、钢种、钢质、冶轧与成品制造工艺方面存在缺陷,不能满足生产需要。经过各有关方面一年来的艰苦攻关,大批量工业考核证明:用TLM2#钢准22×5mm"热穿-冷拔法"无缝钢管生产的《天隆》准22-h28/B16新型干式吸尘钻杆,在单轴抗压强度σD=40～90MPa的细砂岩中,平均使用寿命已稳定在300m以上,主要技术经济指标均达到或超过了同类进口产品;经过改进的准27mm干式吸尘钻头,纯钻速达到60～100cm/min,平均使用寿命稳定在150～200m/支,在使用中产生了显著的经济效益。

关键词：干式吸尘钻杆杆尾干式吸尘钻头 “热穿-冷拔法”无缝钢管几何结构参数钢种超级钢钢质标准制造工艺单轴抗压强度纯钻速使用寿命性价比

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甘蔗机械化收获系统的试验与分析

华南农业大学学报 2009年第3期30卷 107-109页

作者：陈超平阳慈香杨丹彤牟向伟广东省湛江农垦局广东湛江524029 广东省丰收糖业发展有限公司广东雷州524244 南方农业机械与装备关键技术省部共建教育部重点实验室华南农业大学工程学院广东广州510642

对凯斯7000型切断式甘蔗联合收割机及配套的甘蔗机械化收获系统的性能进行了试验测试,并与人工及小型机械化收获系统进行了比较分析.结果表明:引进的大型机械化收获系统效率高,经济效益比人工收获显著提高,适合大面积规模甘蔗收获;国产... 详细信息

对凯斯7000型切断式甘蔗联合收割机及配套的甘蔗机械化收获系统的性能进行了试验测试,并与人工及小型机械化收获系统进行了比较分析.结果表明:引进的大型机械化收获系统效率高,经济效益比人工收获显著提高,适合大面积规模甘蔗收获;国产小型的机械化收获系统适合小规模农户生产.

关键词：甘蔗机械化收获系统测试应用

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新疆东部地区矿区资源公路建管问题的探讨

公路工程 2013年第5期38卷 132-135,139页

作者：李震杨三强艾力·斯木吐拉李志农新疆农业大学机械交通学院新疆乌鲁木齐830052 新疆交通职业技术学院新疆乌鲁木齐830013 干旱荒漠区公路工程技术交通行业重点实验室新疆交通科学研究院新疆乌鲁木齐830000 新疆交通运输厅新疆乌鲁木齐830000

随着经济的发展和"十二五"规划的开展,新疆哈密地区成为矿产资源开发重点基地,矿区道路的质量水平决定着矿产资源的开发力度。目前,新疆哈密地区矿区资源道路的建设正处于新建、扩建和改建阶段,在建设的过程中,出现不可忽视的弊端,因此... 详细信息

随着经济的发展和"十二五"规划的开展,新疆哈密地区成为矿产资源开发重点基地,矿区道路的质量水平决定着矿产资源的开发力度。目前,新疆哈密地区矿区资源道路的建设正处于新建、扩建和改建阶段,在建设的过程中,出现不可忽视的弊端,因此矿区资源公路的建设与管理问题成为经济发展面临的紧迫问题。如何深入分析和解决哈密矿区资源公路的弊端成为经济发展的首要问题。通过多方面细致的分析,针对弊端寻求解决方案。

关键词：哈密地区资源公路建管问题及对策

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基于农户受偿意愿的节水灌溉补贴标准研究

农业技术经济 2012年第11期 29-40页

作者：刘军弟霍学喜黄玉祥韩文霆西北农林科技大学西部农村发展研究中心杨凌712100 西北农林科技大学机械与电子工程学院杨凌712100 西北农林科技大学中国旱区节水农业研究院杨凌712100

水资源日趋匮乏客观上要求我国发展节水农业,而能否在农户层面普及节水灌溉技术是发展节水农业的关键。节水灌溉技术的成本超出我国农户的理性支付能力,因而需要合理的补贴予以激励。本文旨在探讨社会福利最大化条件下有效激励农户采纳... 详细信息

水资源日趋匮乏客观上要求我国发展节水农业,而能否在农户层面普及节水灌溉技术是发展节水农业的关键。节水灌溉技术的成本超出我国农户的理性支付能力,因而需要合理的补贴予以激励。本文旨在探讨社会福利最大化条件下有效激励农户采纳节水灌溉技术的最低补贴标准。构建不确定状态下政府对节水灌溉技术的支付意愿函数和农户对节水灌溉技术的受偿意愿函数,求解符合帕累托改进的节水灌溉补贴标准取值区间;以关中灌区大棚蔬菜种植户调查数据为例,运用希克斯等效变差模型测定满足样本农户受偿意愿的最低补贴标准。研究认为,符合帕累托改进的补贴标准应不小于农户采纳节水灌溉技术的成本支出;政府应健全农户权益保障机制,制定有效的节水灌溉技术补贴政策,引导金融支持节水灌溉技术推广,规范节水灌溉设备供给。

关键词：节水灌溉补贴标准受偿意愿支付意愿农户

纳林河二矿自动化综采工作面组织方式与产能优化

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陕西煤炭 2022年第3期41卷 139-143页

作者：赵忠证李元泽张旭辉毛清华乌审旗蒙大矿业有限责任公司内蒙古鄂尔多斯017307 西安东达马科智能控制系统有限公司陕西西安710075 西安科技大学机械工程学院陕西西安710054 陕西省矿山机电装备智能监测重点实验室陕西西安710054

煤炭行业愈发重视对新型煤气环境智能净化控制技术和煤气监控监测设备的研发应用。为提高煤矿综采工作面的自动化、智能化管理水平,以纳林河二号煤矿3-1上102工作面为试点,从液压支架自动跟机技术、综采设备远程控制技术、综采设备远程... 详细信息

煤炭行业愈发重视对新型煤气环境智能净化控制技术和煤气监控监测设备的研发应用。为提高煤矿综采工作面的自动化、智能化管理水平,以纳林河二号煤矿3-1上102工作面为试点,从液压支架自动跟机技术、综采设备远程控制技术、综采设备远程监测技术等方面进行了综采工作面组织方式与产能优化。通过分析应用效果,表明建立的智能化综采工作面经济效益和社会效益显著,有效提高了整个工作面自动化智能化水平,减少了工作面的作业人数,真正贯彻了“无人则安”的指导思想,为集团智能化工作面的建设树立了典范。

关键词：纳林河二矿自动化综采工作面智能化开采技术远程控制远程监测组织方式

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关于石油机械专业英语教学思考

亚太教育 2015年第15期 108-108页

作者：于文博兰佩文西安石油大学机械工程学院

随着经济的快速发展,社会对于人才的需求由量向质进行转变。机械专业的人才则是向着工程化、国际化的方向发展,在这样的大背景下,除了对于专业知识与工程素质有要求外,良好的专业英语也显得尤其重要。对于石油机械行业,外国的技术水平较... 详细信息

随着经济的快速发展,社会对于人才的需求由量向质进行转变。机械专业的人才则是向着工程化、国际化的方向发展,在这样的大背景下,除了对于专业知识与工程素质有要求外,良好的专业英语也显得尤其重要。对于石油机械行业,外国的技术水平较高,拥有良好的专业英语与国际视角可以帮助本国更好的向发达国家学习。本文针对石油院校机械专业英语教学过程中所出现的问题,提出了一些改进建议,以期实现更好的教学效果。

关键词：石油机械专业英语教学建议

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石油服务发展趋势研究

商 2015年第25期 258-258页

作者：于文博兰佩文西安石油大学机械工程学院

随着石油工程的发展,石油已经由当初的简单燃料发展成为综合性工业产品,与此同时,石油在世界各国经济与战略发展的蓝图中都有着不可动摇的地位。世界各大石油公司为了应对石油工程的快速发展,而不断整合、优化、创新内部结构,逐渐形成... 详细信息

随着石油工程的发展,石油已经由当初的简单燃料发展成为综合性工业产品,与此同时,石油在世界各国经济与战略发展的蓝图中都有着不可动摇的地位。世界各大石油公司为了应对石油工程的快速发展,而不断整合、优化、创新内部结构,逐渐形成企业功能模块化构造,各大综合性石油公司依据石油工程发展特点,逐渐形成了石油公司与石油服务的分离化,这对整合企业内部资源,优化市场结构,提升企业市场竞争力等都有着诸多好处。石油服务已经成为油田在开采、开发过程中不可缺少的重要部分,而石油服务的全球化与规范化已经成为各大石油服务公司的核心竞争力。本文检索了相关资料,对石油服务的发展进行分析,总结出石油服务的发展趋势,以期为我国石油工程的发展提供一定帮助。

关键词：石油服务技术发展综合一体化

中国该从西方国家引进什么(续) IEC 100周年中的创业-竞争-和谐进程

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电源技术应用 2006年第11期9卷 69-71页

作者：沈经机械工业仪器仪表综合技术经济研究所中国科学院高能物理研究所北京100049

1856年7月10日，Nikola Tesla出生在奥匈帝国克罗地亚的Stailjan。他曾进奥地利格拉茨技术大学（Graz Tu）和匈牙利布拉格大学，受过工程师的培训。1884年Tesla移民美国，在Edison手下工作。他的发明都归Edison名下，由于两人思路不同... 详细信息

1856年7月10日，Nikola Tesla出生在奥匈帝国克罗地亚的Stailjan。他曾进奥地利格拉茨技术大学（Graz Tu）和匈牙利布拉格大学，受过工程师的培训。1884年Tesla移民美国，在Edison手下工作。他的发明都归Edison名下，由于两人思路不同，很难合作。Tesla辞职建立自己的实验室，拥有700多项专利，包括多相交流电、无线电、Tesla感应线圈变压器，无线传输信息，和荧光灯、高频电疗、无线电广播、微波输电能、电视广播等。

关键词：西方国家 Tesla 无线电广播进程和谐竞争创业引进