[發明專利]一種基于最佳阻尼雙尺度系統的軸承早期故障檢測方法

在審

• 申請號: 202210445214.4
• 申請日: 2022-04-26
• 公開（公告）號: CN114778111A
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 胡曉峰;王芳;郭斌;潘源琦;毛建根;林敏;范偉軍;鄭永軍;羅哉;江文松
• 申請（專利權）人: 中國計量大學
• 主分類號: G01M13/04
• 分類號: G01M13/04;G06F30/20
• 代理公司: 寧波華拓同億專利代理事務所(普通合伙) 33432
• 代理人: 南夢怡

1.一種基于最佳阻尼雙尺度系統的軸承早期故障檢測方法，其特征在于，從布朗粒子運動所遵循的帶有慣性項及可變阻尼項的Langevin方程出發，引入功這一過程量刻畫帶阻尼狀態下雙尺度雙穩系統隨機共振的動態過程，建立了雙尺度系統在周期力和隨機力協同作用下輸出響應的近似表達式，雙尺度雙穩系統的參數k，阻尼系數γ以及噪聲強度D對隨機共振效應的影響，實現對強背景噪聲下的軸承早期故障信號的檢測。

2.根據權利要求1所述的一種基于最佳阻尼雙尺度系統的軸承早期故障檢測方法，其特征在于，所述故障檢測方法k作為雙尺度雙穩系統的八次勢函數的尺度參數，決定了勢函數的勢壘高度和勢阱寬度，勢壘高度和勢阱寬度隨著k的增加而增加，并且壘高對k更加敏感，勢函數左右兩側的勢壘高度始終小于中間勢壘高度，勢函數曲線表現為兩個小尺度的雙穩子系統分別嵌入一個大尺度的雙穩系統，從而構成雙尺度雙穩系統。

3.根據權利要求1所述的一種基于最佳阻尼雙尺度系統的軸承早期故障檢測方法，其特征在于，所述故障檢測方法將帶阻尼雙尺度雙穩系統在周期力和隨機力協同作用下輸出響應的近似表達式作為動力學方程，用高斯白噪聲模擬隨機力，采用四階Runge-Kutta法，用Matlab進行數值仿真分析阻尼系數γ以及噪聲強度D對隨機共振效應的影響，噪聲及阻尼誘導的雙重隨機共振現象。

4.根據權利要求1所述的一種基于最佳阻尼雙尺度系統的軸承早期故障檢測方法，其特征在于，所述故障檢測方法利用帶阻尼雙尺度雙穩系統對軸承早期故障信號進行檢測，以內圈故障為例，用二次采樣對故障信號進行預處理，采樣壓縮比R＝200000，將處理后的信號輸入雙尺度雙穩系統進行隨機共振，最后再進行尺度還原，通過調節阻尼系數γ，尋找一個最佳阻尼使共振效應最強，并在大小不同的阻尼系數下使雙尺度系統與軸承早期故障信號達成兩次大小不同尺度的匹配，產生不同尺度的共振，兩次共振都可以檢測出待測信號的特征頻率，彼此相互印證。