基于改进VMD的高速动车组轴箱轴承故障识别方法 |
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引用本文: | 宋宏智,李秀杰,邱战国,邢群雁,杨兴宽,刘晏伊.基于改进VMD的高速动车组轴箱轴承故障识别方法[J].中国铁道科学,2023(3):146-154. |
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作者姓名: | 宋宏智 李秀杰 邱战国 邢群雁 杨兴宽 刘晏伊 |
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作者单位: | 1. 中国铁道科学研究院集团有限公司通信信号研究所;2. 中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所 |
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基金项目: | 北京市自然科学基金资助项目(L221016); |
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摘 要: | 针对高速动车组运行工况复杂、轴箱轴承故障率较高、背底噪声强和故障识别难度大的情况,提出基于改进变分模态分解(VMD)的动车组轴箱轴承故障识别方法。首先,运用能量差法和合成谱峭度法计算最优的变分模态分解关键参数;其次,基于相关系数、谱峭度及奇异值构建的评价参数,选取用于重构故障信号的本征模态分量;最后,对重构后的信号进行傅里叶变换,实现在强背底噪声情况下的故障特征频率识别,并通过模拟数据和真实动车组轴箱轴承试验数据对提出的方法进行验证。结果表明:提出的方法能够有效地在强背底噪声情况下重构带有预设的40或200 Hz故障特征频率的信号,重构后的信号最大程度保留了轴承的故障信息;故障特征频率识别效果好,能够为保障高速动车组的安全运行提供技术支撑。
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关 键 词: | 高速动车组 轴箱轴承 故障识别 变分模态分解 VMD |
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