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J-GLOBAL ID：202202235786232314   整理番号：22A1036882

ウェーブレット時間-周波数マップとFFTスペクトル1から成るOWF-TSCNNに基づく歯車-軸軸受システムの欠陥診断【JST・京大機械翻訳】

Defect Diagnosis of Gear-Shaft Bearing System Based on the OWF-TSCNN Composed of Wavelet Time-Frequency Map and FFT Spectrum 1

著者 (16件)： Dai Peng (School of Mechanical Engineering, Anhui Polytechnic University, Wuhu 241000, China) ,  Dai Peng (Anhui New R&D Institutions of Human-machine Interaction and Collaboration, Wuhu 241000, China) ,  Dai Peng (Anhui Key Laboratory of Advance Numerical Control and Servo Technology, Wuhu 241000, China) ,  Wang JianPing (School of Mechanical Engineering, Anhui Polytechnic University, Wuhu 241000, China) ,  Wang JianPing (Anhui New R&D Institutions of Human-machine Interaction and Collaboration, Wuhu 241000, China) ,  Wang JianPing (Anhui Key Laboratory of Advance Numerical Control and Servo Technology, Wuhu 241000, China) ,  Wu Lulu (School of Mechanical Engineering, Anhui Polytechnic University, Wuhu 241000, China) ,  Wu Lulu (Anhui New R&D Institutions of Human-machine Interaction and Collaboration, Wuhu 241000, China) ,  Wu Lulu (Anhui Key Laboratory of Advance Numerical Control and Servo Technology, Wuhu 241000, China) ,  Yan ShuPing (School of Mechanical Engineering, Anhui Polytechnic University, Wuhu 241000, China) ,  Yan ShuPing (Anhui New R&D Institutions of Human-machine Interaction and Collaboration, Wuhu 241000, China) ,  Yan ShuPing (Anhui Key Laboratory of Advance Numerical Control and Servo Technology, Wuhu 241000, China) ,  Wang FengTao (School of Mechanical Engineering, Anhui Polytechnic University, Wuhu 241000, China) ,  Wang FengTao (Anhui New R&D Institutions of Human-machine Interaction and Collaboration, Wuhu 241000, China) ,  Wang FengTao (Anhui Key Laboratory of Advance Numerical Control and Servo Technology, Wuhu 241000, China) ,  Niu Linkai (College of Mechanical and Vehicle Engineering, Taiyuan University of Technology, Taiyuan 030024, Shanxi, China)
資料名： Shock and Vibration  (Shock and Vibration)
巻： 2022  ページ： Null  発行年： 2022年 
JST資料番号： W2039A  ISSN： 1070-9622  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 複合欠陥を有する歯車軸受けシステムの欠陥診断において,発生した振動信号は複雑である。加えて,単一センサによって獲得した情報は,不確実因子によって容易に影響を受けて,従来の欠陥診断方法が使用されるとき,低い診断精度が生じて,それは高精度診断要求を満たすことができなかった。したがって,歯車軸受けシステムの欠陥タイプと欠陥度を効率的に同定する方法を開発した。この方法では,多重センサを用いて振動信号を収集し,二重ツリー複素ウェーブレットと最適重み係数(OWF)法をデータ層融合に用い,前処理をウェーブレット変換とFFTにより実現した。1D-CNNと2D-CNNから成る2ストリームCNNに基づく学習モデルを確立し,得られたウェーブレット時間周波数マップとFFTスペクトルを入力として使用した。次に,接続層の出力から訓練された特徴をSVMによって分類した。OWF-1DCNNおよびOWF-2DCNNモデルと比較して,OWF-TSCNNモデルの時間消費は14.5%~26.6%増加し,ネットワークの収束速度は減少した。しかし,訓練セットとテストセットにおいて,その精度は100%と99.83%に達し,損失エントロピーと過剰適合率は大いに減少した。OWF-TSCNNモデルの特徴抽出能力と一般化能力は増加し,異なる欠陥タイプと欠陥度で100%の診断精度に達し,歯車-軸受けシステムの欠陥診断により適している。Copyright 2022 Peng Dai et al. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： エントロピー ,  ネットワーク ,  不確実性 ,  *軸受 ,  *歯車 ,  *故障診断 ,  特徴抽出 ,  *波束 ,  *スペクトル ,  *周波数 ,  二次元 ,  一次元 ,  複合欠陥 ,  ウェーブレット変換
準シソーラス用語： 振動信号 , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (2件)： 歯車,歯車装置  (QB01060O) ,  軸受  (QB01020W)

引用文献 (33件)：

• W. Pan, X. Li, L. Wang, Z. Yang, "Nonlinear response analysis of gear-shaft-bearing system considering tooth contact temperature and random excitations," Applied Mathematical Modelling, vol. 68, pp. 113-136, 2019.
• R. Sun, C. Song, C. Zhu, X. Yang, X. Li, "Computational study of pitting defect influence on mesh stiffness for straight beveloid gear," Engineering Failure Analysis, vol. 119, 2021.
• N. Sawalhi, R. B. Randall, "Simulating gear and bearing interactions in the presence of faults," Mechanical Systems and Signal Processing, vol. 8, no. 22, pp. 1924-1951, 2008.
• H. Jiang, F. Liu, "Mesh stiffness modelling and dynamic simulation of helical gears with tooth crack propagation," Meccanica, vol. 55, no. 6, pp. 1215-1236, 2020.
• V. Patil, V. Chouhan, Y. Pandya, "Geometrical complexity and crack trajectory based fatigue life prediction for a spur gear having tooth root crack," Engineering Failure Analysis, vol. 105, pp. 444-465, 2019.

タイトルに関連する用語 (7件)： ウェーブレット ,  マップ ,  FFT ,  スペクトル ,  歯車 ,  軸受 ,  欠陥診断