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机械传动2025年第11期:基于双时频融合的动车组滚动轴承故障诊断

来源:期刊VIP网 时间:


作者:刘宇恒;隋江涛;张晓宁;曹井琛;

单位:中车青岛四方机车车辆股份有限公司;青岛科技大学信息科学技术学院;

摘要:【目的】针对动车组滚动轴承故障具有较强随机性、噪声干扰严重且故障数据稀缺,进而导致诊断模型局部特征提取能力不足、诊断准确性低的问题,提出基于ResNet-18网络的双时频特征融合故障诊断方法。【方法】以ResNet-18网络为基本架构,利用短时傅里叶变换(Short Time Fourier Transform, STFT)和连续小波变换(Continuous Wavelet Transform, CWT)将原始一维振动信号转化为两种时频图,实现双路特征提取;随后,通过自注意力特征融合层将提取到的两路特征进行融合;最后,采用美国凯斯西储大学(Case Western Reserve University, CWRU)轴承数据和高速动车组滚动轴承台架试验数据开展试验。【结果】结果表明,该模型的分类准确率达到99.66%,展现出优异的诊断性能,可为动车组滚动轴承故障诊断的工程应用提供参考。

关键词:动车组滚动轴承;;故障诊断;;时频图;;ResNet-18网络;;自注意力

基金资助:国家自然科学基金项目(62101298)