Bioinspired‐Algorithmic Synergistic Sensing System toward Broadband Vibration Perception and Compound Fault Diagnosis for Rotating Machinery

宽带 振动 断层(地质) 解耦(概率) 机制(生物学) 控制理论(社会学) 状态监测 人工智能 网络拓扑 方位(导航) 拓扑(电路) 控制工程 偏心率(行为) 特征提取 电子工程 支持向量机 模式识别(心理学) 振动控制 减震器 传感器融合 联轴节(管道) 计算机科学
作者
Jianfeng Tang,Yong Hu,Yinglong Shang,Mingxu Xu,Jianhai Zhang
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:36 (18) 被引量:1
标识
DOI:10.1002/adfm.202523655
摘要

Abstract Inspired by the biological mechanism of spiderweb vibration perception, this study designs a spider‐web topology triboelectric vibration sensor (SWT‐TVS). Through bioinspired topological parameter space exploration and machine learning regression optimization, it achieves ultra‐broadband effective perception (5–2000 Hz) and high‐sensitivity response. A physical analytical model for eccentricity vectors was constructed through the differential electrode design. Combined with the adaptive decoupling mechanism of the ResNet‐embedded dual‐branch feature fusion network (DBFFN+ResNet), it eliminated the coupling effect of variable operational disturbances on fault characteristics, achieving 100% identification accuracy for shaft eccentricity parameters under strong disturbances.Through compound fault diagnosis tests on a gearbox, an overall recognition rate of 98.88% is achieved for eight types of compound bearing and gear faults. Furthermore, under multi‐speed conditions (600–1600 rpm), the proposed method attains an average recognition rate of 98.6% for seven types of compound faults in full operational tasks, and maintains 92.1% accuracy in cross‐speed tasks. This bioinspired structure establishes a physical foundation for high‐sensitivity, broadband vibration perception. In synergy with intelligent diagnostic algorithms, it provides a highly reliable solution for vibration monitoring and fault diagnosis in high‐end equipment such as aero‐engines and Computer Numerical Control (CNC) machine tools.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
xiao_man完成签到,获得积分10
1秒前
booniang发布了新的文献求助10
1秒前
Yatoro完成签到 ,获得积分10
1秒前
Donbme发布了新的文献求助10
1秒前
wangzaho完成签到,获得积分10
1秒前
aurevoir完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
CodeCraft的应助被安静尔白采纳,获得10
2秒前
3秒前
苗苗043发布了新的文献求助20
3秒前
hu完成签到,获得积分10
4秒前
动听的千山关注了科研通微信公众号
4秒前
Rtian发布了新的文献求助10
4秒前
SciGPT的应助被梦安采纳,获得10
5秒前
可爱的函函的应助被WangXiaoze采纳,获得10
5秒前
璐宝完成签到,获得积分10
5秒前
勤恳思天完成签到,获得积分10
5秒前
彭于晏的应助被111采纳,获得10
6秒前
小肚丸完成签到,获得积分10
6秒前
快乐觅波完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
noair完成签到,获得积分10
8秒前
研友_VZG7GZ的应助被冬瓜采纳,获得10
8秒前
8秒前
清秀仇天发布了新的文献求助10
9秒前
情怀的应助被晓倩采纳,获得10
10秒前
小马甲的应助被MHR采纳,获得10
11秒前
Yr完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
CipherSage的应助被甜甜钢铁侠采纳,获得10
12秒前
12秒前
12秒前
13秒前
ding的应助被老七采纳,获得10
13秒前
springlrt的应助被酷酷的寄琴采纳,获得50
14秒前
16秒前
16秒前
赘婿的应助被CO气体采纳,获得10
16秒前
16秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Linear Model and Extensions 5000
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 1000
Электротехническая система магнитожидкостной герметизации валов регулируемых электродвигателей 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre 666
Guidelines for fracture-safe and fatigue-reliable design of steel structures 600
The Basics of Practical Optimization, Second Edition 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7982116
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9443244
关于积分的说明 21084624
捐赠科研通 7557263
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3376143
关于科研通互助平台的介绍 2510457
邀请新用户注册赠送积分活动 2409421