Digital Twin-Assisted Fault Diagnosis of Rotating Machinery Without Measured Fault Data

断层(地质) 计算机科学 故障指示器 故障检测与隔离 地质学 地震学 人工智能 执行机构
作者
Jingyan Xia,Ruyi Huang,Jipu Li,Zhuyun Chen,Weihua Li
出处
期刊:IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:73: 1-10 被引量:56
标识
DOI:10.1109/tim.2024.3417592
摘要

Timely and accurate data-driven fault diagnosis approaches are essential for ensuring the reliable operation and efficient maintenance of rotating machinery. However, practical applications face challenges in obtaining sufficient fault samples in advance, making it difficult to construct effective fault identification models. The digital twin (DT) methodology offers a potential solution to overcome this obstacle by providing a training dataset through simulation techniques. Currently, one of the most critical challenges is how to effectively leverage virtual fault diagnostic knowledge to boost the development of DT-assisted fault diagnosis methods. Thus, this article develops a DT-assisted intelligent fault diagnosis approach for rotating machinery without any measured fault data. First, the virtual model of a monitored device is developed, capable of generating virtual vibration signals with multiple health states under varying working conditions. Second, valuable information from the virtual fault data is effectively and automatically mined using the variational mode decomposition (VMD) technique and kurtosis calculation. Finally, an intelligent fault diagnosis model is constructed using the extracted virtual fault information. A case study involving a classical gearbox is conducted to verify the feasibility of the proposed DT-assisted approach. The diagnostic results indicate that this method can detect occurring faults and identify the fault types reliably, demonstrating that a new application paradigm can be applied for fault diagnosis in real-world scenarios even without any measured fault data.
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
Jello发布了新的文献求助10
1秒前
学医就是付费当M完成签到 ,获得积分10
1秒前
2秒前
Samuel应助蔡问钰采纳,获得20
3秒前
钢铁侠2完成签到,获得积分10
3秒前
mof发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
彭于晏应助苏诗兰采纳,获得10
7秒前
脑洞疼应助西西無糖采纳,获得10
8秒前
李爱国应助Jello采纳,获得10
8秒前
8秒前
8秒前
9秒前
天空发布了新的文献求助10
9秒前
adamchris发布了新的文献求助10
10秒前
科研通AI6.4应助筠栀采纳,获得10
11秒前
华仔应助mof采纳,获得10
11秒前
杨小洋发布了新的文献求助10
12秒前
情怀应助啦啦啦啦啦采纳,获得10
12秒前
13秒前
可爱小熊猫完成签到,获得积分10
13秒前
乖乖田完成签到 ,获得积分20
13秒前
13秒前
ChiahaoKuo完成签到 ,获得积分10
13秒前
Ma_fling发布了新的文献求助10
13秒前
zz完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
15秒前
蔡问钰完成签到,获得积分20
15秒前
15秒前
ZN发布了新的文献求助10
15秒前
xueer发布了新的文献求助10
16秒前
001发布了新的文献求助20
17秒前
Midumi完成签到,获得积分20
17秒前
乖乖田关注了科研通微信公众号
18秒前
不安忆安发布了新的文献求助10
18秒前
kerbal发布了新的文献求助10
18秒前
JeaZ发布了新的文献求助10
18秒前
Jasper应助美丽狗狗公主采纳,获得10
19秒前
20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
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
适配Micro-LED色转换的高兼容性量子点负性光刻胶制备与工艺研究 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7316436
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8932402
关于积分的说明 18935413
捐赠科研通 6976485
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3214025
关于科研通互助平台的介绍 2382025
邀请新用户注册赠送积分活动 2192758