Novel deep learning framework for aeroengine-bearing fault diagnosis: Optimizing VMD parameters with TTAO

稳健性(进化) 深度学习 人工智能 卷积神经网络 计算机科学 残余物 特征提取 滚动轴承 人工神经网络 故障检测与隔离 机器学习 航空航天 方位(导航) 断层(地质) 噪音(视频) 工程类 模式识别(心理学) 失效模式及影响分析 特征学习 数据挖掘 降噪 希尔伯特-黄变换 试验数据 可靠性(半导体) 钥匙(锁) 特征工程 容错 振动 噪声测量 状态监测
作者
Wan Anping,Zhang Fei,Khalil Al-Bukhaiti,Xiaomin Cheng,Xiaosheng Ji,Jinglin Wang,Tianmin Shan
出处
期刊:Journal of Vibration and Control [SAGE Publishing]
标识
DOI:10.1177/10775463251399479
摘要

Early and accurate bearing fault diagnosis is crucial for aeroengine safety and operational efficiency. This paper proposes a novel deep learning framework for aeroengine-bearing fault diagnosis, leveraging the strengths of variational mode decomposition ( VMD ), convolutional neural networks ( CNN ), and residual networks ( ResNet ). The framework’s key innovation lies in optimizing critical VMD parameters using a triangle extension and aggregation optimization ( TTAO ) algorithm and integrating a ResNet architecture into the CNN framework. This approach enhances the model’s accuracy and robustness in identifying bearing faults, even under significant noise and vibration. The optimized VMD decomposes vibration signals into intrinsic mode functions ( IMFs ), fed into the CNN-ResNet architecture for feature extraction and classification. Extensive experimental evaluations using laboratory-acquired aeroengine-bearing datasets demonstrate that the proposed VMD-CNN-ResNet approach outperforms traditional methods and other deep learning architectures. The model accurately identifies various bearing faults, including inner ring, outer ring, and rolling element faults. Cross-dataset migration tests demonstrate the model’s ability to adapt to different data sources, suggesting potential for practical aerospace applications. Further validation through extensive testing and real-world data is needed to assess its suitability for engineering scenarios. This research presents a reliable framework for aeroengine-bearing fault diagnosis, enhancing predictive maintenance strategies.
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
刚刚
刚刚
1秒前
积木123完成签到,获得积分10
1秒前
寒冷的若灵完成签到,获得积分10
2秒前
zhaoxiaodao发布了新的文献求助10
2秒前
蘓蘇完成签到,获得积分20
2秒前
3秒前
麟语桐完成签到,获得积分10
3秒前
慕青的应助被坦率的璎采纳,获得10
3秒前
4秒前
CodeCraft的应助被一一一采纳,获得20
4秒前
深情安青的应助被一一一采纳,获得10
4秒前
GALAXY发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
握瑾怀瑜完成签到 ,获得积分0
5秒前
5秒前
小针针发布了新的文献求助10
6秒前
若潇的应助被wwwewqe采纳,获得10
6秒前
YangyTjjt发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
7秒前
ttchen的应助被元谷雪采纳,获得10
7秒前
江桥zy完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
麟语桐发布了新的文献求助10
8秒前
slience发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
9秒前
9秒前
9秒前
途风发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
深情安青的应助被fanfan采纳,获得10
10秒前
Hello的应助被简单的大哥采纳,获得10
10秒前
152455发布了新的文献求助10
11秒前
翾之完成签到 ,获得积分10
11秒前
阿蒙蒙完成签到 ,获得积分10
11秒前
Sheng完成签到 ,获得积分10
11秒前
SciGPT的应助被时简采纳,获得10
12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
Les Mantodea De Guyane 2000
内視鏡下経鼻経蝶形骨洞手術術後SIADHに対する予防的水制限の安全性と有効性の検討 1000
Positive Psychology 600
Guidelines for fracture-safe and fatigue-reliable design of steel structures 600
Problems and Solutions for Integer and Combinatorial Optimization: Building Skills in Discrete Optimization 600
Organizational Behavior 510
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 8008723
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9458438
关于积分的说明 21171510
捐赠科研通 7580904
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3383046
关于科研通互助平台的介绍 2515309
邀请新用户注册赠送积分活动 2417811