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
传奇3应助昂帕帕斯采纳,获得10
1秒前
FashionBoy应助聪明的你采纳,获得10
2秒前
2秒前
NexusExplorer应助迅速的青筠采纳,获得10
3秒前
3秒前
追寻觅夏发布了新的文献求助10
3秒前
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
calm发布了新的文献求助10
5秒前
Nexus应助科研小虫采纳,获得20
6秒前
淳于易形完成签到,获得积分10
7秒前
Owen应助caozhi采纳,获得10
7秒前
xiaoma发布了新的文献求助20
8秒前
fuzhou完成签到,获得积分10
8秒前
大白发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
科研通AI6.2应助小党采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
心灵美冬亦完成签到,获得积分20
11秒前
帅气逼人发布了新的文献求助10
11秒前
小白完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
清爽煎蛋发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
7777完成签到 ,获得积分10
12秒前
标致无血完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
12秒前
茉笙完成签到 ,获得积分10
13秒前
拼搏宛儿完成签到,获得积分10
14秒前
lic完成签到,获得积分10
14秒前
科研通AI6.4应助夜願采纳,获得10
14秒前
大白完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
16秒前
16秒前
追寻觅夏发布了新的文献求助10
16秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
Prescott's Microbiology: 2026 Release ISE 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Cronologia da história de Macau 5000
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 1000
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 7168237
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8810309
关于积分的说明 18613834
捐赠科研通 6780395
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3166358
关于科研通互助平台的介绍 2306896
邀请新用户注册赠送积分活动 2140918