An integrated condition monitoring scheme for health state identification of a multi-stage gearbox through Hurst exponent estimates

赫斯特指数 非周期图 去趋势波动分析 支持向量机 振动 计算机科学 人工智能 模式识别(心理学) 数学 统计 机器学习 物理 声学 几何学 缩放比例 组合数学
作者
Vamsi Inturi,Sai Venkatesh Balaji,Praharshitha Gyanam,Brahmini Priya Venkata Pragada,G. R. Sabareesh,Vikram Pakrashi
出处
期刊:Structural Health Monitoring-an International Journal [SAGE Publishing]
卷期号:22 (1): 730-745 被引量:25
标识
DOI:10.1177/14759217221092828
摘要

The vibration and acoustic signals collected from rotating machinery are often non-stationary and aperiodic, and it is a challenge to post-process and extract the defect sensitive health indicators. In this paper, we demonstrate how the estimated Hurst exponent of such measured data can be advantageous for analyzing non-stationary and aperiodic data due to its self-similarity and scale-invariance properties. To illustrate this, the paper demonstrates detection of fault diagnostics of a multi-stage gearbox operating under fluctuating speeds through estimated Hurst exponent of the raw vibration and acoustic signals as a health indicator. Thirteen health states of the gearbox are considered, and the raw vibration and acoustic signals are collected. The Hurst exponents are calculated using three different approaches: generalized Hurst exponent (q = 1, 2, 3, and 4), rescale range statistical (R/S) analysis, and dispersion analysis from the vibration and acoustic signals. Three different health indicator datasets are formulated and subjected to feature learning through conventional machine-learning (decision tree and support vector machine) and advanced machine-learning (deep-learning) classifiers. The effectiveness of these datasets while discriminating between the health states of the gearbox is investigated, yielding classification accuracies of 96.4% when compared with the individual health indicator datasets. The ability of the fault diagnosis and defect severity analysis with reduced reliance on the signal post-processing algorithms is demonstrated.
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
1秒前
我是老大应助feixu采纳,获得10
1秒前
爱笑的钢笔完成签到,获得积分10
1秒前
晓晓完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
小鱼鱼Fish完成签到,获得积分10
2秒前
rain完成签到,获得积分10
2秒前
orixero应助123采纳,获得10
2秒前
隐形的大门完成签到 ,获得积分10
2秒前
周六八应助海鸥采纳,获得10
3秒前
潇洒的涵双完成签到,获得积分10
3秒前
过时的沛白完成签到 ,获得积分10
3秒前
3秒前
ZM完成签到,获得积分10
3秒前
yeah_23完成签到,获得积分10
3秒前
负责洙发布了新的文献求助10
3秒前
梁子完成签到,获得积分10
3秒前
传奇3应助九月采纳,获得10
3秒前
4秒前
xiami1234发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
踏实煎蛋完成签到 ,获得积分10
5秒前
gaogao完成签到,获得积分10
5秒前
觉大王睡发布了新的文献求助10
5秒前
爱睡觉的噜噜完成签到,获得积分10
5秒前
xiaoxiaoli发布了新的文献求助10
5秒前
TTYF完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
沉默大白菜真实的钥匙完成签到,获得积分20
6秒前
甜蜜天奇完成签到,获得积分10
6秒前
A-meii完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
kanglan发布了新的文献求助10
7秒前
h_cl完成签到,获得积分10
7秒前
科研通AI6.4应助单洪宇采纳,获得10
7秒前
思源应助你真是那个啊采纳,获得10
7秒前
朴素的士晋完成签到,获得积分10
8秒前
阿啵呲嘚发布了新的文献求助10
8秒前
8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 chinois de jakarta: temples et vie collective 1000
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
基于锂离子电池正极材料回收的绿色溶剂开发及工程化应用研究 800
Social Psychology 600
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 600
Management and the Arts 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 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 7646472
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9218590
关于积分的说明 19781345
捐赠科研通 7211024
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3277012
关于科研通互助平台的介绍 2438643
邀请新用户注册赠送积分活动 2275202