Fault Detection in Gears Using Fault Samples Enlarged by a Combination of Numerical Simulation and a Generative Adversarial Network

断层(地质) 自编码 人工神经网络 生成对抗网络 卷积神经网络 计算机科学 计算机模拟 故障检测与隔离 算法 人工智能 深度学习 模式识别(心理学) 模拟 执行机构 地质学 地震学
作者
Yun Gao,Xiaoyang Liu,Jiawei Xiang
出处
期刊:IEEE-ASME Transactions on Mechatronics [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:27 (5): 3798-3805 被引量:79
标识
DOI:10.1109/tmech.2021.3132459
摘要

It is inevitable for gear to become damaged, which has a profound effect on the performance of gear transmission systems. Solving the problem of gear fault detection using artificial intelligence models depends on sufficient fault samples, though they might not always exist. A new method using numerical simulation and a generative adversarial network (GAN) is proposed to enlarge fault samples for detecting faults in gears. First, to supplement the missing fault samples, numerical simulation is employed to obtain simulation fault samples. Then, simulation and measurement fault samples are input into the GAN to generate synthetic fault samples to enlarge the training samples. Finally, the simulation, measurement and related synthetic fault samples serve as typical classifiers, including convolutional neural network, recurrent neural network, and stacked autoencoder, while the test samples of unknown faults are finally detected. Three experimental groups are designed to classify gear faults. The average classification accuracy is 100, 98.83, and 97.64%, which confirms the feasibility and effectiveness of the method for detecting gear faults using incomplete fault samples. The idea presented herein is expected to apply in any type of mechanical system that has the corresponding well-constructed numerical simulation model.
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
loga80完成签到,获得积分0
刚刚
LLL完成签到 ,获得积分10
1秒前
来来完成签到 ,获得积分10
7秒前
千年雪松完成签到,获得积分10
7秒前
lizhiqian2024发布了新的文献求助10
8秒前
高山我梦完成签到,获得积分10
10秒前
酷波er应助可口可乐采纳,获得10
11秒前
等待的花卷完成签到,获得积分20
12秒前
畅快的念烟完成签到,获得积分10
12秒前
14秒前
健壮的凝冬完成签到 ,获得积分10
15秒前
CY完成签到,获得积分10
15秒前
celine发布了新的文献求助10
19秒前
心心发布了新的文献求助20
20秒前
开心完成签到 ,获得积分10
20秒前
卡卡完成签到 ,获得积分10
20秒前
sqw完成签到,获得积分10
22秒前
24秒前
29秒前
CipherSage应助Starry采纳,获得10
30秒前
zyc完成签到,获得积分10
31秒前
Nostalgia完成签到,获得积分10
32秒前
帅气的雁枫完成签到,获得积分10
32秒前
嘻嘻哈哈完成签到 ,获得积分10
34秒前
34秒前
任性的咖啡完成签到,获得积分20
34秒前
lizhiqian2024发布了新的文献求助10
36秒前
留胡子的夜白完成签到,获得积分10
37秒前
38秒前
一诺相许完成签到 ,获得积分10
38秒前
流川枫完成签到,获得积分10
38秒前
雪妮完成签到 ,获得积分10
39秒前
可口可乐发布了新的文献求助10
39秒前
Starry发布了新的文献求助10
42秒前
老衲完成签到,获得积分10
42秒前
西出钰门发布了新的文献求助30
43秒前
weijie完成签到,获得积分10
43秒前
贪玩路灯完成签到 ,获得积分10
43秒前
KK关注了科研通微信公众号
43秒前
xiangzq完成签到,获得积分10
46秒前
高分求助中
Introduction to Strong Mixing Conditions Volumes 1-3 500
Tip60 complex regulates eggshell formation and oviposition in the white-backed planthopper, providing effective targets for pest control 400
Optical and electric properties of monocrystalline synthetic diamond irradiated by neutrons 320
共融服務學習指南 300
Essentials of Pharmacoeconomics: Health Economics and Outcomes Research 3rd Edition. by Karen Rascati 300
Peking Blues // Liao San 300
Political Ideologies Their Origins and Impact 13 edition 240
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3801065
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3346581
关于积分的说明 10329750
捐赠科研通 3063074
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1681341
邀请新用户注册赠送积分活动 807491
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 763726