滚动轴承早期故障诊断：循环双谱二次切片方法

本文主要探讨了在滚动轴承早期微弱故障诊断中的挑战与创新方法。滚动轴承在运行初期，特别是当故障特征频率处的能量非常微弱时，这些特征容易被背景噪声所掩盖，导致传统的二阶循环平稳分析难以有效提取故障特征。为了克服这一问题，研究人员引入了高阶循环统计量，其中三阶循环累积量谱，即循环双谱（Cyclic Bispectrum, CB）因其对噪声的鲁棒性而受到关注。 循环双谱作为高阶统计工具，它能提供比二阶谱更丰富的信息，但同时面临图形化表示复杂的问题。为了简化处理，本文提出了一种新的特征提取方法——循环双谱的二次切片技术。具体来说，作者采用了循环双谱中心频率处的切片策略，即水平切片谱，这种技术聚焦于关键频谱区域，有助于更清晰地识别潜在的故障信号。 通过这种方法，滚动轴承的早期故障特征能够在简化后的循环双谱中被准确地提取出来，减少了噪声的影响。这种方法的仿真和实验证明了其在滚动轴承故障诊断中的有效性。研究者通过中图分类号 TP206 和 TP911 对相关文献进行了定位，表明了这项工作的工程技术和理论背景，同时强调了关键词“循环平稳”，“高阶循环统计量”，“循环双谱”，以及滚动轴承和“故障诊断”的重要性。 这篇文章为滚动轴承故障诊断提供了一个新颖且实用的解决方案，展示了在面对低能量、易受噪声干扰的故障特征时，如何利用高阶循环统计量的特性来提高诊断的敏感性和准确性。这一研究成果对于提高机械设备健康监测系统的性能具有重要意义。