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[综合] 轴承故障频域分析疑问

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发表于 2013-4-11 17:39 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本人在做一个毕业设计,涉及到了用matlab分析所得实验数据的问题。本人对matlab不是很熟悉,希望高手不吝赐教。

我的设计是测试了30个无损轴承,然后人工损坏这些轴承,比如外圈,内圈,支持架,球体等,再进行一遍测试,这样我就有了轴承在正常全新状态下的数据,和损坏后的数据。导入到matlab里面就是一个60*12800的文件(30个正常+30个损坏,测试频率是12800Hz,Y轴是dB值)。现在我的疑惑是在分析数据时,我参考了很多资料,大部分都是讲怎么处理时域信号的,比如进行hilbert转换然后再FFT得到包络图的,可是本人没有时域的数据(用Labview测试的,时域数据莫名其妙丢失了)。请问我要比较分析轴承受损后的变化,也就是说用matlab测损,应该如何分析这些数据呢?有人跟我提到说用MSD,可那不也是针对时域么?

对于轴承的特征频率,我以计算出,最大的也不过是150Hz,那么是要舍弃掉后面所有的数据么?既然轴承特征频率这么小,为什么再测试的时候还要尽可能大的覆盖频率呢?

谢谢高手先!
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 楼主| 发表于 2013-4-11 17:56 | 显示全部楼层
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这是用matlab绘制的包含所有60组数据的频域图。
发表于 2013-4-11 18:25 | 显示全部楼层
1.不知道楼主用的是什么变换方法,我想是傅里叶变换从时域转换到频域,而傅里叶变换是线性变换,那么也能转换回去得到时域信号。
2. 关于故障和良好的状态:故障对应的特征量(频率)是多少?至于为什么采样频率设置这么高,不得而知,可想楼主在实验前没有做实验规划。
3.这方面的论文有很多,无论是频域还是时域方法,楼主看过多少?
 楼主| 发表于 2013-4-11 20:59 | 显示全部楼层

1.测试时用的是Labview,在设计project的时候选择了两个输出形式,时域和频域,结果时域莫名丢失,存储下来的只有频域结果,输出到了matlab里面进行下一步分析。所以我本人没有进行转换,因为数据量巨大,所以想要进行频域信号的处理;
2.频率都是算出来的,每个不同的损坏类型对应不同的频率,比如支持架11Hz,球体105Hz等等,但是在将图中所示信号放大后并未在特征频率发现应有的改变。至于采样频率,当时的设计是尽可能高的采样频率,因为在低频段干扰信号太多,所以采用了所能采用的感应器最高频,处理时发现不知如何利用高频段;
3.论文我查看了很多,中文和英文的,但是大多讲到如何分析,对于接下来的出来以及matlab处理,我所找到的不是没提到,就是重点在时频处理,所以现在遇到了瓶颈。也许是我看的不够多,我也在继续查找,如果有好的资料,还请您指教。
发表于 2013-4-11 21:08 | 显示全部楼层
1. 采样频率过高必然导致数据量大,另外提高采样频率能抑制低频段的干扰信号?在实施实验的时候采样频率应该和自己关心的频段相关。再者,过高的采样频率还可能导致高频噪声。另外,高频的采样,相应的你的数采能力如何?能力一般的话,过高的采样频率还导致各个采样通道之间可能有延迟(串行采样形式的数采);
2. 我看过一些这方面的文章,主要是利用EMD、小波分解这一类方法做的,最后其实他们很多没有利用时频分析那一套,只是关系特征频率有变化就行。当然,这都是时域方法。
3. 如何利用高频段?你预想着能怎么用?倒是可以做成系统辨识问题来建模分析你的系统,但是没有必要,所以我想只是舍弃这部分信息,亦即你的实验在这里是失败的一个想法。
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