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一、matlab在轴承故障诊断中在哪儿写程序
可以用MATLAB的M编辑器,一个M文件里写一个函数,调用和其他语言环境一样的,矩阵嘛,随便找本MATLAB基础的书上都有的。
二、轴承故障诊断-振动信号分析-时域、频谱、包络谱(MATLAB)
轴承振动信号的故障分析是如何进行的?以下以案例数据为例,简要介绍轴承类故障的分析方法。
首先介绍轴承数据集的数据类型,具体解读将在后续文章中展开。
以0.021损伤程度、0负载、1797转/分(29.95Hz)转速、12k(12000)采样频率的内圈损伤数据为例。
请注意,数据集中的外圈、滚动体类似,先给出内圈的诊断分析供学习。后续如有需求,将一一介绍外圈、滚动体损伤的分析过程。
1、轴承振动信号-时域波形
为提高频谱图分辨率,时域波形采样点数为122400(约10秒数据)。根据时域波形图,可以初步判断时域波形受到转频调制。红色箭头的两个冲击间隔时间为0.031秒,即32.26Hz,为转频间隔。黄色箭头的两个冲击间隔时间为0.006秒,即166.6Hz,为保持架调制。根据理论波形形态,内圈损伤往往受到转频调制,滚动体损伤时域波形受到保持架调制。根据内圈时域波形图,可以推断轴承内圈出现损伤。
2、频谱分析
频谱图中可见众多谱线,分析如下:首先对1000Hz以下的频谱进行分析,可见内圈特征频率BPFI=161.7Hz、三倍频485.6Hz、四倍频647.5Hz谱线。内圈特征频率三倍频带有转频边带(455Hz、515Hz),与内圈损伤理论频谱类似。
3、包络解调(Hilbert解调、共振解调)
机械系统中裂纹、剥落、磨损等损伤将产生脉冲激励,导致动态响应信号往往表现为多分量调幅调频信号形式。解调谱分析(包络解调)是常用的调制信号处理方法。当齿轮箱和滚动轴承等旋转机械发生故障时,会有明显的周期性冲击力和振动信号调制,在频谱图上表现为咕合频率两边出现调制边频带。包络解调是从信号中提取调制信息,然后通过低频的故障特征频率判断故障类型和大小。
此次信号的包络谱中,可以明显发现内圈特征频率161.8Hz及其倍频,且带有转频边带(受转频调制),因此可以推断出滚动体内圈故障。
根据时域波形、频谱图、包络谱三个方向对信号进行分析,可以得出该轴承内圈存在故障。实际信号分析中,还需进行滤波降噪后再结合频谱、包络解调分析进行故障诊断。
三、用matlab仿真轴承故障信号

%将以下程序copy到matlab编辑器中运行,或直接在工作区运行即可
fs=20e3;%采样频率
fn=3e3;%固有频率
y0=5;%位移常数
g=0.1;%阻尼系数
T=0.01;%重复周期
N=4096;%采样点数
NT=round(fs*T);%单周期采样点数
t=0:1/fs:(N-1)/fs;%采样时刻
t0=0:1/fs:(NT-1)/fs;%单周期采样时刻
K=ceil(N/NT)+1;%重复次数
y=[];
fori=1:K
y=[y,y0*exp(-g*2*pi*fn*t0).*sin(2*pi*fn*sqrt(1-g^2)*t0)];
end
y=y(1:N);
Yf=fft(y);%频谱
figure(1)
plot(t,y);
axis([0,inf,-4,5])
title('轴承故障仿真信号时域波形图')
xlabel('Time(s)')
ylabel('Amplitude')
figure(2)
f=0:fs/N:fs-fs/N;
plot(f/1e3,abs(Yf));
xlabel('Frequency(KHz)');
ylabel('\itY\rm(\itf\rm)')
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