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[发明专利]一种基于CEEMDAN与GWO-MCKD的航空发动机主轴承故障诊断方法-CN202310928608.X在审
发明人： 栾孝驰;李彦徵;杨杰;沙云东;赵奉同;赵新华 -专利权人：沈阳航空航天大学
申请日： 2023-07-27 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： G06F18/241 文献下载
摘要：本发明提供一种基于CEEMDAN与GWO‑MCKD的航空发动机主轴承故障诊断方法，首先采集主轴承振动信号进行分解并通过峭度指标—相关系数筛选准则进行筛选和重构，产生包含冲击性成分并与原始振动信号高相关的强冲击信号；通过GWO算法对MCKD初始参数进行寻优，确定最优噪声滤除效果时的滤波器长度和解卷积周期；通过输入寻优参数的MCKD对强冲击信号进行噪声成分的滤除和冲击性成分的增强产生去噪信号；通过包络解调对去噪信号提取振动特征频率，将其与理论故障特征频率比对实现故障诊断；本发明有效滤除振动信号传递过程中强背景环境噪声，同时增强滚动轴承微弱故障振动特征的冲击性；实现了真实条件下航空发动机主轴承故障振动特征的提取，具有工程应用价值和实际意义。
一种基于 ceemdan gwo mckd 航空发动机主轴承故障诊断方法

[发明专利]基于阈值参数判决筛选的航空发动机主轴承故障提取方法-CN202310889640.1在审
发明人： 栾孝驰;赵俊豪;沙云东;赵奉同;赵新华 -专利权人：沈阳航空航天大学
申请日： 2023-07-19 - 公布日： 2023-10-03 - 主分类号： G01M13/045 文献下载
摘要：本发明设计基于阈值参数判决筛选的航空发动机主轴承故障提取方法，首先为了自适应选择VMD中的参数，采用粒子群算法PSO对VMD算法中的参数进行优化，将其作为前置参数来处理传感器收集到的轴承原始振动信号，得到K0个模态分量；其次提出一种新的参数调和公式，该公式将峭度和相关系数平衡融合为一个参数P，然后基于阈值参数准则划分筛选出高信噪比信号，整合高信噪比信号产生新的振动信号；最后通过包络谱提取出轴承微弱故障特征；经过实验表明，经过本方法去噪得到的信号有效的抑制了噪声的干扰，为航空发动机主轴承故障复杂信号处理和诊断提供了有效手段。
基于阈值参数判决筛选航空发动机主轴承故障提取方法

[发明专利]基于CEEMDAN与GWO-NLM的滚动轴承故障诊断方法-CN202111255452.0有效
发明人： 栾孝驰;徐石;沙云东;柳贡民;赵奉同;赵宇;张席 -专利权人：沈阳航空航天大学;中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司
申请日： 2021-10-27 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： G01M13/045 文献下载
摘要：本发明公开一种基于CEEMDAN与GWO‑NLM的滚动轴承故障诊断方法，方法首先利用CEEMDAN对传感器采集到的故障信号进行分解，使用相关系数‑能量比‑峭度准则对经分解后的IMF分量进行筛选，将筛选后的信号重构为一个新信号；接着利用灰狼算法优化的非局部均值滤波器进行参数优化选择，实现最优的去噪效果，并对去噪后的信号进行SG平滑滤波进行二次降噪，将最终得到的信号进行特征提取，得到轴承的故障特征；最后根据轴承的故障特征判断滚动轴承的故障类型。该方法可以有效抑制振动信号中的噪声干扰，提高了轴承的故障诊断的准确率。
基于 ceemdan gwo nlm 滚动轴承故障诊断方法

[发明专利]基于多参数筛选的复杂路径下滚动轴承故障特征提取方法-CN202310394542.0在审
发明人：郭小鹏;刘永泉;葛向东;杜少辉;安中彦;姜广义;张效语;沙云冬;栾孝驰 -专利权人：中国航发沈阳发动机研究所
申请日： 2023-04-13 - 公布日： 2023-08-18 - 主分类号： G01M13/04 文献下载
摘要：本申请属于航空发动机设计领域，为基于多参数筛选的复杂路径下滚动轴承故障特征提取方法，通过采集故障轴承的声发射信号和故障轴承的几何参数，而后采用采用小波包分析方法对故障轴承的振动信号进行小波变换，而后进行小波包分解和小波包重构，得到原始振动信号的8个小波包节点分量时域信号；而后分别计算8个小波包节点分量的峭度值、偏度值和排列熵，进行多参数节点筛选，去除无效的小波包节点分量，并将剩余的小波包节点分量进行信号重构，得到重构信号，对重构信号进行Hilbert包络解调分析，提取轴承的故障特征频率，最后对轴承的故障类型进行诊断。能够有效提升数据的有效性，有效识别复杂传递路径下滚动轴承故障信息。
基于参数筛选复杂路径滚动轴承故障特征提取方法

[发明专利]基于多尺度排列熵和峭度值融合因子的轴承故障提取方法-CN202310394541.6在审
发明人：刘永泉;郭小鹏;葛向东;杜少辉;安中彦;栾孝驰;乔保栋;杨杰;沙云冬;崔鹏展 -专利权人：中国航发沈阳发动机研究所
申请日： 2023-04-13 - 公布日： 2023-06-27 - 主分类号： G01M13/04 文献下载
摘要：本申请属于航空发动机设计领域，为基于多尺度排列熵和峭度值融合因子的轴承故障提取方法，通过采集故障轴承振动信号，形成数据集；而后截取数据集内一定时间内的数据，计算轴承内圈故障理论特征频率，并经傅里叶变换得到故障轴承的频谱图；对频谱图内的振动信号进行小波包分解和小波包重构，形成多个不同的小波基，而后根据不同小波基对原始振动信号进行代价函数计算，选出最佳小波基对原始信号进行三层小波分解；对分解后的八个WPC分量进行二次筛选，而后进行SG平滑滤波；得到最优时域信号，最后利用Hilbert包络解调得到故障轴承频域信息，识别轴承故障的方法。该方法可极大程度抑制噪声信号，提高振动信号信噪比，识别滚动轴承故障特征。
基于尺度排列峭度值融合因子轴承故障提取方法

[发明专利]一种基于LMD分解与GWO-PNN的滚动轴承故障诊断方法-CN202310394543.5在审
发明人：刘永泉;郭小鹏;何俊杰;杜少辉;安中彦;高强;沙云冬;栾孝驰;庞广龙 -专利权人：中国航发沈阳发动机研究所
申请日： 2023-04-13 - 公布日： 2023-06-27 - 主分类号： G01M13/04 文献下载
摘要：本申请属于航空发动机设计领域，为一种基于LMD分解与GWO‑PNN的滚动轴承故障诊断方法，通过先采集故障轴承的振动信号，而后采用LMD算法对采集得到的滚动轴承的振动信号x(t)进行分解，分解出不同的PF分量，从而提升运算效率，信号的局部特征和时间尺度更好，再通过归一化处理对PF分量进行筛选，并对筛选后的PF分量进行线性重构，从而有效地抑制背景噪声，而后再通过KPCA对振动信号进行将维处理后，通过灰狼算法GWO优化PNN神经网络的平滑因子，并重构PNN神经网络，最后利用重构后的PNN神经网络进行振动信号故障诊断；解决了PNN模型中由于平滑因子选择不当而造成网络诊断的精度下降的问题、PSO算法中容易陷入局部最优解和优化不理想的缺点。
一种基于 lmd 分解 gwo pnn 滚动轴承故障诊断方法

[发明专利]基于声发射多参数融合的滚动轴承故障损伤程度识别方法-CN202211206777.4在审
发明人： 栾孝驰;张振鹏;沙云东;赵奉同;李壮;柳贡民 -专利权人：沈阳航空航天大学
申请日： 2022-09-30 - 公布日： 2023-03-31 - 主分类号： G06F18/213 文献下载
摘要：本发明提供一种基于声发射多参数融合的滚动轴承故障损伤程度识别方法，涉及滚动轴承故障诊断领域。首先根据声发射特征参数TAFI初步判定轴承是否存在故障；接着利用声发射多参数计数和撞击数识别滚动轴承的故障类型，并根据特征参数能量识别轴承外圈故障和滚动体故障滚动轴承的不同损伤程度；最后引入的故障因子参量识别典型故障滚动轴承的不同损伤程度，弥补了特征参数能量对内圈故障损伤程度识别的不足。该方法涉及到声发射参数分析、波形流包络谱分析和故障因子计算分析，是一种综合的轴承典型故障损伤程度识别分析方法，可有效识别滚动轴承典型故障的不同损伤程度，可为航空发动机主轴轴承、中介轴承典型故障损伤程度识别提供一定的方法指导。
基于声发参数融合滚动轴承故障损伤程度识别方法

[发明专利]基于小波包变换与CEEMDAN的滚动轴承故障诊断方法-CN202211088353.2在审
发明人： 栾孝驰;李彦徵;沙云东;柳贡民;刘新宇;赵洋;刘新航;郭小鹏;徐石;侯昱辰;李岩;杨珂璇;何俊杰;徐家兴 -专利权人：沈阳航空航天大学
申请日： 2022-09-07 - 公布日： 2022-12-09 - 主分类号： G06K9/00 文献下载
摘要：本发明提供一种基于小波包变换与CEEMDAN的滚动轴承故障诊断方法，首先将采集的振动信号通过分解算法并通过峭度值‑相关系数筛选准则筛选信号分量并进行初步重构，可以划分出含有噪声成分不同的高噪信号和低噪信号；通过小波包变换的方式对含有较多噪声成分的高噪信号进行分解，依据信号分量的峭度值进一步重构达到滤除背景环境噪声的效果并与经筛选准则划分的低噪信号进行最终重构产生去噪信号；通过包络解调的方式对产生的去噪信号进行特征提取并将实际故障特征频率与理论故障特征频率进行比对进行故障诊断；经过试验证明，经过该方法去噪得到的信号有效的滤除了背景环境噪声成分，并提高传统故障诊断方法的诊断分辨率且具有较高的准确率，具有实际工程应用价值。
基于波包变换 ceemdan 滚动轴承故障诊断方法

[发明专利]基于WPT-SVD的航空发动机滚动轴承故障诊断方法-CN202211155943.2在审
发明人： 栾孝驰;李彦徵;沙云东;张振鹏;徐石;郭小鹏;李岩;杨珂璇;候昱辰;王雨茹;徐家兴 -专利权人：沈阳航空航天大学
申请日： 2022-09-22 - 公布日： 2022-12-06 - 主分类号： G01M13/04 文献下载
摘要：本发明提供一种基于WPT‑SVD的航空发动机滚动轴承故障诊断方法，首先将采集的振动信号分解成不同的信号分量并按照序号排列成矩阵；对矩阵进行SVD分解提取各信号分量的奇异值，将低于平均水平的奇异值置零并进行逆运算还原信号分量矩阵；依据降维信号分量的能量幅值划分高能量信号分量和低能量信号分量，并分别在高能量信号分量和低能量信号分量中依据皮尔逊相关系数筛选高相关信号分量进行叠加重构；通过包络解调的方式对去噪信号特征提取进行故障诊断。本发明方法去噪得到的信号有效地滤除了背景环境噪声成分，并对振动信号数据进行降维更易于特征提取，应用于真实涡扇航空发动机故障诊断具有良好的效果，具有实际工程应用价值。
基于 wpt svd 航空发动机滚动轴承故障诊断方法

[发明专利]基于多参数筛选准则与GWO-PNN的滚动轴承故障诊断方法-CN202210433044.8在审
发明人： 栾孝驰;徐石;沙云东;郭小鹏;葛向东;何俊杰;赵新华;赵奉同 -专利权人：沈阳航空航天大学
申请日： 2022-04-24 - 公布日： 2022-07-05 - 主分类号： G01M13/045 文献下载
摘要：本发明公开一种基于多参数筛选准则与GWO‑PNN的滚动轴承故障诊断方法，首先将振动信号通过分解算法并通过相关系数‑能量比‑峭度准则筛选信号分量进行重构，可以有效去除无关分量，避免了通过单一指标选择的信号分量的片面性，达到抑制背景噪声的目的，对重构信号进行重叠样本分割，并计算各样本的多尺度排列熵作为特征向量并通过核主成分分析(KPCA)降维，将降维后的特征矩阵导入概率神经网络PNN，利用引入灰狼算法GWO优化的PNN对故障模式进行故障分类；实践表明，经过该方法去噪得到的信号有效的抑制了噪声的干扰，并具有较高的诊断准确率。
基于参数筛选准则 gwo pnn 滚动轴承故障诊断方法

[发明专利]基于灰狼算法优化ELM的中介轴承故障诊断方法-CN202210433009.6在审
发明人： 栾孝驰;张席;沙云东;郭小鹏;赵奉同;赵新华 -专利权人：沈阳航空航天大学
申请日： 2022-04-24 - 公布日： 2022-07-01 - 主分类号： G01M13/045 文献下载
摘要：本发明提出了一种基于灰狼算法优化ELM的中介轴承故障诊断方法，该方法首先利用CEEMDAN对振动信号传感器采集到的振动信号进行分解，并使用峭度值‑相关系数‑多尺度排列熵对经分解后的IMF分量进行筛选，将筛选后的信号线性重构为一个新的信号；再提取重构信号的时域及频域特征构成特征矩阵；然后利用灰狼算法优化极限学习机的输入层与隐含层之间的权值和隐含层阈值，利用优化后的极限学习机进行中介轴承的故障诊断。该方法能够有效抑制振动信号中的背景噪声干扰，有效的诊断中介轴承故障类型表现出了较强的泛化能力。
基于灰狼算法优化 elm 中介轴承故障诊断方法

[实用新型]一种安装于航空发动机机匣壁面的声发射传感器适配器-CN202220180095.X有效
发明人： 栾孝驰;沙云东;李壮;柳贡民;赵奉同;赵宇;徐石;赵新华 -专利权人：沈阳航空航天大学
申请日： 2022-01-24 - 公布日： 2022-06-14 - 主分类号： G01N29/14 文献下载
摘要：一种安装于航空发动机机匣壁面的声发射传感器适配器，属于航空航天技术领域，包括传感器适配座和传感器固定适配螺栓，所述传感器适配座包括圆柱体基体，圆柱体基体沿轴向开设有阶梯孔，所述阶梯孔由螺纹孔和通孔组成，螺纹孔位于圆柱体基体一端设置，圆柱体基体另一端设置有无孔耳板和豁口，无孔耳板与豁口相对垂直设置，所述豁口与通孔连通；所述传感器适配座的螺纹孔处螺接有传感器固定适配螺栓；提高了声发射传感器的安装精度，解决了传统声发射适配器仅局限于安装在金属装置上、安装面积较大等问题，适用于航空发动机机匣壁面。
一种安装航空发动机机匣壁面声发传感器适配器

[实用新型]一种轴承故障模拟实验台-CN202221054551.2有效
发明人：徐石;栾孝驰;沙云冬 -专利权人：沈阳市航达航空机械制造有限公司
申请日： 2022-05-06 - 公布日： 2022-06-07 - 主分类号： G01M13/045 文献下载
摘要：一种轴承故障模拟实验台，属于轴承测试装置技术领域，包括低速电机、低速轴、高速轴、高速电机，所述低速轴的一端与低速电机相连，低速轴的另一端设有低速轴花键连接端，低速轴的低速轴花键连接端与内圈花键衬套相连，所述高速轴的一端与高速电机相连，高速轴的另一端设有高速轴花键连接端，所述高速轴的高速轴花键连接端与外圈花键衬套相连。本实用新型采用高速轴、低速轴分别与轴承的外圈、内圈通过花键结合，实现内圈、外圈的分别转动，采用花键配合的安装方式，实现拆装方便，提高测试精度与测试台的使用寿命。
一种轴承故障模拟实验

[实用新型]一种稳定的弹簧劲度系数测量仪器-CN202123315715.0有效
发明人：徐石;栾孝驰;孙丽媛;沙云东;李国新;朱德安;王卓越;束浩诚;唐雨泽;李彦徵;李寒琼 -专利权人：沈阳航空航天大学
申请日： 2021-12-27 - 公布日： 2022-05-17 - 主分类号： G01M5/00 文献下载
摘要：一种稳定的弹簧劲度系数测量仪器，包括振动台，振动台顶部设置有透明围板和透明空心管，且透明空心管位于透明罩体内，透明围板顶部可拆卸连接有顶板，顶板下表面设置有吊环，吊环与弹簧一端连接，弹簧另一端连接有振子，弹簧和振子位于透明空心管内，振子底端的牵引线穿过振动台顶板后沿振动台侧壁伸出，透明围板侧壁设置有移动传感器组件，且移动传感器组件的检测头穿过透明围板侧壁上的长条孔与振子底端对应。通过空心圆柱体使弹簧的微小摆动被约束，保证了弹簧振动过程中的方向性，通过振子下方相连的线与装置内部的定滑轮，保证弹簧初始振动的方向性，由数据结果可知，测量的相对误差在6％左右，标准差为在0.268。该测量装置测量数据稳定且可靠。
一种稳定弹簧系数测量仪器

[发明专利]一种基于故障特征倍频能量判决的滚动轴承故障诊断方法-CN202111293442.6在审
发明人： 栾孝驰;沙云东;柳贡民;徐石;赵奉同;赵宇;陈兴武;温帅方 -专利权人：沈阳航空航天大学
申请日： 2021-11-03 - 公布日： 2021-12-31 - 主分类号： G01M13/045 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于故障特征倍频能量判决的滚动轴承故障诊断方法，涉及滚动轴承故障诊断领域，适用于简单和复杂传递路径下轴承故障诊断，采用小波包分析方法对正常轴承和故障轴承振动信号进行分解；基于峭度值指标最大原则筛选出有效的Node分量并进行信号重构；对重构信号进行Hilbert包络解调分析；基于故障特征倍频能量判决的诊断；克服了涉及滚动轴承故障特征倍频能量判决的诊断问题，为航空发动机不分解状态下轴承故障诊断与状态监测提供方法指导。
一种基于故障特征倍频能量判决滚动轴承故障诊断方法

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