故障轴承动力学模型

该模型通过高斯滤波缺陷形态建模和滚动体拉格朗日方程，能够再现疲劳缺陷轴承的多重冲击现象，为剩余寿命评估和故障诊断提供更精确的振动特征。

Huashan, Chi · Xinqi, Wang · Li, Wenchao · Yuan, Bo · 孙清超

Journal of Tribology 2026

参数信息

缺陷形貌相关系数

0.6

技术优势

缺陷形态建得准

用高斯滤波函数构建疲劳缺陷形态，与实际轮廓的Pearson相关系数最高达0.6，比理想化几何更接近真实。

复现多重冲击

模型逐个建立滚动体拉格朗日方程，能捕捉缺陷处的动态行为和接触力变化，再现实验观测到的多重冲击现象。

冲击时刻可预测

模型显示滚动体经过缺陷的冲击时刻受外部载荷影响，可用于不同工况下的故障特征预估。

应用场景

• 轴承故障诊断：用更真实的缺陷激励信号训练诊断算法，减少漏报误报。
• 机械系统状态监测：预测缺陷轴承的振动冲击特征，支持剩余寿命评估。
• 旋转机械动力学分析：将实测缺陷形态耦合进多体动力学，分析转子系统响应。