Классификация сигналов виброускорения при различных усилиях затяжки болтовых соединений - Сухарев, Евгений Михайлович (Вестник ИжГТУ имени М.Т. Калашникова, 2025)
В работе рассматривается применение параметров временной близости и вейвлет-преобразования в сочетании с фрактальными и спектральными характеристиками для классификации сигналов виброускорения, возникающих при различных уровнях затяжки болтовых соединений. Актуальность работы определяется необходимостью совершенствования методов контроля затяжки крепежных соединений на всех этапах жизненного цикла объектов - от проектирования и создания до эксплуатации, важностью надежной работы болтовых соединений, для которых требуется регулярная проверка состояния, и развитием современных методов обработки сигналов на основе машинного обучения, открывающего новые возможности для автоматизации процессов диагностики. Исследование направлено на выявление взаимосвязей между характеристиками вибрационных сигналов и моментом усилия затяжки, что позволяет разработать более точные алгоритмы мониторинга технического состояния соединений. Для сигналов виброускорения вычислялись характеристики близости с использованием динамической трансформации временной шкалы, частоты и амплитуды спектра Фурье, параметры спектральной плотности мощности по Уэлчу, спектральные дескрипторы для оконного преобразования Фурье, фрактальная размерность Хигучи, детрендированные флуктуации, параметры вейвлет-преобразования. Особое внимание уделено поиску набора признаков малой размерности, включающего характеристики различной природы. Такой подход позволяет выявлять как локальные особенности сигналов (с помощью вейвлет-преобразования), так и их глобальные структурные свойства (посредством фрактального анализа). Использование вейвлет-преобразования позволяет проводить анализ временных изменений сигналов, что способствует выявлению ключевых особенностей в динамике данных. Для каждой модели вычислялись наиболее важные признаки. Результаты демонстрируют возможность формирования диагностически значимых наборов признаков для оценки напряженного состояния соединений, могут быть обобщены и адаптированы для мониторинга технического состояния различных объектов.