Chinese Journal of Ship Research, Volume. 20, Issue 2, 56(2025)
Research on fault feature enhancement and diagnosis of marine water pump bearing based on BM-MTF
Figures & Tables(23)
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Table 1. Parameters of CWRU bearing
Table 2. Bearing fault types （Case 1）
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故障诊断 轴承直径/in 电机负载/hp 电机转速/（r·min−1） 内圈故障（标签0） 0.007 1 1 772 滚子故障（标签1） 0.007 1 1 772 外圈故障（标签2） 0.007 1 1 772 内圈故障（标签3） 0.021 1 1 772 滚子故障（标签4） 0.021 1 1 772 外圈故障（标签5） 0.021 1 1 772 正常（标签6） 0.007 1 1 772
Table 3. ResNet-18 hyperparameters
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超参数 设定内容或数值 数据集 训练集80%，测试集20% 损失函数 交叉熵损失函数 优化器 Adam 学习率 0.000 1 批次 32 迭代次数 100
Table 4. Bearing parameters （Case 2）
Table 5. Bearing fault types （Case 2）
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故障诊断 电机转速/（r·min−1） 训练样本 测试样本 标签 正常 1 500 80 20 0 内圈故障 1 500 80 20 1 外圈故障 1 500 80 20 2 滚子故障 1 500 80 20 3
Table 6. Bearing fault types (Case 3)
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故障诊断 训练样本 测试样本 标签 正常 80 20 0 内圈故障 80 20 1 外圈故障 80 20 2
Table 7. The accuracy of different encoding methods
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数据集 损失函数 准确度/% 100轮训练的 运行时间/s BM-MTF+ResNet-18 0.000 005 100.00 1 093 BM-MTF+CNN 0.001 026 98.75 1 311 GAF+ResNet-18 0.002 740 96.25 1 208 GAF+CNN 0.012 308 86.25 1 623 SDP+ResNet-18 0.019 670 88.09 262 SDP+CNN 0.017 313 82.14 304 递归图+ResNet-18 0.009 870 93.75 1 159 递归图+CNN 0.189 130 82.14 1 383
Table 8. Comparative experimental results for the three cases
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数据集 方法 准确度/% CWRU数据 （案例1） BM-MTF 100.00 GAF 69.28 SDP 96.19 递归图 98.57 实验室平台数据 （案例2） BM-MTF 100.00 GAF 96.25 SDP 88.09 递归图 93.75 水泵平台数据 （案例3） BM-MTF 100.00 GAF 93.33 SDP 98.94 递归图 98.33
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Zhiqiang LIAO, Zhende HUANG, Xuewei SONG, Guanlong LIANG, Baozhu JIA. Research on fault feature enhancement and diagnosis of marine water pump bearing based on BM-MTF[J]. Chinese Journal of Ship Research, 2025, 20(2): 56
Paper Information
Category: Ship Intelligent O&M, and Fault Diagnosis
Received: Jun. 18, 2024
Accepted: --
Published Online: May. 15, 2025
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