• 峭度系数


    峭度的定义

    峭度(Kurtosis)K 是反映 振动信号(幅值) 分布特性的 数值统计量,是 归一化(标准化)的4阶中心矩

    计算公式

    峭度的意义

    峭度系数的意义如图所示,当k=3时,代表分布曲线具有正常峰度,即零峭度;由计算公式可知,

    当 标准差 小于 正常标准差 时,即观测值分散程度较小时,k增大,此时分布曲线峰顶的高度大于正常曲线的峰度,称为正峭度,k>3;

    当 标准差 大于 正常标准差 时,即观测值分散程度较大时,k减小,此时分布曲线峰顶的高度小于正常曲线的峰度,称为负峭度, k<3;

    最通俗的总结:其实峭度就类似于 方差,出现了异常后,方差变大,只是 它用 4 阶放大了异常,避免了噪声的影响 

    深入理解

    峭度系数表示的是 轴承工作表面出现疲劳故障时,每转一周,工作面缺陷处会产生的冲击脉冲,故障越大,冲击响应幅值越大,故障现象越明显

    峭度系数可 描述 故障造成大幅脉冲的概率

    由于噪声的存在,大幅值可能是噪声,也可能是故障,故需将 脉冲响应 与 噪声的差距拉大 以提高信噪比,所以峭度系数计算脉冲幅值的 4 次方,这样可大大提高指标的准确性。    【为什么是 4 次方】

    峭度系数对轴承早期故障较敏感,轴承一旦发生故障,K值即增大。也就是说当轴承逐步出现滚动表面损伤时,振动信号中必然产生周期性大幅值脉冲。

    计算时,采样频率及采样点数对计算结果有一定的影响。K值的计算是在概率密度函数标准化后进行的,当转速或载荷变化虽然也发生变化,但其均值和标准差也随之变化,幅值概率密度函数的形状与原工作状况无太大差别,

    对轴承故障的发展程度反映不很敏感,所以K值变化不大。

    峭度的应用

    峭度指标是无量纲参数,由于它与轴承转速、尺寸、载荷等无关,对冲击信号特别敏感,特别适用于表面损伤类故障、尤其是早期故障的诊断。     【从正常到故障,变化明显,从故障到故障,变化不明显,故适合早期诊断】

    在轴承无故障运转时,由于各种不确定因素的影响,振动信号的幅值分布接近正态分布,峭度指标值K≈3;

    随着故障的出现和发展,振动信号中大幅值的概率密度增加,信号幅值的分布偏离正态分布,正态曲线出现偏斜或分散,峭度值也随之增大。

    峭度指标的绝对值越大,说明轴承偏离其正常状态,故障越严重,

    当其K>8时,则很可能出现了较大的故障

    参考资料:

    https://www.mscbsc.com/cidian/baike2h64  峭度百科解释

    https://www.zhihu.com/question/313900733/answer/1847883280  如何理解峭度?

    https://www.zhihu.com/question/56562183  峰值因子、峭度因子、脉冲因子、裕度因子的物理意义?

    https://www.ilovematlab.cn/thread-332600-1-1.html  关于峭度的定义

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/yanshw/p/15963449.html
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