Review of Signal Decomposition Theory and Its Applications in Machine Fault Diagnosis

重大装备制造业是国民经济的支柱，也是关系到国家安全的战略性产业，而重大机械装备的运行安全一直是备受关注的焦点。机械设备由于工作环境恶劣、工况复杂，其关键部件容易受损，导致设备性能退化，甚至造成设备崩溃。健康状态监测和故障诊断是保证重大机械装备安全运行的必要手段。通过信号分解可以抑制机械振动信号中的环境噪声和无关成分干扰，从而有效提取故障特征，因此信号分解在机械故障诊断中发挥着关键作用。目前，围绕信号分解理论及其在机械故障诊断中的应用，国内外学者开展了大量研究工作。首先，从时域、频域和时频域三个方面系统综述了国内外学者对信号分解理论的研究现状；其次，从轴承、齿轮和转子碰摩三个方面详细梳理了信号分解在机械故障诊断中的应用研究现状；最后，归纳总结了信号分解及其在机械故障诊断应用中面临的挑战。