MATLAB轴承故障仿真与冲击响应分析工具

资 源 简 介

基于冲击响应模型开发MATLAB仿真系统，可配置轴承固有频率与阻尼参数，生成周期性故障冲击信号。支持20KHz采样率、4096点离散信号生成，提供时域分析功能，适用于轴承故障诊断算法验证。

详 情 说 明

基于冲击响应模型的轴承故障仿真信号生成与分析系统

项目介绍

本项目是一个基于冲击响应模型的轴承故障仿真信号生成与分析系统。系统通过构建冲击响应数学模型，模拟轴承在故障状态下的振动特性，生成符合实际采样要求的离散故障信号，并提供完整的时域和频域分析功能。该系统适用于轴承故障诊断算法的验证、信号处理方法的测试以及教学演示等场景。

功能特性

• 冲击响应模型构建：根据轴承固有频率、阻尼系数等参数建立精确的数学模型
• 周期性故障信号模拟：模拟故障周期为0.01s的冲击响应信号
• 离散信号生成：按照采样频率20KHz、采样点数4096的标准生成高质量仿真信号
• 多维度可视化分析：提供时域波形图和FFT频谱图的完整可视化展示
• 故障特征验证：在频谱图中自动标记故障特征频率位置，便于特征识别
• 信号统计分析：计算并显示峰值、RMS值等关键统计参数

使用方法

1. 参数设置：系统默认使用以下参数运行：

- 固有频率：3000Hz - 位移常数：5 - 阻尼系数：0.1 - 故障周期：0.01s - 采样频率：20000Hz - 采样点数：4096

1. 运行系统：执行主程序文件，系统将自动完成以下流程：

- 冲击响应模型构建 - 故障信号生成 - 时域和频域分析 - 结果可视化展示

1. 结果查看：系统将显示：

- 时域波形图（时间-振幅关系） - 频谱图（频率-幅值关系，含故障特征频率标记） - 信号统计信息面板

系统要求

• 操作系统：Windows/Linux/macOS
• 软件环境：MATLAB R2018a或更高版本
• 内存要求：至少4GB RAM
• 磁盘空间：至少100MB可用空间

文件说明

主程序文件实现了系统的核心功能，包括冲击响应数学模型的建立、周期性故障冲击信号的模拟生成、离散信号的采样与重构处理、时域波形与频谱图的可视化展示、故障特征频率的自动识别与标记，以及信号基本统计参数的计算与输出。该文件整合了所有关键技术模块，为用户提供完整的轴承故障仿真信号生成与分析解决方案。