【摘 要】
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针对复杂工况下高速动车组轴箱轴承故障难以准确诊断的问题,提出了一种ShuffleSE单元设计方法,并基于模块化思想建立了一种新的轻量化网络Shuffle-SENet用于高速列车轴箱轴承故障诊断。Shuffle-SE单元以ShuffleNet V2单元为基础,在保留网络轻量化的同时,对网络结构进行了局部优化,并进一步嵌入了Squeeze-and-excitation（SE）结构。所构建的轻量化网络模
【机 构】
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石家庄铁道大学省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室
【基金项目】
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国家自然科学基金项目（11802184,11790282,11902205）； 河北省自然科学基金项目（E2019210049,E2021210028）； 河北省“三三三人才工程”项目（A202101017）； 北京市重点实验室研究基金课题项目（PGU2020K009）；
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针对复杂工况下高速动车组轴箱轴承故障难以准确诊断的问题,提出了一种ShuffleSE单元设计方法,并基于模块化思想建立了一种新的轻量化网络Shuffle-SENet用于高速列车轴箱轴承故障诊断。Shuffle-SE单元以ShuffleNet V2单元为基础,在保留网络轻量化的同时,对网络结构进行了局部优化,并进一步嵌入了Squeeze-and-excitation（SE）结构。所构建的轻量化网络模型在保证运算高效的同时,故障诊断精度明显提升。此外,本文对Shuffle-SE单元的数量及SE结构中降维系数对网络模型性能的影响进行了深入分析。实验分析结果表明:本文网络模型可有效用于多种复杂工况下高铁轴箱轴承故障诊断,相比MobileNet V2、ShuffleNet V1/V2、ResNets等目前较为流行的神经网络模型,本文模型在运行效率和故障诊断精度两方面均有较好表现。本文研究为深度学习技术走向工程实际应用,克服对计算机硬件配置较高的限制提供了一种新的解决方法。
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