DESARROLLO Y COMPARACIÓN DE MODELOS PARA LA GENERACIÓN DE CURVAS FFT A PARTIR DE IMÁGENES DE TEMPERATURA–TIEMPO PARA LA CLASIFICACIÓN DE LA LUBRICACIÓN EN COJINETES DE RODILLOS
DOI:
https://doi.org/10.61164/j87vfa28Palabras clave:
Transformada Rápida de Fourier, Cojinetes de Rodillos, Lubricación, Redes Neuronales Convolucionales, Procesamiento de SeñalesResumen
Este estudio presenta el desarrollo y la comparación de cinco variantes de un modelo computacional diseñado para convertir imágenes de curvas temperatura–tiempo en representaciones espectrales mediante la Transformada Rápida de Fourier (FFT). Se utilizaron 387 imágenes generadas a partir de archivos .csv del KAIST Bearing Run-to-Failure Dataset (2020), que representan tres regímenes de lubricación en cojinetes de rodillos (healthy, marginal y starved). Cada variante aplica estrategias específicas de suavizado, ponderación energética y realce espectral para producir curvas FFT adecuadas para la clasificación automática mediante redes neuronales convolucionales (CNN). Los resultados indican que las versiones FFT-Weighted, FFT-Composite y FFT-1D-Plus ofrecen un desempeño superior, generando espectros con alta estabilidad global y buen nivel de detalle local. Este equilibrio mejora la diferenciación entre clases, proporcionando patrones texturales y contrastes espectrales consistentes para el aprendizaje convolucional. Se concluye que la aplicación de la FFT a las curvas térmicas incrementa la expresividad de los datos y constituye una etapa prometedora en la preparación de conjuntos de datos para el reconocimiento de regímenes de lubricación mediante CNN.
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Referencias
ACTUATORS. The Fault Diagnosis of Rolling Bearings Based on FFT SE TCN SVM. Actuators, v. 14, n. 3, p. 152, 2025. Disponível em: https://www.mdpi.com/2076-0825/14/3/152. Acesso em: 31 out. 2025.
CARVALHO, R. M.; CARVALHO, T. J. A.; DINIZ, B. C. Development of an Image Processing Model for Bearing Lubrication Classification Using Convolutional Neural Networks. In: XI SIINTEC – International Symposium on Innovative Technologies, 2025, Salvador. Proceedings: XI SIINTEC, 2025.
COOLEY, J. W.; TUKEY, J. W. An algorithm for the machine calculation of complex Fourier series. Mathematics of Computation, v. 19, n. 90, p. 297–301, 1965.
KOREA ADVANCED INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY (KAIST). Bearing Run-to-Failure Dataset. Daejeon, South Korea, 2020.
LECUN, Y.; BENGIO, Y.; HINTON, G. Deep learning. Nature, v. 521, n. 7553, p. 436–444, 2015.
OPPENHEIM, A. V.; SCHAFER, R. W. Discrete-Time Signal Processing. 3. ed. Upper Saddle River: Prentice Hall, 2010.
SENSORS. Bearing Fault Diagnosis Using Lightweight and Robust One Dimensional Convolution Neural Network in the Frequency Domain. Sensors, v. 22, n. 15, p. 5793, 2022. Disponível em: https://www.mdpi.com/1424-8220/22/15/5793. Acesso em: 31 out. 2025.
WU, X.; YANG, C.; ZHENG, H.; LI, X. Intelligent fault diagnosis of rotating machinery based on improved CNN with frequency–domain feature fusion. Sensors, v. 23, n. 8, p. 3921, 2023.
XU, M.; YU, Q.; CHEN, S.; LIN, J. Rolling Bearing Fault Diagnosis Based on CNN-LSTM with FFT and SVD. Information, v. 15, n. 7, p. 399, 2024. Disponível em: https://www.mdpi.com/2078-2489/15/7/399. Acesso em: 31 out. 2025.
ZHANG, H.; ZHOU, Y.; WANG, Z.; LI, J. Fault diagnosis of rolling bearings based on time–frequency representation and convolutional neural networks. Mechanical Systems and Signal Processing, v. 181, p. 109484, 2022.
ZHOU, J.; QIN, Y.; KOU, L.; YUWONO, M.; SU, S. Fault detection of rolling bearing based on FFT and classification. Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing, v. 9, n. 5, 2015. Disponível em: https://www.jstage.jst.go.jp/article/jamdsm/9/5/9_2015jamdsm0056/_article. Acesso em: 31 out. 2025.
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