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dc.contributor.advisorPinto, Vandilberto Pereira-
dc.contributor.authorSilva Filho, Francisco Gean Dias da-
dc.date.accessioned2025-08-21T17:33:30Z-
dc.date.available2025-08-21T17:33:30Z-
dc.date.issued2025-
dc.identifier.citationSILVA FILHO, Francisco Gean Dias da. Ambiente de monitoramento e análise interpretativa dos estágios de degradação de rolamentos: uma abordagem com algoritmo SHAP e classificação utilizando floresta aleatória. 2025. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e da Computação), Universidade Federal do Ceará, Campus de Sobral, 2025.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufc.br/handle/riufc/82190-
dc.description.abstractBearing degradation represents a critical challenge in rotating systems, potentially compromising performance and causing catastrophic failures. Monitoring the condition of bearings is essential to ensure the reliability of rotating systems. Given the high variability of physical and operational characteristics of bearing supports, such as the number of rolling elements, the type of element (spherical, cylindrical, tapered), the type of applied load (radial, axial or combined), the material of the components, the type of lubrication, the internal clearance, the assembly conditions and the rotational regime, the use of a single curve to represent the degradation process may not be sufficiently representative. Therefore, based on a literature review about bearing degradation stages, this work introduces an approach that allows a broader analysis of degradation over time. This work proposes, based on a public database of vibration signals from bearing supports, a methodology for automatic classification of degradation stages in bearing supports, using Fourier transform, Principal Component Analysis (PCA) and decision tree-based classifiers. The model achieved accuracy above 96%, demonstrating high effectiveness in identifying degradation stages. Comparisons with studies from the literature indicate superior performance in classifying degradation stages. Interpretative analysis with SHAP values identified the most relevant stages, their behaviors and respective contributions for each failure stage. These results validate the potential of the approach for real applications in predictive maintenance.pt_BR
dc.language.isopt_BRpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.titleAmbiente de monitoramento e análise interpretativa dos estágios de degradação de rolamentos: uma abordagem com algoritmo SHAP e classificação utilizando floresta aleatóriapt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dc.contributor.co-advisorAmora, Márcio André Baima-
dc.description.abstract-ptbrA degradação de rolamentos representa um desafio crítico em sistemas rotativos, podendo comprometer o desempenho e causar falhas catastróficas. Monitorar a condição dos rolamentos é fundamental para garantir a confiabilidade dos sistemas rotativos. Dada a alta variabilidade de características físicas e operacionais dos mancais de rolamento, como o número de elementos rolantes, o tipo de elemento (esférico, cilíndrico, cônico), o tipo de carga aplicada (radial, axial ou combinada), o material dos componentes, o tipo de lubrificação, a folga interna, as condições de montagem e o regime de rotação, o uso de uma única curva para representar o processo de degradação pode não ser representativo o suficiente. Logo, a partir de uma revisão baseada em literatura acerca dos estágios de degradação de rolamentos, este trabalho introduz uma abordagem que permite analisar de forma mais ampla a degradação ao longo do tempo. Este trabalho propõe, a partir de um banco de dados público de sinais de vibração de mancais de rolamento, uma metodologia para a classificação automática dos estágios de degradação em mancais de rolamento, utilizando transformada de Fourier, análise de componentes principais (do inglês, Principal Component Analysis - PCA) e o classificador baseado em árvores de decisão. O modelo alcançou acurácia superior a 96%, demonstrando alta eficácia na identificação dos estágios de degradação. Comparações com estudos da literatura indicam desempenho superior na classificação dos estágios de degradação. A análise interpretativa com o Shapley Additive exPlanations (SHAP) identificou os padrões de entrada mais relevantes, seus comportamentos e as respectivas contribuições para cada estágio de falha. Esses resultados validam o potencial da abordagem para aplicações reais em manutenção preditiva.pt_BR
dc.subject.ptbrEstágios de degradaçãopt_BR
dc.subject.ptbrRolamentospt_BR
dc.subject.ptbrmanutenção preditivapt_BR
dc.subject.ptbrPCApt_BR
dc.subject.ptbrFloresta aleatóriapt_BR
dc.subject.ptbrSHAPpt_BR
dc.subject.ptbrClassificaçãopt_BR
dc.subject.enDegradation stagespt_BR
dc.subject.enBearingspt_BR
dc.subject.enPredictive maintenancept_BR
dc.subject.enPCApt_BR
dc.subject.enRandom forestpt_BR
dc.subject.enSHAPpt_BR
dc.subject.enClassificationpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIASpt_BR
local.author.orcidhttps://orcid.org/0009-0006-2106-9156pt_BR
local.author.latteshttp://lattes.cnpq.br/4563763174408301pt_BR
local.advisor.latteshttp://lattes.cnpq.br/6580158506931564pt_BR
local.co-advisor.orcidhttps://orcid.org/0000-0001-5046-8718pt_BR
local.co-advisor.latteshttp://lattes.cnpq.br/9606593375708738pt_BR
Appears in Collections:PPGEEC - SOBRAL - Dissertações defendidas na UFC

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