利用灰色马尔可夫模型预测腐蚀管道寿命

将灰色理论与马尔可夫链理论结合,组合成灰色绝对马尔可夫链模型(GMCAD)和灰色叠加马尔可夫链模型(GMCPS),使用两种模型分别对油气管道的腐蚀寿命进行预测。首先通过灰色理论建立点蚀深度计算式,然后对计算出的预测值进行马氏性检验,以保证马尔可夫链的顺利应用,最后分别用绝对马尔可夫链模型和叠加马尔可夫链模型对腐蚀状态进行预测,比较两种模型所得的结果发现,两种模型都能对严重腐蚀状态做出精确预测,但是灰色叠加马尔可夫链模型的预测结果更为精准。     

基于灰色马尔可夫模型的柴油机磨损趋势预测

在柴油机磨损趋势灰色预测的基础上,引入马尔可夫链预测理论,建立柴油机磨损趋势灰色马尔可夫预测模型。该模型既考虑了从时间序列中挖掘数据的演变规律,又通过状态转移概率矩阵的变换提取数据的随机响应,因而可将时间序列数据固有的2种性质有机结合起来,具有严密的科学性,从而拓宽了灰色预测的应用范围。实例计算证明:柴油机磨损趋势灰色马尔可夫预测模型预测精度高于GM(1,1)模型预测精度。     

基于优化灰色-马尔可夫链的销量预测

销售预测是企业决策的基础,管理者根据预测结果能够更合理地制定生产计划、分配生产资源。使用传统灰色-马尔可夫链预测算法对企业的产品销量进行预测,结果精度尚未达到1级标准,需要对该传统算法进行改进。引入模糊分类和粒子群算法,从残差区间划分、残差区间取值以及状态转移矩阵计算3个方面对该算法进行优化。通过对优化前、后预测算法的结果进行比较,表明优化后的灰色-马尔可夫链预测算法预测效果更好、精度更高。     

利用改进的神经网络预测腐蚀管道的剩余强度

将BP神经网络和遗传算法相结合，得到一种新的神经网络，并将这种神经网络成功用于计算腐蚀管道的剩余强度和最大允许输送压力。通过示例分析，得到下面结论：不同计算方法计算得到的剩余强度和最大允许输送压力相差较大．Wes—2805—97规范、ASME—B31G规范、CVDA—84规范等都比J积分方法计算得到的剩余强度和最大允许输送压力偏大；DM断裂力学方法计算得到的剩余强度和最大允许输送压力比J积分偏小；J积分方法和基于J积分方法的改进的遗传神经网络方法计算结果比较接近，可以认为是计算剩余强度和最大允许输送压力较好的方法。     

腐蚀管道剩余强度的评价方法及剩余寿命预测

介绍了ASME B31G-2009、BS 7910-2005、PCORRC和API 579-1/AMSE FFS-1-2007四种标准中计算腐蚀管道剩余强度的经验公式,分析对比了四种管道剩余强度评价准则对预测结果的影响;并采用AMSE B31G-2009标准公式、有限元模拟和可靠性分析三种手段分别对某缺陷集输管道进行了剩余寿命预测。结果表明:对于不同钢级管道,API 579-1/AMSE FFS-1-2007标准方法预测的剩余强度最为保守,其次为ASME B31G-2009标准方法预测的,BS 7910-2005标准和PCORRC标准方法得到了相似的曲线,BS7910-2005标准的计算结果要稍大一些;为提高预测精度,需采用非线性有限元和可靠性分析法进一步预测剩余寿命;采用经验公式、有限元法和可靠性分析得到的剩余寿命结果较为接近,分别为10.8,12,13.6a。     

基于灰色模型的滚动轴承剩余寿命预测

为准确地对滚动轴承的剩余寿命进行预测,提出了一种基于灰色模型(grey model,GM)的预测方法。首先,计算滚动轴承的全寿命周期的评估指数(confidential value,CV);其次,以滚动轴承的CV值序列建立灰色预测模型,获取灰参数;最后进行迭代运算获得滚动轴承CV值的预测值,并计算其剩余寿命。预测结果表明,该预测方法获得的预测数据与实际情况贴合度比较高,可以应用到滚动轴承的故障诊断项目中。     

基于ResNeXt网络的滚动轴承剩余使用寿命预测

为了准确掌握滚动轴承剩余寿命信息,评估轴承的退化状态,提出了一种基于深度学习理论的卷积神经网络模型,对轴承剩余使用寿命进行预测。通过选取最新的ResN eX t作为网络骨干,设计卷积神经网络模型。该网络模型可以堆叠大量的卷积层从而抽取到丰富的语义特征,即使在训练数据较少时仍然具有很好的泛化能力。最后在公开数据集上对算法进行了训练和验证,表明该方法可以根据滚动轴承的振动信号较为准确地对轴承的剩余使用寿命进行预测。     

基于BiLSTM的滚动轴承剩余使用寿命预测

滚动轴承是重要的机械标准件,在机器中被大量使用,但轴承本身易出故障且比不易排查,预估轴承剩余使用寿命,能够提前对轴承开展有效的维护保养,保障机器的正常运行,因此,滚动轴承的剩余使用寿命有非常大的研究价值。针对滚动轴承开展研究,首先对传感器采集到的轴承振动信号计算时域特征,作为输入特征值,并预设寿命退化值,然后使用双向长短期记忆神经网络BiLSTM建立轴承退化模型,并根据模型拟合出轴承的剩余寿命曲线。通过在公开数据集上进行验证,基于BiLSTM的模型能准确预测出轴承的剩余使用寿命。     

基于劣化机理的轴承剩余使用寿命预测

滚动轴承作为工业设备的关键部件之一,一旦发生故障容易造成严重损失。因此提出了一种基于Paris公式相关轴承劣化理论和扩展卡尔曼滤波结合的剩余使用寿命预测方法,通过选用10个特征参数构成备选特征集,基于单调性、鲁棒性、相关性进行特征评估,结合等距特征映射法对敏感特征集进行特征融合,得到单个敏感特征值进行剩余寿命预测,最后针对试验获取的振动信号分别用基于劣化机理的模型和指数模型进行对比,验证了其有效性。     

外腐蚀管道剩余强度及剩余寿命的有限元分析

埋地油气管道经常受到外部腐蚀,外壁会出现不同形状的腐蚀缺陷,因此就会产生应力集中降低管道的承压能力,必须对其剩余强度和剩余寿命进行评估。应用ANSYS软件对含外腐蚀缺陷的管道进行分析计算,给出不同缺陷尺寸的管道在5MPa内压作用下的Mises应力,并预测管道在未来某一时间的运行可靠性。计算结果表明,有限元法对于分析管道的剩余强度是可靠的,可为外腐蚀管道的安全评价提供较为准确的相关数据。     

基于改进BP神经网络的焦炭塔热机械疲劳剩余寿命预测

焦炭塔热机械疲劳剩余寿命的分析对于保证焦炭塔的正常运行、防止事故的发生有着十分重要的意义。结合人工神经网络技术,提出了根据有限的材料热机械疲劳试验结果,用改进的BP神经网络预测焦炭塔热机械疲劳剩余寿命的方法,编制了相应的程序,并在实际应用中证明了此方法的有效性。这为研究焦炭塔热机械疲劳剩余寿命提供了一种新的方法。     

退化数据驱动的气缸剩余寿命在线预测

针对气缸可靠性研究中剩余寿命预测方面的问题,提出了一种基于退化路径的气缸剩余寿命在线预测方法。在建立了基于维纳过程的气缸退化模型基础上,推导了退化路径决定下的气缸剩余寿命的概率密度函数解析表达式,提出了一种融合Bayes估计和期望最大化算法的参数在线估计方法,实现了气缸剩余寿命在线预测,并通过气缸性能退化实验数据验证了方法的有效性。通过与同类方法对比结果表明,在小样本情况下,所提方法能更准确地预测气缸剩余寿命且预测的不确定性更低。     

一种面向工程机械再制造的剩余寿命预测方法的研究

针对工程机械的复杂工况史以及再制造的目的,以挖掘机动臂作为研究对象,研究一种面向工程机械再制造的剩余寿命预测方法。该方法结合了CAE工况仿真,并采用BP神经网络算法进行预测,在模拟预测过程中表现良好。     

在役压力容器含缺陷结构腐蚀疲劳剩余寿命预测的随机分析

本文根据OCr18Ni9钢在1000ppm NaCl溶液中的腐蚀疲劳裂纹扩展速率计算公式，采用概率方法，考虑裂纹尺寸、载荷、材料等参数的随机性，给出腐蚀疲劳剩余寿命随机计算方法。最后，通过工程案例说明方法的可行和有效。     

基于马尔科夫链的车桥齿轮剩余寿命预测研究

为解决车桥齿轮剩余寿命随时间变化趋势难以预测的问题,提出一种基于马尔科夫链的齿轮剩余寿命预测模型。该方法首先从采集的原始振动信号中提取齿轮的1～3倍啮合频率边频能量作为退化指标,再求取退化指标的增量序列并用于寿命预测;然后通过聚类方法对增量序列进行状态划分,从而获得状态转移概率矩阵;从而建立基于马尔科夫链的剩余寿命预测模型。采用车桥耐久试验的全寿命数据验证模型的有效性,结果表明,提出的模型在车桥开始退化后的预测平均相对误差为9.5%,相比于传统的马尔科夫模型具有更高的预测精度。     

焊接残余应力对桥壳疲劳寿命的影响研究

桥壳作为驱动桥的核心零部件,其疲劳寿命对驱动桥乃至整车安全性有决定性的影响,对于制造过程中使用焊接工艺的桥壳,焊接残余应力的影响不容忽略。以某商用车驱动桥桥壳为研究对象,在获得其焊接残余应力分布的基础上,分析焊接残余应力对桥壳在静态载荷和动态循环载荷工况下应力应变响应的影响。使用应变-寿命分析方法对桥壳在弯曲疲劳试验工况下的寿命进行预测,并与台架试验结果进行对比,结果表明考虑焊接残余应力时,疲劳寿命次数和破坏位置的预测结果与试验结果吻合较好,验证桥壳疲劳寿命预测模型的准确性。与不考虑焊接残余应力的模型相比,焊接残余应力导致桥壳疲劳寿命次数降低,且失效位置不同,说明了疲劳寿命预测时考虑焊接残余应力的必要性。本文方法可推广应用于含有焊接残余应力的结构疲劳寿命预测,为结构优化设计提供指导。     

双腐蚀缺陷油气管道剩余强度分析

以X60双腐蚀缺陷油气管道为研究对象,借助ANSYS软件,分析双腐蚀缺陷半径和缺陷深度对其等效应力和剩余强度的影响。结果表明:随着轴向位置的增加,双腐蚀缺陷管道等效应力在屈服极限与抗拉极限之间变化;随着缺陷半径的增大,剩余强度呈增加的趋势,安全性增强;随着缺陷深度的增大,剩余强度呈减小的趋势,安全性降低。所得结论对于油气管道的腐蚀安全评价有一定的参考意义。     

稀土变质处理改善高锰钢性能

在受强烈冲击的凿削磨损工况下,使用高锰钢材料已一百多年,虽然具有许多优越性,但也存在材料使用前易产生热裂,使用过程中会出现脆 断、崩裂及使用寿命短等缺点。实践证明,用适量的稀土对高锰钢进行变质处理,可以明显减少热裂倾向,全面改善材料综合性能,提高零件使用寿命,结合材料变质前后的性能变化,对其作用机理进行了初步探讨。