多元随机过程的剩余寿命预测

为了探究复杂系统的实际退化过程和剩余寿命,将采用一种新的权重计算方法融合多维性能指标退化过程,并利用马尔科夫蒙特卡洛方法在线更新模型参数,进而得出系统剩余寿命概率密度函数.通过裂纹增长实验的验证分析,结果表明所提方法能够有效地预测系统剩余寿命,并相较于一元随机过程预测模型,所提方法具有更好的预测精度且随着退化数据的增加...     

基于Wiener过程的高压晶闸管寿命预测方法

采用加速老化的试验方法研究了高压晶闸管通态饱和压降及恢复电荷等性能参数的退化规律,将基于Wiener退化过程的寿命预测方法应用于高压晶闸管的寿命预测,采用求最大似然的期望最大（expectation maximization, EM）算法迭代计算出Wiener模型中的潜在分布参数,有效解决了高压晶闸管寿命预测时样品少、寿命数据缺失的问题。基于Wiener退化过程的寿命预测方法还可以根据晶闸管应用过程中的实时监测数据及时预测晶闸管的剩余寿命,为高压换流阀维修方案的制定提供参考。     

乙烯裂解炉炉管剩余寿命预测方法

综述了乙烯裂解炉炉管使用及选材情况,及炉管剩余寿命预测方法：Ｌａｒｓｏｎ－Ｍｉｌｅｒ参数外推法、空洞面积率法、直线外推法、Ｌ－Ｄ持久强度外推模型、断裂力学方法、多元回归方法、无损检测方法、应用专家系统等。认为目前的炉管剩余寿命预测方法大多是Ｌａｒｓｏｎ－Ｍｉｌｅｒ法的衍生,有一定的局限性,不适合现场快速检测。开发适合现场检测的软件或专家系统将是目前预测工作的发展方向之一。     

数据驱动的闭环控制系统剩余寿命预测方法综述

随着先进传感与监测技术的快速发展,数据驱动的设备剩余寿命（RUL）预测技术已成为可靠性和自动化领域的研究前沿,并在设备运维决策中得到广泛应用,提高了设备运行的安全性、可靠性与经济性。关于数据驱动的设备剩余寿命预测方法,多数文献主要聚焦于部件级剩余寿命预测技术,并没有关注闭环控制系统剩余寿命预测技术。不同于部件级的预测,利用数据驱动的方法预测闭环控制系统剩余寿命,需要考虑控制器及反馈控制机制对系统性能退化及剩余寿命预测结果的影响。本文系统综述了数据驱动的闭环控制系统剩余寿命预测及基于预测信息的延寿控制方法的发展动态,剖析了基于Poisson过程的方法、基于Gamma过程的方法、基于Wiener过程的方法和基于混合模型方法的原理、特点与局限性。同时,对于未来数据驱动的闭环控制系统剩余寿命预测及延寿控制,在健康状态表征与综合健康指标构建、多退化部件系统剩余寿命预测及基于预测信息的延寿控制理论和验证应用等方向进行了展望。     

20G材质老化与其剩余寿命关系的初探

通过在不同的热处理工艺条件下对已经轻度球化的 2 0G材质试样进行老化试验研究 ,给出了老化处理的原理 ,探索了实验室中进行材质老化模拟的操作程序。金相分析的结果表明 ,通过老化处理分别得到了中度球化和完全球化级别的试样 ,并在实验的基础上拓宽了公式τ =Aeb/T的应用范围。对不同球化级别的试样进行高温低周疲劳试验 ,根据试验结果初步拟定将母材完全球化作为焦炭塔判废依据 ,利用公式τ =Aeb/T对 2 0G材质进行的剩余寿命估算与实践相吻合 ,表明了从材质老化角度研究焦炭塔剩余寿命的可行性     

混凝土结构剩余寿命的预测

基于不同的信息，提出现有混凝土结构剩余寿命预测的四种模型：回归预测模型、灰色预测模型、灰色改进模型和神经网络模型，决策者可根据自己的知识水平、所掌握的信息种类和数量等主客观条件来选用不同的模型进行预测分析和决策制定，为了说明模型的应用，最后分别针对各种模型给出了范例。     

20G材质老与其剩余寿命关系的初探

通过在不同的热处理工艺条件下对已经轻度球化的20G材质试样进行老化试验研究，给出了老化处理的原理，探索了实验室中进行材质老化模拟的操作程序。金相分析的结果表明，通过老化处理分别得到了中度球化和完全球化级别的试样，并在实验的基础上拓宽了公式τ=Ae^b/T的应用范围。对不同球化级别的试样进行高温低周疲劳试验，根据试验结果初步拟定将母材完全球化作为焦炭塔判废依据，利用公式τ=Ae^b/T对20G材质材料的剩余寿命估算与实践相吻合，表明了从材质老化角度研究焦炭塔剩余寿命的可行性。     

基于Gamma过程的加速退化试验多目标优化设计

为得到加速退化试验优化设计中兼顾多个优化目标的相对最优试验配置,提出一种恒定应力加速退化试验多目标优化设计方法.基于Gamma过程建立了加速退化模型,通过极大似然估计方法求解未知参数.综合考虑模型拟合精度及寿命估计精度构建了多目标优化模型,通过NSGA-Ⅱ对模型进行求解,建立兼顾多个优化目标的Pareto前沿集.以单目...     

基于深度神经网络的切削刀具剩余寿命预测

为了更好的解决切削刀具剩余寿命难以准确预测这一问题,从监控指标选取、数据特征提取以及预测模型建立等方面进行了深入的研究。首先,选取切削力和切削振动两项信号作为初始数据,两者可有效反映刀具的工作状态,为分析刀具磨损过程提供数据支持。其次,使用小波包分析方法进行数据降噪,实现特征提取,得到监控数据的熵值化结果。然后,将该结果作为预测模型的输入,训练和测试深度神经网络,建立刀具剩余寿命预测模型。最后,使用实际加工数据对该预测方法进行验证实验,验证结果表明该模型能有效的预测剩余寿命。     

考虑不确定测量的惯性平台剩余寿命自适应预测

针对现有剩余寿命预测方法未考虑测量误差引起的不确定性,且存在预测不确定性大的问题,提出了一种基于Wiener过程的退化过程建模方法,并将测量的不确定性考虑到剩余寿命预测中,推导出了剩余寿命的概率分布。为了实时更新模型参数,利用Kalman滤波算法实时估计Wiener过程中的漂移系数,并利用期望最大化算法实时估计其它相关参数。以某型号惯性平台的退化测量数据为例,进行了实验验证,结果表明,相比其它算法,文中算法能够降低剩余寿命预测的不确定性,提高预测精度。     

基于插值和时温叠加原理的橡胶老化寿命预测方法

老化性能衰退建模与寿命预测是橡胶等高分子材料腐蚀和防护领域的研究重点之一,探索新型预测理论与方法在橡胶加速老化寿命预报中的应用,能够为橡胶件的性能监测、维护和更换提供理论依据和参考。传统的高分子材料老化建模方法存在模型依赖性强、参数识别难度高和精度不足等弊端。为了快速地对常温下橡胶的老化性能衰退规律进行准确的预测和评估,以室内高温加速老化数据为基础,提出采用插值的方法计算各不同加速温度下的伪失效寿命,在获得的伪失效寿命数据组的基础上,计算了各加速温度相对最低加速温度的性能衰退平移因子。进一步分析发现平移因子满足阿累尼乌斯方程,且各高温下加速老化的数据可以根据平移因子转换至参考温度下。在建立阿累尼乌斯加速模型的基础上,应用时温叠加原理,通过高温平移因子的线性外推获得常温下的平移因子,从而建立了常温下橡胶的老化性能衰退预测方程,并与实测常温下的橡胶老化性能衰退数据进行了对比。结果表明,综合应用插值法和时温叠加原理可以对橡胶加速老化数据进行快速处理,且由加速数据外推获得的常温性能衰退量与真实值的比较可知,结果均分布在2倍分散线以内,很好地满足了工程上的使用要求。其结果可为相关高分子材料加速老化数据处理与寿命预测提供参考。     

基于RVM和WPHM的滚动轴承剩余寿命预测

针对在直接预测传统滚动轴承剩余寿命中呈现出精度不高及预测结果无法体现个体差异性的问题,提出一种基于相关向量机(RVM)和威布尔比例故障率模型(WPHM)的滚动轴承剩余寿命预测方法,采用Cincinnati大学滚动轴承全寿命实验数据进行仿真实验,计算结果表明提出的预测方法能实现对滚动轴承剩余寿命的预测,预测趋势与实际情况相符程度高,有较好的预测结果,具有一定的应用价值.     

在役建筑结构的剩余寿命预测

讨论有关在役建筑结构寿命的若干概念,利用在役结构抗力衰减研究的最新成果,是将在役建筑结构截面抗力看成一非平稳随机过程和定义结构服役可靠度的基础上,根据截面效应约束极限状态,直接计算在役结构的服役可靠度,并基于可接受的最低服役可靠度,提出了在役建筑结构剩余寿命计算的新方法,从而为在役建筑结构的全寿命优化决策奠定了基础。     

船用聚氯乙烯电缆剩余寿命快速评估方法

为对船用聚氯乙烯电缆的剩余寿命进行无损快速评估,本文提出一种通过剩余硬度保留率来对其进行检测的方法。在不同温度下对船用聚氯乙烯电缆进行快速热老化试验,并对其绝缘电阻、拉伸强度、硬度和断裂伸长率进行检测。在此基础上,拟合得到不同工作温度下老化时间和剩余硬度保留率之间的函数关系,建立了基于硬度的船用聚氯乙烯电缆剩余使用寿命的预测模型。根据研究结果表明:剩余硬度保留率能够用来评估船用聚氯乙烯电缆的实际老化情况,结合建立的预测模型就能完成对船用聚氯乙烯电缆使用状况的无损评估,与传统的评估方法相比,这种方法操作起来更加简单。     

HK40材料剩余寿命预测的推算公式

本文在统计分析大量HK40性能数据基础上,提出了基于K-D法的HK40剩余寿命外推公式:t_r=exp(ā-10.36logσ+12000/T),其中的值:ā=(1/n)sum from l=1 to n(lnt_n-(42000/T_l)+10.36logσ_l)。公式物理意义明确,并得到良好验证。     

基于QES-SVM的雷达装备剩余寿命预测

针对雷达装备剩余寿命的单一模型预测精度不高的问题,使用二次指数平滑(QES)法和支持向量机(SVM)组合模型进行剩余寿命预测．首先以均方根作为指标参数,输入两种单一预测模型,分别得出各自剩余寿命计算结果;然后结合误差平方和最小法求出权重,计算组合模型预测结果,并与两种单一模型结果进行对比．仿真结果表明,QES-SVM组合模型预测精度与两种单一模型相比,误差更小,预测效果更佳,验证了该组合模型的有效性．     

盐渍土环境中钢筋混凝土基于Wiener随机过程寿命预测

针对西部盐渍土地区混凝土结构耐久性寿命较短的突出问题,将钢筋混凝土试件置于格尔木盐渍土地区进行现场埋置,每隔150 d定期搜集试件超声声速、质量及钢筋电阻等无损退化指标,通过动弹性模量评价参数ξa、质量评价参数ξb、钢筋未锈蚀评价参数ξc及SEM图像从宏观、微观两方面进行耐久性损伤劣化评价分析,选择Wiener随机过程...     

基于可靠度理论的虫蛀木构件的剩余寿命预测

针对一般环境下的木构件,提出了同时考虑承载力和变形要求的虫蛀木构件的寿命预测模型,该模型包括2个阶段,即由木结构建成到白蚁进入结构前的初始阶段和白蚁开始攻击结构到引起结构破坏的发展阶段.在分析木材虫蛀随机模型的基础上,确定了寿命预测模型中初始期的计算方法;并以构件截面承载力达到极限状态为失效标准,依据可靠度理论确定了发展期的计算方法.最后通过算例验证了该方法的可行性.     

在役建筑结构的剩余寿命预测

讨论有关在役建筑结构寿命的若干概念,利用在役结构抗力衰减研究的最新成果,在将在役建筑结构截面抗力看成一非平稳随机过程和定义结构服役可靠度的基础上,根据截面效应约束极限状态,直接计算在役结构的服役可靠度,并基于可接受的最低服役可靠度,提出了在役建筑结构剩余寿命计算的新方法,从而为在役建筑结构的全寿命优化决策奠定了基础．     

一种改进的航空发动机剩余寿命预测方法

针对传统的发动机剩余寿命预测方法因为假定机队中所有发动机有相同的性能衰退模式,导致预测精度不高的问题,在分析发动机排气温度裕度数据的基础上,提出基于性能衰退模式的发动机剩余寿命预测方法．对发动机排气温度裕度粗大误差的处理进行了研究,定义了排气温度裕度时序数据的距离,给出了性能衰退模式挖掘步骤,采用CFM56-5B发动机的排气温度裕度时序数据对提出的方法进行了验证．结果表明,提出的方法与基于机队EGTM平均衰退率的预测方法相比,平均相对误差减少了2.5%。基于性能衰退模式的发动机剩余寿命预测方法可以为发动机拆发期限预测和维修计划制定提供可靠的支持．