动态载荷下高速列车轴箱定位橡胶关节的老化寿命预测

根据橡胶材料的松弛实验数据,将经验剪切模量松弛函数KWW(Kohlrausch-William-Wats)方程转换为供粘弹性有限元分析的广义Maxwell模型的剪切模量松弛函数。联合使用Unigraphics(UG)和hypermesh软件建立橡胶关节的有限元模型并将其导入ABAQUS商用有限元软件中;采用超弹性与黏弹性相结合的本构关系,在复杂载荷条件下,用ABAQUS有限元软件计算出橡胶关节的等效蠕变与时间的关系。通过建立橡胶材料永久变形率与等效蠕变的关系式,获得了复杂应力条件下橡胶老化寿命与永久变形之间的关系。根据橡胶关节承受的实际荷载工况,确定了高速列车轴箱定位橡胶关节的老化寿命。     

基于加速退化试验的真空荧光显示器寿命快速预测

为了精确、快速地预测真空荧光显示器(VFD)的常规寿命,在提高阴极灯丝温度的基础上开展了一组VFD加速退化试验。具体做法是:采集加速亮度衰减数据,基于三参数威布尔函数、右逼近法、加速寿命与常规寿命间的关系建立了寿命快速预测模型,从而实现了对VFD寿命的估算。结果表明:提出的寿命预测模型仅借助于一组加速退化试验数据便可精准地估算产品的常规寿命,大大缩短了试验测试时间,降低了寿命预测成本。     

基于随机参数Gamma过程的剩余寿命预测方法

为了提高剩余寿命预测的可信度,针对进行过加速老化试验的产品,提出利用Gamma过程参数的非共轭先验分布进行Bayesian统计推断的剩余寿命预测方法.将加速老化数据作为先验信息,利用Gamma过程进行老化建模,通过加速因子获得形状参数在工作应力下的折算值,使用Anderson-Darling统计量确定随机参数的先验分布.将产品工作中的少量实测数据作为现场信息,利用基于Gibbs抽样的Markov Chain Monte Carlo(MCMC)仿真得到参数的后验均值.以某型导弹电连接器为例说明了该方法的研究意义和工程应用价值.     

基于加速寿命试验的液浮陀螺仪寿命预测

以液浮陀螺仪为研究对象,在分析陀螺仪结构功能和工作原理的基础上,建立可靠性模型.确定了工作条件下的加速模型和加速寿命试验方案,利用恒湿恒温箱进行试验,对获取的试验数据进行处理.利用威布尔分布和极大似然估计预测了某液浮陀螺仪的工作寿命为5 031.9 h.所采用的的方法提高了液浮陀螺仪寿命预测的费效比,为预测此类产品寿命提供了一种重要方法.     

基于Wiener过程退化模型的高压阀寿命预测

高压阀泄漏量的退化机理复杂,退化具有动态、周期性、非线性等特征,对高可靠、长寿命的高压阀准确进行寿命预测是一个难点。本研究开展高压阀的模拟试验,获取高压阀泄漏量退化过程的数据,基于Wiener过程对高压阀建立寿命预测模型,根据可靠性函数和剩余寿命的概率密度函数对高压阀的剩余寿命进行评估。结果表明基于Wiener过程的泄漏量的退化模型对高压阀寿命预测与实际试验测量的寿命值的误差均在10%以内。与ARIMA模型预测的高压阀寿命对比,基于Wiener过程的泄漏量的退化模型对高压阀的寿命预测更稳定、误差更小,证明了Wiener过程退化模型在预测高压阀寿命工作中的有效性和准确性。     

应用神经网络预测橡胶配方的性能

建立了以配合前用量和胶料物理性能的人工神经网络模型, 训练后的神经网络能较好的拟合实验数据, 对９ 个橡胶配方的性能进行回想和预测结果与试验值的偏差小, 说明利用神经网络方法精度高, 数学模型可靠     

发动机橡胶悬置元件的疲劳寿命分析与预测

在对发动机悬置橡胶元件受力分析的基础上,建立发动机橡胶悬置元件的有限元模型.通过非线性有限元分析,得到发动机橡胶悬置元件的应力云图,并确定裂纹发生的初始位置.然后,对橡胶悬置元件疲劳寿命的影响因素进行阐述,得到发动机橡胶悬置元件在不同载荷下的最大Green-Lagrange应变,并以其作为疲劳破坏参数,预测发动机橡胶悬置元件的疲劳寿命.     

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。     

橡胶沥青混合料老化再生及其路用性能研究

为研究橡胶沥青混合料老化及再生后的路用性能,采用热氧老化的方法,研究了老化时间对橡胶沥青混合料高温稳定性、低温抗裂性及水稳定性的影响;通过热拌再生研究了再生后混合料的路用性能。结果表明,橡胶沥青老化后低温抗裂性能发生严重衰减,间断级配的橡胶沥青混合料比连续级配的橡胶沥青混合料耐老化。老化后橡胶沥青混合料高温稳定性得到增强,低温抗裂性下降,抗水损害能力降低。橡胶沥青混合料老化再生后,具有良好的高温稳定性,低温抗裂性和水稳定性。     

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。     

天然橡胶隔震支座的内部老化特性及预测方法

各种环境因素会使橡胶材料老化,使其更硬更脆,导致橡胶隔震支座无法有效发挥其变形吸能的功能,最终影响隔震结构的安全.由于已经老化的橡胶会阻止氧化进一步向内部深入,因此橡胶隔震支座内部的老化并不均一.本文对常用的天然橡胶(nature rubber,NR)块体进行一系列不同温度下的加速环境老化试验,并对老化后的NR块体进行切片,定量分析了橡胶支座内部不同位置处NR老化的发展情况.结果表明,在支座表面老化最快,而一定深度以内则不会发生老化,在此基础上总结出天然橡胶块体内部的老化规律,建立了老化模型以预测天然橡胶隔震支座的内部老化特性.     

橡胶沥青水老化试验研究

沥青路面的长期使用过程中,水是影响沥青老化的主要因素之一。为研究水老化作用方式及水量对橡胶沥青老化性能的影响,本文以橡胶沥青和TOR橡胶沥青两种材料为例,通过改变水作用阶段和用水量试验研究不同水老化方式对橡胶沥青老化后软化点、粘度、疲劳因子、蠕变劲度、蠕变速率的影响。试验结果表明：选择在压力老化前三分之一时间（400min）进行加水压力老化试验,后三分之二时间进行无水压力老化试验的水老化作用方式最具可行性;对比无水压力老化试验和加水压力老化试验可知,水的存在促进了橡胶沥青的热氧老化;随水量的增加,TOR橡胶沥青的高温稳定性能降低,抗疲劳开裂能力和低温性能降低,沥青老化加剧。     

不同介质中三元乙丙橡胶的人工加速老化研究

在不同环境介质和温度下,对三元乙丙橡胶(EPDM)进行了人工加速老化实验,分析了老化前后的橡胶试样的宏观力学性能.研究发现,橡胶在不同介质中经过不同温度和不同时间的老化后,硬度值和拉伸强度都发生了明显的变化,尤其在去离子水介质中老化速度最快,力学性能降低程度最严重.     

基于RPA的BIIR热氧老化过程中流变性能研究

采用橡胶加工分析仪（RPA）研究了不同质量分数的环氧大豆油、抗氧剂对溴化丁基橡胶（BIIR）热氧老化过程中流变性能的影响规律,并探讨了BIIR降解与凝胶产生的原因。结果表明,流变性能变化趋势与GPC数据一致,证明BIIR的热氧老化过程是一个分子交联与降解并存的过程;环氧大豆油、抗氧剂对BIIR老化过程中凝胶的生成与分子链的降解均有明显的延缓作用;不同的抗氧剂对其产生的效果具有明显差异,抗氧剂1076对BIIR氧化降解的抑制作用强于抗氧剂264。     

老化后天然橡胶隔震支座的性能预测

通过对老化后的天然橡胶(natural rubber,NR)块体进行切片试验,分析了NR隔震支座的内部老化规律,在此基础上建立了隔震支座的有限元模型,确定了合理的橡胶本构关系,进而通过有限元分析预测了老化后橡胶隔震支座的性能变化,确立了采用有限元方法预测老化后NR隔震支座性能的方法,并通过一个使用了38a的NR隔震支座的实测结果对其进行了验证。     

GB复合盖板的耐老化性能预测研究

面板坝接缝止水结构中橡胶盖板起到防护和第一道止水的作用,其耐老化性能直接关系到大坝的安全运行和维护.根据GB盖板的使用环境,选择人工湿热老化试验对GB盖板的老化性能进行研究,并采用动力学经验公式和Arrhen ius外推法,以拉断伸长率作为考察指标、以老化系数0.25作为寿命临近值,对GB盖板材料在湿热和大气老化条件下的工程使用寿命进行了预测研究.试验结果表明,盖板的耐湿热老化性能可以满足水利工程设计的需要.另外采用氙灯气候老化实验对材料的自然气候老化性能进行了对比研究,结果表明,三元乙丙层的耐气候老化性能大大优于天然橡胶层,GB盖板合理的结构设计对于延长盖板的使用寿命非常有效.     

橡胶硫化改性路用沥青紫外老化过程的研究

研究了橡胶硫化沥青在紫外光老化过程中结构与性能的变化规律。以物理延展度、软化点为评价指标分析了橡胶硫化沥青在紫外线老化条件下性能的变化,发现其延展度、软化点速率慢于基质沥青,亚砜基吸收峰的变化小于基质沥青。研究结果表明,橡胶硫化沥青具有较强的抗紫外线老化的性能。     

使用寿命预测累积损伤主曲线法的研究

目的研究固体火箭推进剂药柱贮存使用寿命预测的理论与方法．方法采用非接触测试技术和热加速老化累积损伤法,实测得出药柱空穴率随老化时间变化的等温线,根据时温等效原理求得使用寿命预测粘弹性主曲线．结果与结论预测得出ＨＭＸＣＭＤＢ固体火箭推进剂药柱的使用寿命．由于该方法中药柱贮存失效的临界点是实测的,所以大大地提高了火箭推进剂药柱使用寿命预测的精度．