基于故障診斷與可靠性分析的機(jī)械系統(tǒng)預(yù)防維修研究
本文選題:故障診斷 + 可靠性; 參考:《電子科技大學(xué)》2016年博士論文
【摘要】:在現(xiàn)代工程領(lǐng)域,可靠性和維修性作為新興學(xué)科越來越被人們認(rèn)識(shí)并得到發(fā)展。特別是在機(jī)械工程領(lǐng)域,設(shè)備(系統(tǒng))日益朝著大型化、復(fù)雜化方向發(fā)展,這就需要人們更深入地了解系統(tǒng)的運(yùn)行規(guī)律,同時(shí),對(duì)系統(tǒng)可靠性的認(rèn)識(shí)、系統(tǒng)維修性工作的開展等提出了更高要求。隨著對(duì)系統(tǒng)(或部件)失效機(jī)理及其發(fā)展規(guī)律的認(rèn)識(shí)越來越完善,針對(duì)系統(tǒng)可靠性、維修性的分析也更加趨于工程實(shí)際應(yīng)用。在此基礎(chǔ)上,提出了多種針對(duì)不同失效機(jī)理、不同系統(tǒng)的維修決策并建立維修模型。這些維修決策及模型為可靠性、維修性工程實(shí)際應(yīng)用提供了重要理論依據(jù)。近幾十年來,預(yù)防維修作為一種重要的維修方式得到了迅速發(fā)展,并在工程實(shí)際中廣泛應(yīng)用。本文主要針對(duì)持續(xù)退化系統(tǒng)和存在部件失效相關(guān)的系統(tǒng),通過故障診斷和部件以及系統(tǒng)的可靠性分析兩種手段,對(duì)目前系統(tǒng)預(yù)防維修中比較棘手的退化與沖擊競(jìng)爭(zhēng)失效方式、連續(xù)劣化非完好維修方式以及部件失效相關(guān)等問題進(jìn)行研究。論文的主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)提出了故障診斷中的故障信息處理方法。開展視情維修的一個(gè)重要內(nèi)容和前提就是對(duì)系統(tǒng)(部件)進(jìn)行故障診斷。本文提出了基于譜峭度和稀疏表達(dá)兩種方法對(duì)部件出現(xiàn)的振動(dòng)信息加以分析;谧V峭度方法中利用了盲均衡算法來去除傳播通道的影響;稀疏表達(dá)方法中利用粒子群優(yōu)化Morlet小波,并用自適應(yīng)形態(tài)分析對(duì)最優(yōu)小波濾波信號(hào)進(jìn)行后處理。研究表明,兩種方法對(duì)故障信息的處理各有優(yōu)勢(shì),能有效識(shí)別部件的特征故障。(2)建立了考慮退化和沖擊兩種競(jìng)爭(zhēng)失效方式的系統(tǒng)維修模型。機(jī)械設(shè)備中,系統(tǒng)經(jīng)常同時(shí)受到退化和沖擊損傷兩種競(jìng)爭(zhēng)失效方式。本文在對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部退化與外部沖擊對(duì)系統(tǒng)可靠性影響進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,提出了一種定期視情維修模型。該模型結(jié)合故障診斷結(jié)果,在一定程度上提高了維修決策的合理性。(3)建立了非完好維修情況下序列預(yù)防維修模型。相對(duì)于完好維修來說,非完好維修考慮的情況更接近工程實(shí)際,因此成為維修性研究工作中的一個(gè)熱點(diǎn)問題。與此同時(shí),在預(yù)防維修策略的研究中,序列維修與等周期維修相比也更加接近設(shè)備維修實(shí)際情況。本文結(jié)合這兩種情況提出了一種基于隨機(jī)失效率調(diào)整和役齡降低的非完好維修策略,并將此策略用于設(shè)備的序列預(yù)防維修建模。研究結(jié)果表明,相對(duì)于等周期預(yù)防維修,本文提出的序列維修策略維修周期安排更加合理,費(fèi)用更加經(jīng)濟(jì)。(4)建立了系統(tǒng)中部件存在失效相關(guān)的預(yù)防維修模型。系統(tǒng)中,部件失效相關(guān)是非常普遍的現(xiàn)象。本文應(yīng)用Copula函數(shù)分別對(duì)兩部件失效相關(guān)系統(tǒng)和多態(tài)k-out-of-n系統(tǒng)在運(yùn)行過程中存在的失效相關(guān)進(jìn)行分析,揭示了系統(tǒng)中部件失效之間的相關(guān)性,并對(duì)其可靠性進(jìn)行分析。最后提出了一種考慮部件失效相關(guān)的預(yù)防維修模型。研究表明,考慮部件失效相關(guān)之后建立的預(yù)防維修模型與部件產(chǎn)生故障是獨(dú)立的情況相比更加接近維修的實(shí)際情況,費(fèi)用更低,效果更好。為維修性工作的理論研究和實(shí)際開展提供了一個(gè)新的途徑和方法。
[Abstract]:In the field of modern engineering , reliability and maintainability are recognized and developed as a new discipline , especially in the field of mechanical engineering . ( 4 ) The failure - related preventive maintenance model of components in the system is established . In this paper , the correlation between the failure - related system and the multi - state k - out - of - n system in the operation process is analyzed , and the reliability is analyzed . The research shows that the preventive maintenance model established after the failure of the components is more close to the actual condition of maintenance than in the case of the component failure , and the cost is lower and the effect is better . A new approach and method is provided for the theoretical research and practical implementation of the maintenance work .
【學(xué)位授予單位】:電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TH17
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,本文編號(hào):1976645
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