本文關(guān)鍵詞：恒定加載條件下氣缸疲勞破壞預(yù)測(cè)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：氣動(dòng)設(shè)備廣泛應(yīng)用于人們的生產(chǎn)與生活當(dāng)中,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展中占有很重要的地位。氣缸作為氣動(dòng)系統(tǒng)的重要執(zhí)行元件擔(dān)負(fù)著傳遞與輸出動(dòng)力的任務(wù)。然而由于氣動(dòng)系統(tǒng)使用空氣作為傳動(dòng)介質(zhì),氣體的壓縮性使氣缸在執(zhí)行動(dòng)作時(shí)速度不穩(wěn)定,運(yùn)行中存在著較大的沖擊,很容易產(chǎn)生一些故障,如果不及時(shí)發(fā)現(xiàn)這些問(wèn)題并進(jìn)行適當(dāng)處理,故障零部件會(huì)引發(fā)工作事故,輕則影響正常工作,重則威脅人員生命。為了詳細(xì)了解氣缸的疲勞失效過(guò)程和壽命以便及時(shí)更換,對(duì)氣缸進(jìn)行失效分析和評(píng)估尤為重要。在現(xiàn)有的機(jī)械產(chǎn)品失效評(píng)估方法中,基于試驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法以其數(shù)據(jù)來(lái)源真實(shí),獲取方式便捷,評(píng)估結(jié)果可靠等特點(diǎn)得到了廣泛的關(guān)注。本文以氣缸為主要研究對(duì)象,通過(guò)進(jìn)行疲勞破壞試驗(yàn),收集包括運(yùn)行過(guò)程中的性能指標(biāo)和各種失效數(shù)據(jù)在內(nèi)的大量試驗(yàn)數(shù)據(jù),利用這些數(shù)據(jù)對(duì)氣缸疲勞失效評(píng)估進(jìn)行了一系列的探索和研究。具體研究?jī)?nèi)容和主要?jiǎng)?chuàng)新如下:(1)分析氣缸結(jié)構(gòu)特點(diǎn),研究疲勞失效過(guò)程,提出氣缸疲勞失效分析的具體步驟。(2)設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案,建立氣缸疲勞試驗(yàn)平臺(tái)。為了保證數(shù)據(jù)來(lái)源的合理性與可靠性,對(duì)所需指標(biāo)的采集方法進(jìn)行系統(tǒng)構(gòu)思。(3)提出基于核密度估計(jì)的氣缸疲勞壽命預(yù)測(cè)方法。為了從失效數(shù)據(jù)中找尋氣缸壽命分布的規(guī)律,利用有限的樣本數(shù)據(jù)對(duì)氣缸的壽命進(jìn)行預(yù)測(cè),本文從統(tǒng)計(jì)學(xué)角度出發(fā),提出用非參數(shù)估計(jì)的方法,即核密度估計(jì)方法進(jìn)行預(yù)測(cè)。該方法不僅可以像現(xiàn)存其他方法一樣對(duì)樣本的壽命分布進(jìn)行統(tǒng)計(jì),而且摒棄了參數(shù)估計(jì)方法的模型制約,對(duì)樣本數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)有效利用。(4)提出一種基于主成分分析和小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的氣缸性能評(píng)估方法。為了充分利用性能指標(biāo)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)氣缸運(yùn)行過(guò)程中的性能進(jìn)行評(píng)估,本文提出了一種基于主成分分析和小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的性能評(píng)估方法,得益于PCA這一統(tǒng)計(jì)學(xué)工具,可以將多個(gè)性能指標(biāo)進(jìn)行重新篩選,提取出最主要的信息進(jìn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練和預(yù)測(cè),最終得到氣缸的失穩(wěn)壽命。
【關(guān)鍵詞】：氣缸 疲勞失效 壽命預(yù)測(cè) 性能評(píng)估
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH138.51
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-18
• 1.1 課題背景11-14
• 1.1.1 課題來(lái)源11
• 1.1.2 氣壓傳動(dòng)技術(shù)11-14
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-16
• 1.2.1 疲勞失效問(wèn)題研究現(xiàn)狀14
• 1.2.2 壽命預(yù)測(cè)技術(shù)的研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3 課題研究目的和內(nèi)容16-17
• 1.3.1 課題研究目的16
• 1.3.2 課題研究?jī)?nèi)容16-17
• 1.4 本章小結(jié)17-18
• 第二章 疲勞失效理論分析18-29
• 2.1 疲勞斷裂現(xiàn)象及特征18-20
• 2.1.1 疲勞斷裂的現(xiàn)象18-19
• 2.1.2 疲勞斷裂的一般特征19
• 2.1.3 疲勞的類型19-20
• 2.2 疲勞斷裂的規(guī)律20-21
• 2.3 疲勞失效的分析21-24
• 2.3.1 疲勞失效的類型分析21-23
• 2.3.2 疲勞失效的原因分析23-24
• 2.4 氣缸疲勞失效24-28
• 2.4.1 氣缸的基本構(gòu)造24-26
• 2.4.2 氣缸疲勞失效的特點(diǎn)26
• 2.4.3 氣缸疲勞失效分析過(guò)程26-28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 第三章 氣缸疲勞試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集29-44
• 3.1 氣缸疲勞破壞試驗(yàn)方案研究29-33
• 3.1.1 壽命試驗(yàn)29-30
• 3.1.2 恒定加載試驗(yàn)方案的選定30-32
• 3.1.3 試驗(yàn)終止方式的選定32
• 3.1.4 采集數(shù)據(jù)的確定32-33
• 3.2 氣缸疲勞破壞試驗(yàn)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)33-40
• 3.2.1 氣動(dòng)系統(tǒng)33-36
• 3.2.2 電氣控制系統(tǒng)36-38
• 3.2.3 機(jī)械系統(tǒng)38-39
• 3.2.4 試驗(yàn)平臺(tái)維護(hù)39-40
• 3.3 氣缸疲勞試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集方法40-43
• 3.3.1 氣缸性能參數(shù)采集40-43
• 3.3.2 氣缸失效數(shù)據(jù)采集方法43
• 3.4 本章小結(jié)43-44
• 第四章 基于核密度估計(jì)的氣缸疲勞壽命預(yù)測(cè)44-56
• 4.1 核密度估計(jì)44-48
• 4.1.1 經(jīng)驗(yàn)密度函數(shù)44
• 4.1.2Parzen窗密度估計(jì)法44-45
• 4.1.3 核密度估計(jì)的定義45-47
• 4.1.4 核密度估計(jì)窗寬選取47-48
• 4.2 威布爾分布48-51
• 4.2.1Weibull分布的定義48-50
• 4.2.2 三個(gè)參數(shù)(m, η, δ)的意義50-51
• 4.3 基于核密度估計(jì)的氣缸疲勞破壞預(yù)測(cè)方法51-55
• 4.3.1 研究背景51-52
• 4.3.2 核密度估計(jì)預(yù)測(cè)算法52-53
• 4.3.3 本文方法驗(yàn)證53-55
• 4.4 本章小結(jié)55-56
• 第五章 基于主成分分析與小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的氣缸性能評(píng)估56-73
• 5.1 主成分分析56-59
• 5.2 遺傳算法59-61
• 5.2.1 遺傳算法的原理59-60
• 5.2.2 遺傳算法的基本流程60-61
• 5.2.3 遺傳算法應(yīng)用61
• 5.3 小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)61-67
• 5.3.1 小波變換的基本概念62-63
• 5.3.2BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介63-66
• 5.3.3 小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論66-67
• 5.4 基于遺傳算法的小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)67
• 5.5 基于主成分分析與小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的氣缸性能評(píng)估理論框架67-69
• 5.6 本文方法的驗(yàn)證69-72
• 5.7 本章小結(jié)72-73
• 第六章 總結(jié)與展望73-75
• 6.1 課題總結(jié)73-74
• 6.2 未來(lái)工作展望74-75
• 致謝75-76
• 參考文獻(xiàn)76-80
• 攻讀碩士期間取得的研究成果80-81

【共引文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

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4 鞏俊杰;飛機(jī)結(jié)構(gòu)疲勞壽命預(yù)測(cè)建模與仿真技術(shù)研究[D];沈陽(yáng)航空航天大學(xué);2011年

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7 莫鐵根;裂紋尖端應(yīng)變能與熱量的分析研究[D];南京航空航天大學(xué);2006年

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10 郭平;基于場(chǎng)強(qiáng)法的焊接接頭疲勞壽命預(yù)測(cè)及機(jī)匣壽命研究[D];南京航空航天大學(xué);2008年

  本文關(guān)鍵詞：恒定加載條件下氣缸疲勞破壞預(yù)測(cè)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：254136