本文關(guān)鍵詞：基于WPHM模型的滾動(dòng)軸承壽命預(yù)測(cè)方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：滾動(dòng)軸承作為旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備的關(guān)鍵部件,其運(yùn)行狀態(tài)直接影響整臺(tái)機(jī)器的運(yùn)行性能。因此,對(duì)滾動(dòng)軸承進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)和剩余壽命預(yù)測(cè)就顯得極為重要。然而,滾動(dòng)軸承剩余壽命預(yù)測(cè)有兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題亟待解決：第一,如何選取合適的壽命評(píng)估指標(biāo)表征軸承性能退化過(guò)程,確定合適的狀態(tài)預(yù)測(cè)模型對(duì)衰退性能指標(biāo)進(jìn)行預(yù)測(cè)；第二,如何選擇合適的壽命預(yù)測(cè)模型,使其能夠在有限失效壽命數(shù)據(jù)下準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)滾動(dòng)軸承的剩余壽命。本文分別對(duì)上述兩個(gè)問(wèn)題進(jìn)行深入的研究,并給出相應(yīng)的解決方案,最終將該壽命預(yù)測(cè)模型應(yīng)用于視情維修決策,通過(guò)建立最優(yōu)維修策略模型指導(dǎo)并優(yōu)化設(shè)備的維修策略。 GM(1,1)灰色預(yù)測(cè)模型具有建模數(shù)據(jù)少、預(yù)測(cè)精度高、建模容易等優(yōu)點(diǎn),是機(jī)械設(shè)備狀態(tài)預(yù)測(cè)常用的模型之一。因此,本文選用該模型對(duì)滾動(dòng)軸承的壽命特征指標(biāo)進(jìn)行預(yù)測(cè)研究。選用包含軸承壽命特征信息豐富的振動(dòng)信號(hào)作為研究對(duì)象,提取具有普遍代表性的特征指標(biāo)峭度值和RMS值作為壽命評(píng)估指標(biāo),利用GM(1,1)模型對(duì)其進(jìn)行預(yù)測(cè),結(jié)果能夠準(zhǔn)確地反映出軸承的退化過(guò)程,為滾動(dòng)軸承壽命預(yù)測(cè)奠定了基礎(chǔ)。 選擇合適的壽命預(yù)測(cè)模型是滾動(dòng)軸承壽命預(yù)測(cè)的關(guān)鍵,比例故障率模型能夠有效地處理小樣本、截尾壽命數(shù)據(jù),能夠?qū)⑾到y(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)與可靠度緊密地聯(lián)系起來(lái),因此本文基于此模型預(yù)測(cè)滾動(dòng)軸承的剩余壽命。選取兩參數(shù)的威布爾分布作為比例故障模型的基本故障率函數(shù)形成威布爾比例故障率模型(Weibull Proportional Hazards Model, WPHM),同時(shí)將峭度指標(biāo)和RMS指標(biāo)作為模型中的協(xié)變量,利用GM(1,1)模型預(yù)測(cè)協(xié)變量的變化趨勢(shì),從設(shè)備性能衰退的角度,實(shí)現(xiàn)基于WPHM模型的滾動(dòng)軸承壽命預(yù)測(cè),最后通過(guò)實(shí)際軸承全壽命周期性能退化實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證該方法的合理性、有效性。 針對(duì)傳統(tǒng)預(yù)防性維修難以滿足現(xiàn)代維修管理需求的現(xiàn)狀,本文介紹了視情維修策略(Condition Based Maintenance,CBM),并將WPHM模型應(yīng)用于視情維修決策。在此基礎(chǔ)上,研究了如何利用此模型做出最優(yōu)的維修決策,說(shuō)明了基于此模型的視情維修決策過(guò)程。最后以最大可用度為維修目標(biāo),根據(jù)已收集的軸承試驗(yàn)數(shù)據(jù)建立最優(yōu)維修決策模型,并根據(jù)系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)信息做出相應(yīng)的視情維修決策。
【關(guān)鍵詞】：滾動(dòng)軸承 壽命預(yù)測(cè) 比例故障率模型 灰色預(yù)測(cè)模型 視情維修
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TH133.33;TH165.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-16
• 1.1 課題來(lái)源9
• 1.2 論文選題背景和意義9-10
• 1.3 壽命預(yù)測(cè)技術(shù)的研究現(xiàn)狀10-12
• 1.4 狀態(tài)預(yù)測(cè)技術(shù)的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.5 比例故障率模型的應(yīng)用及研究現(xiàn)狀13-14
• 1.6 論文的主要內(nèi)容與結(jié)構(gòu)安排14-16
• 2 滾動(dòng)軸承的故障機(jī)理與振動(dòng)信號(hào)特征提取16-24
• 2.1 滾動(dòng)軸承的基本結(jié)構(gòu)16
• 2.2 滾動(dòng)軸承失效的基本形式16-19
• 2.3 滾動(dòng)軸承振動(dòng)分析基礎(chǔ)19-21
• 2.3.1 滾動(dòng)軸承的振動(dòng)機(jī)理19
• 2.3.2 滾動(dòng)軸承的故障特征頻率和固有頻率19-21
• 2.4 滾動(dòng)軸承振動(dòng)信號(hào)特征提取方法21-23
• 2.4.1 時(shí)域特征提取方法21-22
• 2.4.2 頻域特征提取方法22-23
• 2.5 本章小結(jié)23-24
• 3 威布爾比例故障率模型及其參數(shù)估計(jì)24-36
• 3.1 常用的可靠性指標(biāo)24-28
• 3.1.1 故障率和故障率曲線24-25
• 3.1.2 可靠度函數(shù)和平均壽命25-27
• 3.1.3 可靠性指標(biāo)之間的相互轉(zhuǎn)化27-28
• 3.2 比例故障率模型28-29
• 3.3 威布爾比例故障率模型29-33
• 3.3.1 威布爾分布29-31
• 3.3.2 威布爾比例故障率模型及其建模31-33
• 3.4 威布爾比例故障率模型的參數(shù)估計(jì)33-35
• 3.5 本章小結(jié)35-36
• 4 基于WPHM模型的滾動(dòng)軸承剩余壽命預(yù)測(cè)36-52
• 4.1 基于灰色模型的滾動(dòng)軸承衰退特征預(yù)測(cè)36-43
• 4.1.1 灰色系統(tǒng)理論的原理及應(yīng)用36
• 4.1.2 GM(1,1)預(yù)測(cè)模型的建模過(guò)程36-41
• 4.1.3 滾動(dòng)軸承衰退特征的灰色預(yù)測(cè)41-43
• 4.2 滾動(dòng)軸承剩余壽命預(yù)測(cè)研究43-45
• 4.2.1 滾動(dòng)軸承剩余壽命預(yù)測(cè)的研究思路43-44
• 4.2.2 滾動(dòng)軸承剩余壽命預(yù)測(cè)的總體流程44-45
• 4.3 滾動(dòng)軸承壽命預(yù)測(cè)試驗(yàn)驗(yàn)證45-51
• 4.3.1 試驗(yàn)裝置45-47
• 4.3.2 數(shù)據(jù)收集47-48
• 4.3.3 參數(shù)估計(jì)48-49
• 4.3.4 滾動(dòng)軸承壽命預(yù)測(cè)49-51
• 4.4 本章小結(jié)51-52
• 5 基于WPHM模型的視情維修決策研究52-64
• 5.1 視情維修52-55
• 5.1.1 視情維修的含義52-53
• 5.1.2 視情維修中的狀態(tài)參數(shù)53-54
• 5.1.3 視情維修優(yōu)化決策建模54-55
• 5.2 維修決策目標(biāo)55-56
• 5.2.1 最大可用度目標(biāo)55-56
• 5.2.2 費(fèi)用最優(yōu)目標(biāo)56
• 5.3 基于WPHM模型的視情維修決策56-63
• 5.3.1 確定維修決策閾值56-58
• 5.3.2 維修決策模型及過(guò)程58-60
• 5.3.3 實(shí)例應(yīng)用60-63
• 5.4 本章小結(jié)63-64
• 結(jié)論64-66
• 參考文獻(xiàn)66-70
• 致謝70-71

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 劉春浩;滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)振動(dòng)問(wèn)題[J];軸承;2000年05期

2 羅繼偉;滾動(dòng)軸承受力分析及其進(jìn)展[J];軸承;2001年09期

3 馬國(guó)華,胡桂蘭;滾動(dòng)軸承彈性接觸問(wèn)題的數(shù)值計(jì)算[J];軸承;2005年01期

4 杜輝,周彥偉,鄧四二,楊海生,孟瑾;高速圓柱滾子軸承零件間相互作用力瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析[J];軸承;2005年09期

5 鄭唯強(qiáng)，詹昒洲，龔志錦，李全華，黃麗娟;Cox模型在乳腺癌臨床病理學(xué)預(yù)后分析中的應(yīng)用[J];第二軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào);1995年03期

6 張秀斌,王廣偉,郭波;應(yīng)用比例故障率模型進(jìn)行基于狀態(tài)的視情維修決策[J];電子產(chǎn)品可靠性與環(huán)境試驗(yàn);2002年04期

7 于德江;灰色系統(tǒng)建模方法的探討[J];系統(tǒng)工程;1991年05期

8 左學(xué)蘭,謝燕,韓定芬,曾憲昌;COX模型對(duì)多發(fā)性骨髓瘤的預(yù)后因素的分析[J];武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版);2004年05期

9 唐云冰;高德平;羅貴火;;航空發(fā)動(dòng)機(jī)高速滾珠軸承力學(xué)特性分析與研究[J];航空動(dòng)力學(xué)報(bào);2006年02期

10 左洪福;張海軍;戎翔;;基于比例風(fēng)險(xiǎn)模型的航空發(fā)動(dòng)機(jī)視情維修決策[J];航空動(dòng)力學(xué)報(bào);2006年04期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 曾慶虎;機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)關(guān)鍵零部件故障預(yù)測(cè)技術(shù)研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

2 苗學(xué)問(wèn);航空發(fā)動(dòng)機(jī)主軸承使用壽命預(yù)測(cè)技術(shù)研究[D];北京航空航天大學(xué);2008年

3 戎翔;民航發(fā)動(dòng)機(jī)健康管理中的壽命預(yù)測(cè)與維修決策方法研究[D];南京航空航天大學(xué);2008年

4 董紹江;基于優(yōu)化支持向量機(jī)的空間滾動(dòng)軸承壽命預(yù)測(cè)方法研究[D];重慶大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：基于WPHM模型的滾動(dòng)軸承壽命預(yù)測(cè)方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號(hào)：364846