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基于Gumbel极值I型分布埋地油气管道的剩余寿命预测

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中国腐蚀与防护学报 2016年第4期36卷 370-374页

作者：张新生曹乃宁李亚云西安建筑科技大学管理学院西安710055

基于Gumbel极值I型分布,对在线检测原始数据进行处理,建立油气管道最大腐蚀深度预测模型,确定整条油气腐蚀管道可能存在的最大腐蚀深度;以此建立管道剩余壁厚模型,来预测油气管道的剩余寿命;最后以国内的某一管道为例,将该模型应用于整... 详细信息

基于Gumbel极值I型分布,对在线检测原始数据进行处理,建立油气管道最大腐蚀深度预测模型,确定整条油气腐蚀管道可能存在的最大腐蚀深度;以此建立管道剩余壁厚模型,来预测油气管道的剩余寿命;最后以国内的某一管道为例,将该模型应用于整条管道的剩余寿命预测中,预测结果为19.95 a,表明该方法预测的结果是合理的。

关键词：油气管道腐蚀最大腐蚀深度剩余寿命预测 Gumbel极值Ⅰ型分布 Markov链Monte Carlo模拟

基于贝叶斯网络的水下采油树系统剩余寿命预测

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中国海上油气 2020年第4期32卷 171-178页

作者：袁晓兵陈国明范红艳邵筱焱杨超葛伟凤蔡宝平中国石油大学(华东)机电工程学院山东青岛266580 中海油安全技术服务有限公司天津300456

针对水下采油树系统事故频发且相关数据不易获得的问题,基于贝叶斯网络将水下采油树系统划分为水上部分、水下部分和FPSO 3个模块,考虑不同模块间的相互依赖性关系,结合突发失效与正常的退化趋势,建立了水下采油树系统的剩余寿命预测模... 详细信息

针对水下采油树系统事故频发且相关数据不易获得的问题,基于贝叶斯网络将水下采油树系统划分为水上部分、水下部分和FPSO 3个模块,考虑不同模块间的相互依赖性关系,结合突发失效与正常的退化趋势,建立了水下采油树系统的剩余寿命预测模型,分析相应的模块可靠性,结合失效阈值对剩余寿命进行了预测。结果表明,水下采油树系统的整体可靠性低于任一模块的可靠性,其退化过程先快后慢,并大体呈指数分布;高强度的突发失效将使系统失效过程加速,进而减少设备的剩余寿命,考虑相互依赖性的设备剩余寿命明显低于不考虑相互依赖性时的剩余寿命。

关键词：水下采油树系统贝叶斯网络相互依赖性可靠性突发失效剩余寿命预测

基于PCA和多变量极限学习机的轴承剩余寿命预测

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中国机械工程 2014年第7期25卷 984-989页

作者：何群李磊江国乾谢平燕山大学河北省测试计量技术及仪器重点实验室秦皇岛066004

提出了一种基于主成分分析(PCA)和多变量极限学习机(MELM)的轴承剩余寿命预测方法。该方法首先利用PCA技术融合多个表征轴承运行状态与衰退趋势的时域频域特征指标来消除特征间的冗余性和相关性;进一步在单变量极限学习机(ELM)的基础上... 详细信息

提出了一种基于主成分分析(PCA)和多变量极限学习机(MELM)的轴承剩余寿命预测方法。该方法首先利用PCA技术融合多个表征轴承运行状态与衰退趋势的时域频域特征指标来消除特征间的冗余性和相关性;进一步在单变量极限学习机(ELM)的基础上构建多变量极限学习机模型来预测轴承剩余寿命。该方法克服了传统单变量极限学习机结构简单、信息匮乏等缺点,能有效提高轴承剩余寿命的预测精度。运用全寿命轴承振动数据对模型进行验证,结果表明,相比单独应用ELM模型或MELM模型,基于PCA和MELM剩余寿命预测方法具有更高的预测精度和稳定性。

关键词：主成分分析极限学习机多变量极限学习机剩余寿命预测

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海底腐蚀管道剩余寿命预测与维修策略研究

中国安全科学学报 2022年第3期32卷 41-47页

作者：张新生王旭业张莹莹常潆戈西安建筑科技大学管理学院陕西西安710055

为预测海底管道剩余寿命并实现维修费用最优化,提出一种加速应力退化试验下基于Gamma过程剩余寿命预测的维修策略建模方法。通过温度、压强双应力加速退化试验获取管道腐蚀退化数据,利用Gamma过程建立管道剩余寿命预测模型,使用广义艾... 详细信息

为预测海底管道剩余寿命并实现维修费用最优化,提出一种加速应力退化试验下基于Gamma过程剩余寿命预测的维修策略建模方法。通过温度、压强双应力加速退化试验获取管道腐蚀退化数据,利用Gamma过程建立管道剩余寿命预测模型,使用广义艾林模型反映管道平均寿命与应力之间的关系,并以极大似然法整体估计模型参数;建立以最小期望费用率(ECR)为目标的维护决策优化模型,确定最优维修次数和ECR;以N80管道为例验证所建模型的合理性和正确性。结果表明:利用加速退化试验能大幅度缩短数据获取时间;基于剩余寿命建立维修优化模型,得到最优维修次数为7与最小ECR为4.435元/h。

关键词：海底腐蚀管道剩余寿命预测维修策略 Gamma过程广义艾林模型

基于BAS_RVM的APU涡轮剩余寿命预测

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南京航空航天大学学报 2021年第6期53卷 965-971页

作者：吴帅李艳军曹愈远张博文南京航空航天大学民航学院南京211106

提出一种优化相关向量机的寿命预测方法,并用于对辅助动力系统(Auxiliary power unit,APU)涡轮的剩余寿命预测。首先,提出了改进的核函数,兼顾效率和精度,用天牛须搜索(Beetle antennae search,BAS)算法对相关向量机的核参数进行优化,... 详细信息

提出一种优化相关向量机的寿命预测方法,并用于对辅助动力系统(Auxiliary power unit,APU)涡轮的剩余寿命预测。首先,提出了改进的核函数,兼顾效率和精度,用天牛须搜索(Beetle antennae search,BAS)算法对相关向量机的核参数进行优化,建立寿命预测模型;然后,对历史数据进行分析,提取排气温度(Exhaust gas temperature,EGT)并进行修正、降噪,用多项式回归建立了EGT的涡轮性能退化模式库;最后,实例验证表明,文中算法在APU涡轮剩余寿命预测上与传统相关向量机相比效率提高40%,精度提高20%,通过敏感性分析确定了最佳的初始步长和输入维度。

关键词：辅助动力系统涡轮数据平滑相关向量机天牛须搜索剩余寿命预测

基于动态历史环境数据的产品剩余寿命预测方法研究

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机械强度 2013年第6期35卷 839-843页

作者：张国龙蔡金燕梁玉英军械工程学院电子与光学工程系石家庄050003

产品的实际工作环境一般是动态变化的,而传统寿命预测方法忽略环境应力的随机可变性,假设工作环境应力是恒定不变的静态应力,这与工程实际不相符合。随着科学技术的发展,大多数产品都具有自动采集工作环境协变量信息的功能,因此,结合产... 详细信息

产品的实际工作环境一般是动态变化的,而传统寿命预测方法忽略环境应力的随机可变性,假设工作环境应力是恒定不变的静态应力,这与工程实际不相符合。随着科学技术的发展,大多数产品都具有自动采集工作环境协变量信息的功能,因此,结合产品历史环境协变量信息与产品现场工作失效数据,对产品工作的剩余寿命预测的结果更为准确可信。通过对动态历史环境数据进行建模,结合累积损伤模型,给出基于动态环境协变量的产品剩余寿命预测的一般方法,最后通过仿真实例验证方法的可行性。

关键词：动态环境数据剩余寿命预测累积损伤模型环境协变量

运营热力隧道衬砌结构可靠度分析及剩余寿命预测研究

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现代隧道技术 2020年第6期57卷 93-100页

作者：张嘉文雷卫东贺少辉哈尔滨工业大学深圳研究生院深圳518055 深圳市龙岗区建筑工务署深圳518172 北京交通大学土建学院北京100044

针对北京某供热隧道结构检测情况,将子集模拟法应用于运营隧道衬砌结构安全性方面的可靠度计算中,并通过华-王点集优化样本点的方式改进了子集模拟法,得到了失效概率及可靠度指标。同时,与传统蒙特卡洛法对比发现,在失效概率越低的情况... 详细信息

针对北京某供热隧道结构检测情况,将子集模拟法应用于运营隧道衬砌结构安全性方面的可靠度计算中,并通过华-王点集优化样本点的方式改进了子集模拟法,得到了失效概率及可靠度指标。同时,与传统蒙特卡洛法对比发现,在失效概率越低的情况下,改进子集模拟法精确性、高效性越显著。通过时齐的Markov链建立了结构剩余寿命预测的新方法,结合热力隧道混凝土结构碳化规律给出了劣化矩阵的概念及其形式,获取了衬砌结构现时状态的ASI值,并以其为边界条件引入了Bayesian方法进行修正。结果表明,该修正模型能适用于运营热力隧道结构剩余寿命预测。

关键词：热力隧道子集模拟法 Markov链碳化可靠度剩余寿命预测

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基于性能退化的高铁牵引系统的剩余寿命预测

信息与控制 2020年第3期49卷 335-342页

作者：朱凯强陆宁云姜斌南京航空航天大学自动化学院江苏南京210016

针对高铁牵引系统结构复杂、退化参数较多、失效阈值难以确定等问题,提出了一种基于性能退化的剩余寿命预测方法.首先,提取退化参数的多种统计特征,通过单调性指标、相关性指标、冗余性指标进行特征选择,减少冗余、无关特征的干扰;在缺... 详细信息

针对高铁牵引系统结构复杂、退化参数较多、失效阈值难以确定等问题,提出了一种基于性能退化的剩余寿命预测方法.首先,提取退化参数的多种统计特征,通过单调性指标、相关性指标、冗余性指标进行特征选择,减少冗余、无关特征的干扰;在缺少失效阈值的情况下,提出一种基于健康状态的策略,通过评估系统的健康状态,判断系统是否失效;然后利用选择的特征训练长短期记忆网络进行退化轨迹预测;最后,在高铁牵引系统半物理实验平台上以中间电路电容性能退化为案例进行算法有效性的验证,结果表明该方法优于现有方法.

关键词：剩余寿命预测特征提取健康状态评估长短期记忆网络

非平稳部分可观测状态下的破碎机辊套剩余寿命预测预测新方法

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机械强度 2018年第6期40卷 1278-1286页

作者：伍建军刘海平叶祥江西理工大学机电工程学院赣州341000

双齿辊破碎机辊套准确的剩余寿命预测结果是维护人员做出科学维修决策的重要依据。工程实践中往往是部分状态信息是可观测的,为解决在非线性、非平稳部分可观测状态下破碎机辊套RUL难以准确预测的难题,提出了一种小波技术与SVR融合的RU... 详细信息

双齿辊破碎机辊套准确的剩余寿命预测结果是维护人员做出科学维修决策的重要依据。工程实践中往往是部分状态信息是可观测的,为解决在非线性、非平稳部分可观测状态下破碎机辊套RUL难以准确预测的难题,提出了一种小波技术与SVR融合的RUL预测新方法。首先采用相关分析进行辊套振动信号特征值的提取,其次利用小波技术对收集到的振动信号消噪,然后建立辊套剩余寿命与特征值之间的关系,来描述辊套的非线性动态变化。最后通过SVR模型对破碎机辊套进行剩余寿命预测。预测结果表明:该方法能够有效解决部分可观测状态情形下的剩余寿命预测,从而降低维修成本,具有较强的工程适用性与推广价值。

关键词：部分可观测状态相关分析小波分析剩余寿命预测支持向量回归机