寿命预测

1.轮胎磨损的影响因素彭旭东；郭孔辉；丁玉华；单国玲；侯汝成；
【摘要】轮胎胶料的磨损主要受轮胎工作条件、工作环境、轮胎结构和胶料性能等因素的影响。

基于摩擦学原理,总结了汽车轮胎的磨损机理和主要磨损形式,分析了轮胎结构和胎面胶料的性能等因素对轮胎磨损的影响,认为轮胎结构的优化设计、胶料组分的优化组合和橡胶并用对改善轮胎耐磨性能和摩擦力学特性极其重要。

2.机械重大装备寿命预测综述黄仁聪；
【摘要】何谓寿命预测理论?它是保证机械装备与零件使用安全及使用寿命的关键因素,同时也是现代机械制造与设计方面重要的研究课题,特别是机械重大装备寿命预测技术的研究更是意义重大,理由是其关系到国防建设及国民经济的发展等重大问题。

在本案,笔者对机械重大装备寿命预测存在的问题进行了阐释,并基于分析的基础上,探讨了机械重大装备寿命预测的几种方法,以此为国防建设及国民经济的发展提供保障。

3.再制造表面涂层的寿命预测方法王海斗；徐滨士；朴钟宇；濮春欢；
【摘要】再制造表面涂层是修复废旧零部件表面摩擦磨损的有效手段,采用先进的材料设计可以提高废旧零部件的表面综合力学性能,使再制造后的废旧零部件表面具有更优的服役能力。

但服役到一定程度涂层仍然会因摩擦磨损、疲劳剥落等原因而失效。

为避免涂层在服役过程中的突然失效而造成的潜在危害,必须对再制造表面涂层进行服役寿命预测。

本文主要针对表面涂层的接触疲劳和磨损寿命预测方法展开论述,将加速试验技术引入到再制造涂层的寿命预测。

4.有机涂层使用寿命探讨周小敏；刘钧泉；
【摘要】有机涂层使用寿命的预测一直是涂料界的难点,为对涂层寿命进行更准确的的判断和研究,对涂层寿命的部分研究成果和研究数据进行了综述。

分析了有机涂层使用寿命的影响因素;介绍了有机涂层使用寿命的预测公式和目前常用的寿命预测方法,并阐述了其缺点;指出用EIS法研究有机涂层使用寿命还有许多待突破的地方。

5.热障涂层失效机制和寿命预测研究概述魏铮；胡捷；
【摘要】对热障涂层失效机制和寿命预测研究进行了概述,描述了导致热障涂层在服役过程中失效的几种主要因素,并介绍了几种热障涂层寿命预测模型。

6.飞机涂料使用寿命预测白春涛；
【摘要】一般来说,一种改性涂料体系从开发到应用(在航线飞机上使用)所需时间为3～5年。

一种新型涂料的性能必须符合相应军用规范的要求。

如果新的涂料体系相当于或优于现用涂料体系,它通常需要首先在飞机上试用,并在使用条件下进行较长时间的观察,方可最后确认。

如果性能满意,这种涂料则可用于1～2种航线飞机。

然而,至少一年后,将这种涂料涂敷的飞机所要求的维护工时与使用标准空军涂料体系涂敷的飞机所要求的工时进行比较,才能决定新的涂料可否用于空军飞机。

7.冲裁模具磨损及使用寿命的毛刺预测法曲卯林；高惠明；王通；
【摘要】根据板料韧性断裂的基本原理,利用DEFOM有限元分析软件对板料冲裁过程进行数值模拟,结合模具磨损规律,得出毛刺在冲裁过程中的变化规律,可以用于预测模具的使用寿命。

模具在连续冲裁过程中的磨损可用不断增大的模具间隙和刃口半径来模拟,同时验证实验过程中每个阶段的实验数据,并将其导入Matlab软件进行模拟,导出模具的寿命预测模型,最后将预测结果与实验结果进行对比,验证此方法的正确性。

8.轿车轮胎非正常磨损机理及使用寿命预测研究黄海波；
【摘要】近年来,随着高等级公路的不断建设,轿车能够稳定和持续的以较高速度行驶,轿车轮胎的磨损及非正常磨损较之以往也出现了新的特点。

车辆轮胎的磨损是一个系统的、复杂的动力学过程,因此研究轮胎在动态下的磨损特性及其相关问题,对实际车辆悬架的研发和轮胎结构性能的改进都有重要的理论和现实意义。

本文对复合式悬架—轮胎系统的磨损特性及相关问题进行了较为深入的理论分析和试验研究。

车辆轮胎动态下的磨损特性研究涉及许多方面的内容,本论文主要开展了以下几方面的研究工作: 首先对195/65R15型轮胎进行了基本参数的试验研究。

根据轮胎磨损可能涉及到的一些参数,本论文都进行了设计和研究。

在完成了试验设计和测试结果的数据分析后,拟合了基本参数之间的关系,为进一步的理论分析和基于磨损的轮胎局部力学建模研究以及轮胎的动态磨损仿真提供了数据支持。

在动力学软件ADAMS中建立了复合式悬架—轮胎—地面系统的动力学仿真模型。

对该系统模型进行了静态和动态的仿真,对悬架定位角度的变化进行了检测,得到了悬架的静力学特性和系统的模态特征。

通过试验验证了模型的精确性。

此动力学模型为进一步深入研究车辆行驶过程中轮胎复杂的磨损现象提供了仿真支持。

从经典的轮胎刷子模型出发,由浅入深,建立了外倾角复合滑移轮胎刷子理论改进模型;在复合滑移模型的基础上,通过定义中间面以及考虑垂向压力、接地印迹和有效半径在宽度方向上的分布等因素,建立了胎宽方向局部复合滑移轮胎改进力学特性模型,用以计算轮胎宽度方向的局部力学特性。

通过参数分析,确定了轮胎力学特性中影响磨损的主要因素。

借鉴表面摩擦学的相关理论,限定磨损只是由于轮胎与地面之间的力学特性。

9.线接触磨损数值仿真及应用研究李宝良；
【摘要】(1)接触模型建立要建立磨损仿真的数学模型,首先要清楚赫兹接触区的压力分布规律,求解出赫兹接触区接触压力,为后续的仿真模型建立奠定基础。

(2)材料磨损率的研究综合分析影响材料磨损的各种因素,选择具有适用范围广泛的实验方法,通过实验及实验数据处理、参数修正等方法,考虑压力、温度、润滑等因素影响获得线接触零件的材料磨损率通用公式。

(3)线接触零件磨损仿真模型的建立基于数值仿真的基本思想,将连续的单个零件磨损过程离散化,在每一个离散单元中将动态过程准静态化,制定磨损数值仿真的算法方案,同时在磨损进程中,充分考虑磨损变位情况,作为下一步磨损计算的依据。

(4)磨损寿命可靠性估算仿真算法建立对于磨损寿命预测迄今普遍仍采用固定值,这是不科学的。

机械系统的抗磨损寿命具有显著的概率特征,考虑载荷、速度等参数以及磨损渐发性过程所具有的随机分布特性,应用蒙特卡洛法概率理论,建立磨损寿命可靠性估算算法,编制磨损概率寿命通用软件。

(5)线接触典型零件仿真实例模型建立及仿真分析利用建立的磨损仿真通用模型,对凸轮机构系统、轴承机构系统和齿轮机构系统磨损数值仿真及可靠性寿命估算,为其进一步耐磨优化设计提供支持。

10.喷涂层磨损寿命试验机的研制及其应用孙明友；郭恩玉；濮春欢；杨世龙；
【摘要】阐述了喷涂层磨损寿命试验机的研制概况,包括试验机机械部分的设计以及传感器技术在磨损寿命数据采集系统中的应用。

在磨损寿命试验中引入了磨损位移和振动量的测量,丰富了对磨损失效判断的方法。

通过对试验机进行测试分析,表明试验机已达到使用要求。

11.轮胎磨损图形化分析的研究张超；
【摘要】轮胎是车辆行驶系的重要组成部分,亦是车辆与地面的唯一接触体,其性能优劣不仅关系到轮胎自身的耐久性和稳定性,更影响着车辆行驶的安全性、经济性、操控性、乘坐舒适性、噪声等特性,因此,轮胎磨损的研究有着重要的意义。

车辆行驶中,轮胎磨损的强度、磨损的区域、磨损的形状都必然反映在表面纹理中,本文针对行驶中轮胎的磨损状态估计提出了图形化分析方法,对单幅纹理图像的磨损分析和纹理图像序列的磨损分析进行了研究。

(1)以梯度算子、LoG算子、Canny算子对胎面纹理的边缘进行检测,以Watershed法、主动轮廓线法对胎面纹理的区域进行检测,以迭代阈值法、Otsu法对纹理的灰度阈值进行了检测,获得各类算法在处理基准位置的边缘、花纹模块识别的区域、背景和目标对比的灰度门限上的不同效果,指出应结合胎面纹理的特点设计磨损检测算法。

(2)针对清晰程度较高的磨损纹理的检测及定量,提出了基于形态学的区域标注方法,通过模板设计、区域检测、区域跟踪、区域定量,在检测出较高清晰区域范围的同时,获得相应区域的面积、周长、质心等特征量的值。

为了加快区域检测及其定量的速度,引入Otsu法,提出了区域标注方法与Otsu法相结合提取、定量纹理特征的方法。

提出了根据区域面积及其位置判断磨损区域的准则,分析出轮胎纹理磨损的异常区域及磨损状态。

(3)针对轮胎纹理磨损初期特征不明显的情况,提出了基于小波变换的磨损纹理分析方法。

根据花纹组成的对称性选取了基于二次B样条的小波函数,将灰度变化突变点作为边缘提取出来。

为了减少轮廓的粘连和断续,在分析了区域内角、角点、圆形度等纹理形状特征的基础上,提出了相似度计算,将小波变换与阈值法的处理结果进行局部匹配,使得轮廓提取得到改善。

在进行小波变换分析的搜索时,为了加快搜索进程,提出了加权渐开线的搜索方法。

根据磨损纹理区域灰度强度及其邻域分布,提出了区域中磨损灰度所占的比重、区域灰度分布等参量作为轮胎磨损分析的指标。

(4)以描述轮胎状态及提供轮胎磨损分析的数据支持为目的,在对比Coons、Ferguson、Bezier构造相同曲面后所表现出的计算量、曲面逼近光滑度的基础上,提出了采用Bezier的型元嵌套骨架的轮胎模型构造方法。

整个模型由控制轮廓的基本骨架和填充单元壳体共同组成,基本骨架由Bezier 曲线生成,单元体由Bezier曲面拓展得到。

设计了VB与OpenGL相结合的仿真系统。

在该系统中实现了轮胎模型的构建、胎面纹理映射、纹理截取、特征提取,以及像素点形态学运算;该系统是提出模型辅助磨损分析的基础。

(5)为了对轮胎磨损图像及序列图像进行分析,
把握轮胎磨损的变化过程,提出了轮胎磨损的模型辅助分析方法,构建了包括对象建模、磨损分析、数据池和数据管理在内的模型辅助分析系统。

对磨损变化过程,根据已有磨损纹理图像生成了图像序列,用非线性时序理论进行了探讨。

用自相关函数法求取延迟时间τ,FNN-D 法求取嵌入维数m,以此构造其相空间,并用小数据量法求取最大Lyapunov指数L~*,用图像序列匹配寻找图像序列中区域变化的差异,探讨磨损的变化趋势。

结果表明轮胎磨损纹理图像序列具有混沌倾向、对磨损方向变化敏感。

12.制造执行系统中刀具剩余磨损寿命预测的研究张新聚；岳彦芳；
【摘要】以机械加工车间为背景,探讨了在CIMS环境下制造执行系统中刀具剩余磨损寿命的预测模式,推导了刀具磨损寿命计算公式中的系数表达形式,并提出了刀具磨损寿命预测
在实际加工中的实现方式。

13.热喷涂层的加速磨损寿命方法研究濮春欢；徐滨士；王海斗；
【摘要】本着提高试验效率和减少试验费用的目的,本文提出了在热喷涂层磨损寿命研究中引入高效的加速寿命试验方法,在现有加速寿命试验的基础上根据影响热喷涂层磨损寿命因素,加速磨损试验主要采用三种加速破坏试验条件:过载应力、润滑油中添加微纳米磨粒、干摩擦。

通过加速条件下得到的加速寿命数据反推分析出在正常使用条件下寿命预测模型,这对完善表面涂层的寿命预测理论具有重要的意义。

14.磨损可靠性寿命加速试验与预测葛世荣；
【摘要】本文提出了磨损可靠性寿命的基本定义及其计算方法,研究了多样本的磨损寿命实验室加速试验方法、加速系数的确定、磨损寿命分布参数的估计以及磨损寿命预测置信度的评估等问题,为磨损寿命的短时试验和准确预测提供新思路。

15.基于虚拟样机技术的装备操纵摩擦元件寿命预测张景柱；徐诚；高效生；李峰；
【摘要】利用ADAMS软件建立装备操纵摩擦元件虚拟样机。

基于虚拟样机平台,结合干摩擦磨损实验,依据磨损寿命计算流程,建立了磨损失效寿命预测模型,实现了操纵摩擦元件磨
损寿命的预测。

干滑动摩擦磨损实验是在自制销盘式摩擦磨损试验机上进行的。

该方法可准确快捷地预测装备操纵摩擦元件的寿命。

16.基于模型的机械设备磨损剩余寿命预测方法的研究丁强；
【摘要】机械设备是国民经济要素的重要组成，占据资产的很大比重。

如何保证设备的正常运转，防止重大事故发生并延长其使用寿命是各国极为关注的重要课题。

“剩余寿命预测”作为现代工业的一个重大课题，是经济发展与大工业运作现状的需要。

目前，机械设备的剩余寿命预测的研究主要集中在针对具体单机的剩余寿命预测。

采用的方法主要是通过采集数据以概率和数理统计为基础进行分析预测，或者以微观裂纹的扩展为基础对某个元件进行预测。

而对以整个设备系统为研究对象进行剩余寿命预测的研究还不多，不具有普遍意义。

因此有必要探讨一种较通用的方法对整体设备的剩余寿命进行预测。

这对于提高设备的使用效率，增强可靠性，减少维修费用和延长使用寿命具有重要的意义。

影响机械设备寿命的因素非常多，相互之间的影响作用也是错综复杂。

在影响机械设备寿命的因素中，磨损占有很大比重，因此在对机械设备进行剩余寿命预测时，磨损寿命是一个主要考虑因素。

根据机械设备故障随时间演变过程（历程）的特点，找出影响劣化过程的主要因素，采用计算机仿真对其劣化过程进行模拟，进而对其进行剩余寿命预测的方法取得了一定的进展。

由于系统动力学（SD）方法在研究处理复杂系统问题方面具有简洁、高效，并且能够从系统整体出发进行仿真，因此提出采用系统动力学（SD）方法作为劣化过程的仿真手段，进行剩余寿命预测。

由于机械设备的磨损失效是一种连续的渐发性失效，因此在判别失效准则上存在着模糊性。

为了能够更准确的预测机械设备的磨损剩余寿命，在采用系统动力学对其劣化过程仿真的基础上，运用模糊评判法作为补充，从而能够较准确的确定机械设备的磨损剩余寿命。

17.高速铣削刀具磨损寿命实验及建模研究吴德林；周云飞；
【摘要】为研究高速铣削中刀具磨损寿命与切削参数的关系,通过正交实验获得了不同切削用量下的刀具磨损寿命数据,并用正交直观法分析了各切削参数对刀具磨损寿命的影响程度,以及刀具磨损寿命随切削用量的变化趋势。

在多元线性回归分析的基础上建立了刀具磨损寿命与切削参数的经验模型,并用显著性检验分析了模型的拟合程度以及各切削参数对刀具磨损寿命的影响程度。

研究结果为切削参数优化提供了依据。