一、双向载荷下威布尔应力参量的研究（论文文献综述）
张进[1]（2021）在《多物理场量的MMIC协同设计方法与可靠性评估技术研究》文中研究表明随着集成电路相关领域技术的不断发展,在单片微波集成电路（Monolithic Microwave Integrated Circuit,MMIC）性能不断提高、封装不断向小型化、集成化发展的同时,也产生了越来越多的可靠性问题,造成了巨大的经济损失,因此MMIC的可靠性问题逐渐成为研究的重点方向。而MMIC设计涉及多个物理场量的协同仿真与优化,其需要多个商用EDA软件协同仿真,然而各软件间数据相互传递通常是手动实现的,效率低且容易出错,因此为了快速实现协同仿真优化,获取芯片设计的全局最优参数,迫切需要基于商用EDA软件设计一个“路-场-热-力”协同设计与仿真平台,实现各EDA软件的数据输入输出以及多物理场量的自动仿真与优化。因此,多物理场量的MMIC协同设计方法与可靠性评估技术具有十分重要的研究价值。本文主要研究工作如下:1.本文基于MATLAB建立了ADS、HFSS、ANSYS、SOLIDWORKS四个软件的输入输出接口,实现了模型建立、参数修改、执行仿真、结果后处理等功能,其中建立的模型可以在HFSS、ANSYS、SOLIDWORKS中互相传递,大幅提高了建模效率。基于此完成了多物理场量设计与仿真平台的搭建,实现了多物理场量协同仿真与优化,提高了设计的效率。2.基于本文建立的多物理场量设计与仿真平台,完成了2.4 GHz瓦级整流电路的仿真与优化,仿真结果与实际测试结果的一致性证明了该平台的有效性;基于该平台完成了5瓦RDSS功率放大器芯片的电磁特性仿真,并将仿真结果与基于HFSS和ADS Momentum的传统方法获取的仿真结果进行了对比分析,进一步验证了平台的有效性、可行性。3.利用多物理场量设计与仿真平台对5瓦RDSS功率放大器芯片进行了稳态热仿真和稳态静力学仿真,并利用分区的思想实现了温度云图和温度等高图的绘制;基于稳态热仿真和稳态静力学仿真获取的数据建立了5瓦RDSS功率放大器芯片的可靠性评估模型,实现了寿命预测;同时建立了5瓦RDSS功率放大器芯片的热阻网络,并将结温的计算结果与有限元仿真的结果进行了对比分析,实现了结温的快速预测。本论文研究成果为多物理场量协同仿真提供了一种新颖的解决方案,有助于推动MMIC协同设计技术的发展,为MMIC可靠性研究奠定了工程应用基础。
杨文猛[2]（2021）在《风电齿轮疲劳断裂数值模拟及寿命评估》文中研究说明风力发电作为新能源产业受到全球各国的青睐,风电机组是发电系统的重要组成部分,其性能问题严重影响发电效率。作为风电机组的核心部件,齿轮箱经常发生故障并导致机组停机,影响发电机的正常运行。齿轮箱各零部件失效引发故障是影响机组可靠性的主要原因,其中由疲劳裂纹扩展引发的齿轮轮齿断裂是最严重的失效形式。因此,风电齿轮损伤容限设计对于保证机组高效运行具有重要的理论意义和指导价值。本文从风力发电机的实际工况出发,以1.5 MW风力发电机传动系统行星-太阳轮齿轮副为研究对象,建立了齿根裂纹扩展数值模型,准确预测疲劳裂纹扩展路径及剩余疲劳寿命,为制定合理的检修周期提供理论支持,保证风电机组在整个生命周期内可靠运行。首先,联合使用MATLAB和ABAQUS软件编程实现齿轮副不同啮合位置有限元模型的参数化设计。通过开展齿轮副静力分析确定裂纹的起始位置以预制初始裂纹。利用Python语言编写ABAQUS脚本文件,数值模拟风电齿轮疲劳裂纹扩展过程,采用NASGRO方程预测齿轮疲劳裂纹扩展寿命。然后,考虑到齿轮啮合的动态过程,提出一种准静态数值模拟方法,即将轮齿啮合过程分解为多个啮合位置进行分析,由此建立风电齿轮多啮合位置模型。将分析结果与单齿接触最高点（HPSTC）加载模型的模拟结果对比,研究齿轮啮合过程对裂纹扩展特性的影响。为了验证多啮合位置模型的有效性,将数值模拟结果与相同工况下的疲劳裂纹扩展实验结果进行对比。结果表明,多啮合位置模型所计算的裂纹扩展寿命要大于HPSTC加载模型计算结果;相对于HPSTC加载模型,本文模型获得的裂纹扩展路径曲率较大,更加偏向于轮齿方向,并且与实验结果吻合良好,具有较好的计算精度。同时,利用该模型研究初始裂纹长度及载荷大小对裂纹扩展特性的影响,发现裂纹初始长度对裂纹扩展路径影响较小;载荷幅值会改变不同啮合状态下的裂纹扩展规律,裂纹长度和扩展寿命会随着载荷的增加明显降低。最后,根据随机风速下齿轮副输入转矩的分布规律,研究随机载荷下风电齿轮疲劳裂纹扩展特性,评估实际风场下风电齿轮的疲劳裂纹扩展寿命。考虑到变幅载荷下载荷历程对裂纹扩展行为的干涉,讨论载荷次序对裂纹扩展特性的影响。结果发现,裂纹扩展速率随瞬时载荷波动呈无规则变化。风场风速平均水平及载荷的作用次序影响疲劳裂纹的扩展寿命;且从高幅载荷过渡到低幅载荷,裂纹扩展速率出现明显的延缓现象;从低幅载荷过渡到高幅载荷,裂纹扩展速率随着载荷的变化逐步提升。
王学明[3]（2021）在《航空发动机涡轮轴疲劳寿命预测与可靠性分析方法研究》文中研究指明随着航空事业的不断发展,航空发动机一定程度上决定了国家保障制空权的能力。为了保证飞行任务顺利进行,航空发动机必须克服在高温、高负载等恶劣环境下服役所带来的一系列问题。航空发动机结构复杂,服役过程中其热端部件疲劳问题较为严重,国内外众多研究人员以航空发动机关键部件的疲劳寿命与可靠性为着重点,旨在提高航空发动机的性能和使用寿命。涡轮轴是航空发动机引擎组件中的关键部件,主要起到传递动力与支撑作用,其失效对正在执行飞行任务的飞机来说是致命的。由于涡轮轴具有小样本、长寿命、高成本等特点,难以获得大量的失效数据与试验数据,因此对涡轮轴开展寿命与可靠性研究,需要有效地结合材料级试验数据与仿真数据。本论文探究了某型航空发动机涡轮轴的疲劳失效机理、受载情况等,在此基础上进行了涡轮轴的疲劳寿命预测与可靠性分析。本论文具体研究内容包括以下三部分:（1）涡轮轴低周疲劳寿命预测。针对涡轮轴低周疲劳失效的特点,首先分析了涡轮轴的低周载荷,建立三维模型进行有限元仿真;然后,在现有临界面模型的基础上给出了一种改进的SWT临界面模型,用于涡轮轴低周疲劳寿命预测;接着,考虑不确定性的影响,将涡轮轴材料参数和载荷参数视为随机变量,引入最小二乘支持向量机模型,并结合由有限元仿真和改进临界面模型得到的仿真数据,建立涡轮轴寿命与随机变量之间的关系;最后,利用蒙特卡洛法,结合所建立的支持向量机模型,计算得到涡轮轴低周疲劳寿命分布,实现涡轮轴的概率低周疲劳寿命预测。（2）涡轮轴高周疲劳寿命预测。由于涡轮轴材料的疲劳数据较少,因此,首先研究了一种小子样下基于Bayes方法的P-S-N曲线估计方法,利用收集到的涡轮轴材料GH4169的疲劳试验数据,结合专家信息完成对P-S-N曲线未知参数的估计;接着,对涡轮轴进行高周加载下的有限元仿真分析,获取危险部位的应力信息,并通过名义应力法完成对涡轮轴的高周疲劳寿命预测;最后,利用蒙特卡洛法,结合最小二乘支持向量机模型,计算得到涡轮轴高周寿命分布,实现涡轮轴的概率高周疲劳寿命预测。（3）涡轮轴高低周复合疲劳可靠性分析。针对涡轮轴高低周复合疲劳失效问题,提出了一种基于累积损伤的涡轮轴复合疲劳可靠性分析方法。首先引入叶笃毅非线性累积损伤模型,在此基础上引入载荷修正因子,提出一种针对高低周复合疲劳问题的累积损伤模型;接着,使用提出的复合疲劳累积损伤模型完成对涡轮轴的复合疲劳损伤的计算;最后结合涡轮轴疲劳损伤阈值,建立了涡轮轴功能函数,并进一步建立涡轮轴可靠性模型,最终通过蒙特卡洛法实现对涡轮轴复合疲劳可靠度的求解,完成涡轮轴高低周复合疲劳可靠性分析。
赵文涛[4]（2021）在《基于蒙特卡洛法的动车组差动保护系统可靠性研究》文中研究指明随着铁路交通的运行速度越来越快,高速列车的占比越来越高,高速列车的运营安全性及各系统的运行可靠性得到越来越高的关注,相应的检修工作量也随之倍增,若没有高效、科学、精确的检修计划,必将造成人力、物力、财力的极大浪费。差动保护系统是动车组牵引主电路实现实时监控的重要保障,若发生故障或误动作将会影响整个动车组的正常运营,其可靠度直接影响列车运行的安全性及稳定性。因此,对动车组差动保护系统的可靠性研究对高速列车能够安全平稳的运行、铁路交通秩序能够保证长久的稳定具有极大的实际意义。本文以动车组差动保护系统为研究对象,分析了系统主要元件的故障模式和故障机理,构建动车组差动保护系统故障树模型。采用下行法计算得出故障树模型的最小割集数量为85个。首先针对具有高可靠性的动车组差动保护系统仅仅能够获取小样本故障数据的特点,采用支持向量回归机对小样本数据集进行扩容处理,充足大量的样本数据能够保障可靠性研究的准确性。在已经搭建好的动车组差动保护系统故障树模型基础上,收集各底事件的截尾故障数据及相应的先验知识并对故障数据集进行研究分析,选取各底事件发生分布函数为二参数威布尔分布,采用贝叶斯估计法结合马尔科夫链与最大似然估计法来对底事件发生概率分布函数的参数进行估计,得到各个底事件的概率密度分布函数为动车组差动保护系统的可靠性研究做准备。引入了传统蒙特卡洛法,针对已建立的故障树模型,利用各个底事件概率密度分布函数的反函数进行大量抽样来模拟重复性实验,将抽样结果作为构造出的顶事件布尔函数的输入,对输出的结果进行曲线拟合以得到系统故障概率分布函数,绘制系统故障分布曲线进而找出动车组差动保护系统故障的变化规律。并对各底事件的重要度大小进行了计算以找到系统的薄弱环节。最后将数学概念多级蒙特卡洛法引入了工程领域进行可靠性仿真分析,对所有割集进行分级嵌套,在达到相应要求精度的情况下放弃对部分割集的计算,发现计算结果与传统蒙特卡洛法相似并能极大地减少计算时间。通过计算各元件对系统可靠性重要度大小找出了动车组差动保护系统的薄弱环节,发现绕组对差动保护系统的重要性最高,且铁芯锈蚀、谐振、外部短路、绝缘破损等事件的重要度较高应在检修中重点关注。研究结果证明本文所提方法在对如动车组等大型复杂系统进行可靠性研究时具有极大的优越性,能够适应当下快速可靠性计算的需求,为制订科学的检修计划、运营维护决策、产品的优化设计等提供了参考理论依据。
赵国超[5]（2020）在《旋转控制电液激振时效系统特性及关键技术研究》文中指出振动时效技术在处理机械构件残余应力问题方面具有结构简单、高效节能等独特优势,激振设备是振动时效技术的核心装置,其动态特性对时效工艺具有重要影响。针对振动时效系统及设备均化残余应力的工况需求,克服传统滑阀控制式电液激振系统的固有局限,本文提出一种基于旋转控制阀的电液激振时效系统并对该系统进行结构设计和样机试制。利用试验设计、数值模拟、实验验证等方法对其动态特性及核心元件的工作特性展开相关研究,主要研究内容如下:对旋转控制阀和激振液压缸进行结构设计,建立旋转控制阀通流过程的数学模型,对旋转控制阀的压力-流量特性进行数学解析,分析了旋转控制阀工作过程的液动力特性;设计了唇边活塞变间隙密封及元件密封的激振液压缸复合密封结构。考虑电液激振时效系统的负载特征构建激振液压缸的数学模型。根据电液激振时效系统的组成特点,对系统测控、数据采集和实验要求进行分析。基于Fluent/MRF滑移网格技术模拟旋转控制阀配流过程,分析其在不同油槽形状、转速、压力条件下流场的动态特性;利用DOE-RSM试验设计方法,对阀芯油槽的开槽参数进行多因素交互效应分析,通过二次回归正交优化设计获得试验空间内流场动态特性最佳时阀芯油槽的开槽参数为:油槽长度20.00mm,油槽宽度5.65mm,油槽深度8.00mm,仿真与试验误差小于3%,所得结果为后续研究提供支撑。基于旋转控制阀,构建阀控缸激振环节的数学模型。根据旋转控制阀的液动力特性推导其动力学方程,通过Matlab模拟,分析阻尼系数、转动惯量、液动力矩刚度系数对旋转控制阀动态响应特性及稳定性的影响规律。推导控制阀旋转过程液压缸的激振状态函数,通过Simulink建立旋转阀控制液压缸的动态特性仿真模型,研究结构参数对阀控缸激振环节动态特性的影响程度和变化规律。根据旋转控制电液激振时效系统的整体结构,基于键合图理论、管路分段集中建模理论推导系统的功率流向关系并建立负载激振过程的AMESim模型,分析电动机转速、油泵排量、系统压力、负载特征和管路特征对电液激振时效系统负载激振过程振动特性的影响。试制旋转控制阀、复合密封激振液压缸的实验样机,搭建旋转控制电液激振时效系统实验台。对实验台的激振特性和旋转控制阀的输出特性进行实验测试,验证旋转控制电液激振时效系统结构设计的可行性、特性研究的准确性。本文所得结果可为完善旋转控制阀和电液激振时效处理设备提供一定的研究思路和技术手段,为激振系统及设备的自动控制、集成化设计及数据采集提供一定的实验基础。该论文有图130幅,表24个,参考文献182篇。
王琳[6]（2020）在《基于激光表面淬火的大型风电变桨轴承疲劳寿命研究》文中认为近年来随着全球风电行业的迅猛发展,风力发电机组的运行可靠性相应也受到了广泛的重视与关注。其中变桨轴承作为其关键零部件,对于整机运行的安全性及可靠性起着关键的作用,接触疲劳是最其主要的失效形式之一。变桨轴承尺寸大,受载复杂,疲劳寿命影响因素众多,普通小型轴承的相关计算方法已不适用于大型轴承的研究。本文以风电用兆瓦级大型3.4MW变桨轴承为研究对象,围绕外载荷建模、考虑激光表面硬化层深的接触应力疲劳寿命计算等,开展了相关学习研究,为大型风力发电机组变桨轴承的长寿命设计制造提供一定的理论指导和参考依据,具有重要的工程意义。主要研究内容如下:1、对变桨轴承所受外载荷进行了分类,根据GL规范和IEC标准,基于叶素动量理论对风电机组的气动模型进行了研究,制定了载荷分析的主要设计工况,运用GH Bladed软件对机组在各工况下叶根处的时序载荷进行了计算,获得了施加于变桨轴承上的极限载荷列表和LDD谱,为变桨轴承的力学分析和疲劳寿命研究提供了载荷数据。2、考虑激光表面硬化影响,将滚道分为硬化层、过渡层及心部三部分,建立了变桨轴承滚动体/滚道局部接触有限元模型,基于赫兹理论,完成了线弹性应力的分析,计算结果与理论值相比误差较小,验证了模型的可行性。在此基础上,进一步分析了不同硬化层深对于等效应力、接触应力的影响规律,结果表明:滚道硬化层深的理论计算值为9.6mm;仅考虑线弹性材料模型,目标硬化层的值为9.48mm;随着硬化层深度的增加,最大等效应力和最大剪切应力幅值减小位置下移,最大接触应力幅值减小,变桨轴承滚道整体受力情况改善。3、考虑在服役工况下,滚道部分接触区域有可能已经进入塑性变形区,因此,基于上述的局部模型,引入弹塑性应力应变关系,进行了弹塑性接触应力计算,在此基础上,深入研究了硬化层深、接触载荷及摩擦系数对于接触应力、等效应力的影响,结果表明:与弹性材料模型相比,考虑硬化层的塑性后,目标硬化层的值降为9.12mm;相同硬化层深及接触载荷等条件下,滚道所受最大接触应力和最大等效应力均小于线弹性材料计算结果;对于弹塑性材料,硬化层深度增加、接触载荷减小以及接触面摩擦因数减小都会导致最大接触应力减小,最大等效应力和最大剪切应力幅值减小且位置下移,这都有利于滚道表面受力情况的改善。此外,研究表明等效应力的分布路径在过峰值后基本不受硬化层深度的影响,因此为了使滚道心部不超过等效许用应力值,硬化层深度必须达到心部应力许用值的深度。4、利用L-P理论公式对变桨轴承的疲劳寿命进行了计算。考虑变桨轴承激光淬火硬化层影响,基于上述局部弹塑性材料模型和应力计算结果,利用nCode软件对滚道进行了应变—疲劳寿命计算,分析了硬化层、接触载荷及表面粗糙度对变桨轴承疲劳寿命的影响,结果表明增加硬化层深度、减小接触载荷、减小接触面粗糙度都会使变桨轴承滚道疲劳寿命得到显着提升。
赵亓[7]（2020）在《出水木质文物损伤演化声发射特征与失稳预测方法及装置研究》文中指出出水木质文物,由于其孔隙率高于现代木材,具有更强的吸湿性,因此极易受到环境相对湿度波动的影响,造成含水率分布不均,进而导致应力集中,使文物本体发生断裂、扭曲等多种形式的损伤劣化,不利于出水木质文物的长期保存。为了能够掌握出水木质文物损伤劣化机理及相关演化特征,从而为具有针对性保护方案的制定提供依据,建立一套能够准确、实时在线监测出水木质文物结构稳定性系统是必要的,而且是紧迫的。因此,本文针对现存的泉州湾宋代海船的保护问题,开展出水木质文物结构稳定性的研究,并初步开发监测系统。本文以泉州湾宋代海船船体的主要用材—杉木作为研究对象,从杉木损伤演化规律的试验研究为出发点,建立了杉木损伤演化方程,提出了裂纹失稳扩展的预测方法,并利用声发射技术（AET）研发了出水木质文物结构稳定性在线监测系统,旨在为出水木质文物的结构健康监测提供理论依据和装置基础。本文的主要内容如下:1、提出了EEMD-相关分析-Fast ICA融合方法。采用声发射技术对泉州湾宋代海船进行原位监测时,针对监测环境、用电设备,以及其他盲源信号的干扰导致声发射信号发生混叠失真的问题,本文通过多种信号处理手段相融合的方法,对宋船船木损伤信号进行分离处理,结果表明:该方法能够有效将损伤信号从杉木声发射信号中分离。2、提出了杉木损伤源声发射信号强度估计方法。为了能够获得损伤源信号强度的真实值,进行了声发射信号在木材中的衰减特性试验研究,分别讨论了声发射信号在不同频率、不同距离和不同纹理角度因素下的衰减特性,通过回归分析,建立了杉木损伤源声发射信号强度估计方法。3、提取了表征木材损伤演化规律的声发射特征参量。采用声发射参数分析法试验研究了不同状态（高含水率、含盐、气干）下无疵和含缺陷杉木在动态载荷作用下的损伤演变过程。结果表明:（1）振铃计数可作为表征杉木损伤演化规律的声发射特征参量,声发射累计振铃计数的变化可以表征杉木在各弹塑性阶段的损伤状态。（2）杉木纤维断裂明显引起声发射幅度变化,而且具有离散性和阶跃性。幅度的变化可以预测木材的失稳状态。。4、建立了杉木细-宏观损伤演化方程。为了能够对木材在动态载荷下的损伤演化情况进行实时跟踪,探究了AE特征参量与木材损伤变量之间的关系,将杉木等效为由多个具有相同属性的六边形管状结构（RVE）组成,并基于概率思想,提出了均质化-统计分布的木材建模方法。在此基础上,建立了以累积振铃计数作为特征参量的杉木细-宏观损伤演化方程。为泉州湾宋代海船损伤演变规律的提供了理论依据。5、提出了杉木裂纹扩展失稳预测方法。以幅度作为声发射特征参量,基于Griffith能量准则及声发射方法,获得了含裂纹体木材的稳定性状态信息。试验验证了声发射参数-幅度可作为材料失稳破坏的特征参量,实现了利用声发射特征参量对含裂纹体裂纹状态的评估。6、研发了基于声发射技术的出水木质文物稳定性在线监测系统。初步开发了出水木质文物稳定性全场或关键部位的硬件系统,基于Lab VIEW平台开发了软件系统。根据文物保护最小干预原则,试验确定了适用于出水木质文物的声发射传感器耦合剂,研制了具有隔音功能的固定装置。利用该监测系统对泉州湾宋代海船进行了全年监测,该系统运行稳定。研究表明,累积振铃计数能够表征宋船船木的损伤演化特征,为泉州湾宋代海船环境湿度控制提供了依据。
陆兴华[8]（2020）在《典型运营荷载下输电线路复合横担的疲劳分析》文中研究指明长期以来,国内的输电杆塔都是以钢材作为其主要材料。伴随着铁质横担在长期使用过程中所暴露的一系列问题,由玻璃纤维增强树脂基复合材料（Glass Fiber Reinforced Polymer,简称GFRP）制成的横担表现出前所未有的优势。研究复合横担在典型运营环境下的荷载特征以及疲劳性能,准确的预测和评估复合横担的疲劳寿命,是确保其在服役期内安全、可靠运行的重要保障。本文以带中间节点的双柱斜拉式复合横担为研究对象,对输电导线发生舞动、微风振动时横担的受力情况进行分析,借助有限元软件ANSYS,进行了复合横担在典型运营荷载下的静动力特性分析,最终评估了复合横担的疲劳寿命。论文的主要工作如下:1.利用“悬链线”、“抛物线”理论进行了架空输电导线的静力特性分析,得到导线弧垂和初始水平张力的对应关系以及不同气象条件下导线的应力变化方程式;依据单跨导线风致振动的导线长度变化和张力变化的等效关系得到了一个振动周期内导线水平张力变化量以及竖向张力变化量的表达式。2.根据导线找形原理,利用正弦驻波激励导线舞动,进行了单跨导线舞动的有限元分析,比较了线长法和有限元法得到的导线舞动张力变化量;基于能量平衡法得到了风能输入功率以及导线自阻尼功率的表达式,结合实际输电线路参数得到导线微风振动幅值和频率的关系。结果表明,线长法和有限元法得到的导线舞动张力变化量具有较好的一致性。3.依据导线舞动以及微风振动时的荷载特征,计算了不同舞动、微风振动工况下耐张塔、直线塔横担的挂载力,并与现行输电杆塔规范中的横担等效静力风荷载进行比较。结果表明,同等气象条件下,导线舞动时的横担挂载力远大于按照规范计算的横担挂载力,可考虑将舞动作为一种独立的荷载工况进行杆塔横担的设计分析;考虑绝缘子风偏效应时,直线塔横担两侧的不平衡张力远小于相应的耐张塔横担,二者的垂直荷载相当。4.采用分块兰索斯法提取了复合横担的前20阶固有频率及相应的振型;利用瞬态动力分析法进行了复合横担的动力时程分析。结果表明,当输电线路中存在一个半波的舞动时,由于舞动幅值过大,复合横担一般发生静力失效破坏;复合横担在顺导线方向的振动相比于竖直方向的振动更危险,符合实际情况;横担内侧拉杆是其相对薄弱的部分,在结构设计时应当重点关注。5.基于线性疲劳累积损伤理论提出了在时域内评估复合横担风振疲劳寿命的方法;采用雨流计数法统计了应力幅值、均值以及循环次数,并结合材料的S-N曲线利用Miner准则评估了复合横担的疲劳寿命。结果表明,在不考虑任何防震系统的前提下,复合横担在不同舞动工况下的失效破坏模式以及疲劳寿命完全不同,其在微风振动情况下的平均使用寿命可达30年。
韩凤霞[9]（2020）在《高端数控机床服役过程可靠性评价与预测》文中提出随着新一代信息技术、人工智能技术与制造技术的不断融合,制造产业向智能化转型已成为发展的必然趋势。高端数控机床及由其组成的柔性制造系统是智能制造的重要基础。高端数控机床服役过程中,使用工况多变、运行环境复杂,导致数控机床系统性能状态呈现不可逆的退化趋势。在服役阶段,性能劣化及频繁的故障会严重的影响加工精度和生产效率。因此,如何保证数控机床的服役性能成为了设计者、生产厂商及使用者共同关注的焦点问题。对于高端数控机床,其部件退化特征多样,可靠性数据具有小样本特征,传统的基于失效数据的单一性能评估方法有一定的局限性。本文基于“状态监测数据”、“标准S形试件”及“多源数据融合”,在寿命预测、整机运行可靠性评价方面对高端数控机床的服役性能进行评价与预测。主要研究内容如下:（1）构建了基于混合预测方法的关键部件剩余寿命预测模型。对于退化型失效的数控机床关键功能部件,由于运行工况、使用环境、维修程度等因素的影响,功能部件的退化程度和失效时间存在较大的离散性。采用数据驱动和人工智能相结合的综合预测方法,构建了基于RVM和改进幂函数相结合的剩余寿命预测模型,该模型可以适应退化过程的不确定性,在不影响实际的切削过程的前提下,快速、便捷地对运行状态进行评估并对剩余寿命进行预测。（2）研究了基于S试件的高端数控机床整机运行可靠性的评价方法。对于服役阶段的高端数控机床,在复杂、多因素动态作用下,使其运行性能及精度保持性在时间维度内的退化情况各异。目前,在运行工况下,基于加工精度的运行可靠性评价还没有形成统一的标准。探讨了结合面性能劣化与加工精度映射的误差传递模型,提出基于S形试件整机运行可靠性的评价模型。该模型通过标准化S试件的加工工况,对整机施加恒定的激振力,定期监测固定切削工况的特征信号。构建三个维度评价指标（熵值维度、三维希尔伯特幅值谱的可视化维度,边际谱的重心频率的数值量化维度）来综合评估机床的劣化程度,从而对数控机床整机的运行性能及加工质量进行量化与评估。（3）构建了多源信息融合的高端数控机床综合可靠性评价模型。高端数控机床的运行可靠性不但与设计制造阶段的固有可靠性有关,而且与服役阶段的使用维修水平相关。系统地研究了维修履历数据、运行状态信息、加工精度三个维度的可靠性数据融合建模方法,构建了基于模糊层次分析法的高端数控机床综合可靠性评价模型。建立了运行可靠性及质量可靠性评价指标体系,提出的可靠性评估方法既能兼顾机床故障时间反映的“先天因素”,也能兼顾运行状态和加工质量反映的“后天因素”,以此多维度、准确地评价数控机床的综合可靠性。（4）构建了基于模糊贝叶斯网络的生产线中数控机床可靠性评价模型。深度融合子系统可靠性实验数据、现场运维数据、相似系统的维修数据。将模糊理论和贝叶斯网络相结合,解决了多态系统各根节点状态概率难以精确获得的问题,提高了处理不确定性问题的能力。（5）提出了基于寿命预测的联合维修决策模型。为保障高端数控机床高可靠性、低成本运行,针对计划维修容易造成过修或欠修,提出了基于视情维修与计划维修的联合决策模型。该模型综合利用了关键功能部件的整体的寿命分布函数及个体部件的寿命预测结果,以平均维修费用最小为优化目标,采用维修时间间隔和剩余寿命维修阈值为优化变量。通过蒙特卡罗仿真进行了维修费用、维修间隔及维修阈值的协同分析,为维修方案的决策及维修费用的预算提供技术支撑。
陶锴[10]（2020）在《基于声发射的含水岩土安全监测技术研究》文中研究说明随着中国经济的飞速发展,基础设施建设自二十世纪以来呈现井喷式上升,建设规模的增加为结构稳定性和安全性带来了挑战,岩土工程安全监测已成为关乎国民生命财产的重要议题。含水量的增加会导致岩体抗压抗剪强度降低,削弱结构的稳定性,进而造成矿井坍塌、大坝溃堤等安全事故。由于水对岩体结构的软化作用,渗水失稳已成为当前工程事故的重要因素,对岩体结构开展含水率实时监测、损伤等级评估和灾害预警工作对保障工程进展和人民安全具有重要意义。本文以声发射技术为手段,针对含水岩土工程中水分对结构损伤和声发射的影响、监测数据建模处理、含水率识别以及损伤评估等问题开展研究,全文的主要内容如下:对水分-声发射-损伤等级三者的关联影响进行探讨,采用有限元仿真和单轴压缩激发声发射,利用声发射信号时域观测、功率谱分析、高阶谱分析、参数分析和谱采样分析等方法,总结了不同含水率状态下的声发射时频域特征,从数值模拟和宏观实验角度验证水分对岩石声发射的抑制作用。为了刻画水分对岩石损伤等级的影响,对不同含水率样本受压裂纹进行计算机断层扫描,通过二值像素分析量化损伤等级。利用联通域扫描和图像细化方法获得裂纹形态学指标,采用综合损伤指标量化不同含水率样本的断层扫描图像,通过定量分析得到水分对损伤的影响作用。为完成监测信号的建模处理,首先模拟人脑记忆与遗忘机理,将监测数据存储系统划分为短时记忆存储区和长时记忆存储区,利用门限值控制完成噪声数据的“遗忘”和有效监测数据的“记忆”。为了完成监测数据的序列存储,提出信号简谱化模型,利用音乐谱线完成监测信号包络采样,将人耳不可感知的损伤信号折换为具有可听属性的损伤音乐指标。开展多类型损伤信号乐谱化处理实验,在结合长短时记忆网络的损伤类型识别实验中验证了此种方法对信号特征保留的功能。为了完成失效传感器数据恢复,将简谱化模型与卡尔曼算法结合,以失效前的极值和近邻传感器数据为基础完成遗失数据的拟合重建。基于环境因素作用下的参数波动规律和聚类分析提出参数两步选择法,实现声发射参数的择优筛选,给后继模式识别任务实现数据指标的科学选取。从算法对比中可以看出,虽然两步参数选择法的时间消耗较大,但选择出的参数在模式识别中表现更好。为完成岩石含水率在线监测,基于模糊数学原理提出含水率模糊识别方法。利用声发射参数的统计规律,通过计算参数公差得到重要性排序,并基于此排序规划判断矩阵,得到具有环境自适应功能的权重向量。以Softmax函数对每一种含水率的输出向量为依据构建隶属度矩阵,并把自适应权重向量和隶属度矩阵的模糊计算值作为含水率识别结果。设计了砂岩-沙土层叠结构,利用有限元仿真模拟了水在此结构中渗流过程的压强分布。设计了传感器部署机械结构和声发射数据采集系统,实验中含水率模糊识别结果与真实含水率分布具有较高的一致性。开展不同颜色光引导的脑电信号采集实验,通过分析Beta波成分确定对人体专注度的影响,最终确定了适宜人体专注度的报警光颜色序列。为充分利用声发射参数信息完成损伤评估,综合可靠性理论、信息熵理论、因果推理理论等对环境因素和损伤结果的逻辑关联开展不确定性推导,提出包含参数间相关性信息的时域特征波和描述损伤出现置信度的损伤信息熵向量。基于岩石损伤力学和概率统计知识提出疲劳度指标,在不同含水损伤评估实验中验证了此指标对含水损伤样本的敏感性。基于贝叶斯理论提出溯源度指标,通过信号到达时间参数完成损伤区域的概率定位。
二、双向载荷下威布尔应力参量的研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、双向载荷下威布尔应力参量的研究（论文提纲范文）
（1）多物理场量的MMIC协同设计方法与可靠性评估技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外技术研究与发展现状 |
| 1.2.1 MMIC多物理场量协同设计国内外研究进展 |
| 1.2.2 MMIC可靠性评估方法国内外研究进展 |
| 1.2.3 相关软件集成开发研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 本论文的结构安排 |
| 第二章 相关理论与技术基础 |
| 2.1 MMIC设计流程简介 |
| 2.2 电磁场基本理论与仿真方法 |
| 2.3 热力学基本理论 |
| 2.4 可靠性评估技术基本理论 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 多物理场量设计与仿真平台开发 |
| 3.1 平台需求分析 |
| 3.2 平台整体架构设计 |
| 3.3 Matlab-ADS子接口 |
| 3.3.1 Matlab-ADS子接口实现的功能 |
| 3.3.2 基于现有模型的Matlab-ADS子接口建立 |
| 3.4 Matlab-HFSS子接口 |
| 3.4.1 Matlab-HFSS子接口实现的功能 |
| 3.4.2 Matlab-HFSS子接口实现原理 |
| 3.4.3 技术路线与实现流程 |
| 3.5 Matlab-ANSYS子接口 |
| 3.5.1 接口功能 |
| 3.5.2 Matlab-ANSYS接口实现原理 |
| 3.5.3 技术路线与实现流程 |
| 3.6 Matlab-SOLIDWORKS子接口 |
| 3.6.1 Matlab-SOLIDWORKS子接口实现的功能 |
| 3.6.2 Matlab-SOLIDWORKS子接口实现原理 |
| 3.6.3 Matlab-SOLIDWORKS子接口实现流程 |
| 3.7 多物理场量设计与仿真平台建立 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 多物理场量设计与仿真平台验证 |
| 4.1 瓦级整流电路的多物理场量仿真及平台有效性验证 |
| 4.1.1 瓦级整流电路简介 |
| 4.1.2 瓦级整流电路的多物理场量仿真平台验证 |
| 4.2 5瓦RDSS PA芯片的多物理场量仿真及平台有效性验证 |
| 4.2.1 5瓦RDSS PA芯片简介 |
| 4.2.2 5瓦RDSS PA芯片的多物理场量仿真平台验证 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 MMIC可靠性评估技术研究 |
| 5.1 MMIC热力学特性分析 |
| 5.2 Matlab计算热阻 |
| 5.2.1 热阻网络的构建 |
| 5.2.2 节点热阻计算 |
| 5.3 MMIC寿命评估 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（2）风电齿轮疲劳断裂数值模拟及寿命评估（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究意义 |
| 1.2 课题研究现状及发展 |
| 1.2.1 疲劳裂纹研究现状及发展趋势 |
| 1.2.2 风力发电机齿轮载荷的研究现状 |
| 1.2.3 风电齿轮裂纹扩展数值模拟及寿命预测研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 2 裂纹扩展及疲劳寿命基础理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 裂纹的基本类型 |
| 2.3 裂纹尖端应力状态及应力强度因子 |
| 2.4 复合型裂纹断裂理论 |
| 2.5 疲劳裂纹扩展 |
| 2.5.1 疲劳裂纹扩展的过程 |
| 2.5.2 疲劳裂纹扩展速率 |
| 2.6 裂纹扩展寿命预测 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 风力发电机传动系统及齿轮副的参数化建模 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 风电齿轮传动系统结构 |
| 3.3 齿轮几何模型的确定 |
| 3.4 齿轮有限元模型的参数化设计 |
| 3.4.1 参数化建模流程 |
| 3.4.2 齿轮轮廓计算 |
| 3.4.3 齿轮几何模型建立 |
| 3.4.4 接触属性设定 |
| 3.4.5 载荷及边界条件施加 |
| 3.4.6 齿轮副网格生成 |
| 3.5 含裂纹齿轮模型的建立 |
| 3.5.1 初始裂纹位置确定 |
| 3.5.2 含裂纹齿轮有限元模型建立 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 风电齿轮疲劳裂纹扩展特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 风电齿轮疲劳裂纹扩展模型 |
| 4.2.1 疲劳裂纹扩展理论模型 |
| 4.2.2 疲劳裂纹扩展数值分析流程 |
| 4.3 风电齿轮疲劳裂纹扩展数值模拟 |
| 4.3.1 HPSTC加载模型 |
| 4.3.2 多啮合位置加载模型 |
| 4.3.3 模型的对比与验证 |
| 4.4 风电齿轮疲劳裂纹扩展特性的影响因素 |
| 4.4.1 初始裂纹长度的影响 |
| 4.4.2 载荷大小的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 随机载荷下风电齿轮裂纹扩展特性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 风电齿轮随机载荷计算 |
| 5.2.1 随机风速的威布尔描述 |
| 5.2.2 齿轮传动系统输入功率计算 |
| 5.3 随机载荷下风电齿轮疲劳裂纹扩展模拟 |
| 5.4 实际风场下风电齿轮的疲劳裂纹扩展特性 |
| 5.5 载荷次序对裂纹扩展特性的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（3）航空发动机涡轮轴疲劳寿命预测与可靠性分析方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 涡轮轴可靠性研究现状 |
| 1.2.2 疲劳寿命预测方法研究现状 |
| 1.2.3 P-S-N曲线拟合研究现状 |
| 1.3 本文研究内容与结构安排 |
| 1.3.1 本文研究内容 |
| 1.3.2 本文结构安排 |
| 第二章 涡轮轴疲劳失效及疲劳寿命预测方法介绍 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 涡轮轴失效模式及机理分析 |
| 2.2.1 涡轮轴失效模式 |
| 2.2.2 疲劳失效机理 |
| 2.2.3 涡轮轴高周疲劳与低周疲劳 |
| 2.3 常用的疲劳寿命预测方法 |
| 2.3.1 局部应力应变法 |
| 2.3.2 能量法 |
| 2.3.3 基于断裂力学的疲劳寿命预测方法 |
| 2.4 临界面模型 |
| 2.4.1 临界面的确定 |
| 2.4.2 常用的临界面模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 涡轮轴低周疲劳寿命预测 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 涡轮轴低周载荷下的有限元仿真 |
| 3.2.1 涡轮轴材料及结构分析 |
| 3.2.2 涡轮轴载荷分析 |
| 3.2.3 涡轮轴有限元建模与网格划分 |
| 3.2.4 模型约束条件与载荷设置 |
| 3.2.5 有限元仿真结果 |
| 3.3 基于临界面的涡轮轴低周疲劳寿命预测方法 |
| 3.3.1 改进的临界面模型 |
| 3.3.2 涡轮轴低周疲劳寿命预测方法 |
| 3.4 基于支持向量机的涡轮轴概率低周疲劳寿命预测 |
| 3.4.1 支持向量机模型 |
| 3.4.2 支持向量机回归 |
| 3.4.3 最小二乘支持向量机模型 |
| 3.4.4 基于最小二乘支持向量机的涡轮轴概率低周疲劳寿命预测 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 涡轮轴高周疲劳寿命预测 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 S-N曲线 |
| 4.3 涡轮轴材料P-S-N曲线拟合方法 |
| 4.3.1 常见的分布类型及可靠度计算 |
| 4.3.2 成组法 |
| 4.3.3 基于Bayes理论的P-S-N曲线估计 |
| 4.3.4 案例分析 |
| 4.4 涡轮轴高周载荷下的有限元仿真 |
| 4.4.1 涡轮轴高周载荷分析 |
| 4.4.2 有限元仿真结果 |
| 4.5 涡轮轴概率高周疲劳寿命预测方法 |
| 4.5.1 名义应力法 |
| 4.5.2 基于名义应力法的涡轮轴高周疲劳寿命预测 |
| 4.5.3 基于最小二乘支持向量机的涡轮轴概率高周疲劳寿命预测 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 涡轮轴高低周复合疲劳可靠性分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 累积损伤理论 |
| 5.2.1 线性累积损伤理论 |
| 5.2.2 非线性累积损伤理论 |
| 5.3 基于叶笃毅模型的疲劳寿命预测 |
| 5.3.1 叶笃毅模型 |
| 5.3.2 改进的叶笃毅模型 |
| 5.3.3 模型验证 |
| 5.4 涡轮轴疲劳可靠性分析 |
| 5.4.1 极限状态方程与应力-强度干涉模型 |
| 5.4.2 疲劳可靠性建模 |
| 5.4.3 基于累积损伤的涡轮轴疲劳可靠性分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间参加的科研项目与取得的成果 |
（4）基于蒙特卡洛法的动车组差动保护系统可靠性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的背景与意义 |
| 1.2 选题国内外研究现状 |
| 1.2.1 系统可靠性理论的发展 |
| 1.2.2 高速列车可靠性的研究 |
| 1.3 论文主要研究内容及其技术路线 |
| 1.3.1 论文的主要研究内容 |
| 1.3.2 论文的技术路线 |
| 2 动车组差动保护系统故障树的建立与分析 |
| 2.1 故障树的基本理论 |
| 2.1.1 故障树的常用术语及其符号表示 |
| 2.1.2 故障树的建立规则 |
| 2.2 动车组差动保护系统故障树的建立 |
| 2.2.1 动车组差动保护系统简介 |
| 2.2.2 动车组差动保护系统铁芯常见故障分析 |
| 2.2.3 动车组差动保护系统绕组常见故障分析 |
| 2.2.4 分接开关常见故障分析 |
| 2.2.5 动车组差动保护系统故障树 |
| 2.3 动车组差动保护系统故障树的定性分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 动车组差动保护系统故障树底事件发生概率分布的参数估计 |
| 3.1 利用支持向量回归机对小样本数据进行扩容 |
| 3.1.1 小样本数据 |
| 3.1.2 截尾数据 |
| 3.1.3 支持向量回归机 |
| 3.2 发生概率分布的参数贝叶斯极大似然估计 |
| 3.2.1 可靠性建模的常用分布 |
| 3.2.2 极大似然估计 |
| 3.2.3 贝叶斯估计 |
| 3.2.4 截尾数据样本下的参数估计 |
| 3.3 算例分析 |
| 3.3.1 动车组差动保护系统的小样本数据扩容 |
| 3.3.2 动车组差动保护系统底事件发生概率分布参数估计 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 传统蒙特卡洛方法的动车组差动保护系统可靠性研究 |
| 4.1 传统的蒙特卡洛方法 |
| 4.1.1 概述 |
| 4.1.2 传统蒙特卡洛法的计算时间成本 |
| 4.2 传统蒙特卡洛法结合故障树模型的可靠性研究 |
| 4.2.1 可靠性研究流程 |
| 4.2.2 重要度分析 |
| 4.3 算例分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 多级蒙特卡洛方法的动车组差动保护系统可靠性研究 |
| 5.1 多级蒙特卡洛方法 |
| 5.1.1 理论分析 |
| 5.1.2 多级选择算法 |
| 5.1.3 多级蒙特卡洛算法参数的确定 |
| 5.2 算例分析 |
| 5.3 结果对比分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（5）旋转控制电液激振时效系统特性及关键技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 研究背景及意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 发展趋势 |
| 1.5 论文主要研究内容及技术路线 |
| 2 旋转控制电液激振时效系统振动机理及结构设计 |
| 2.1 电液激振时效系统的振动机理 |
| 2.2 旋转控制阀结构及数学模型 |
| 2.3 激振液压缸结构及数学模型 |
| 2.4 旋转控制电液激振时效系统的测控与数据采集 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 旋转控制阀流场特性及关键参数交互效应研究 |
| 3.1 旋转控制阀流场特性数值模拟的理论基础 |
| 3.2 旋转控制阀结构建模 |
| 3.3 基于MRF的旋转控制阀滑移动网格建模 |
| 3.4 旋转控制阀流场的动态特性分析 |
| 3.5 阀芯开槽参数的交互效应分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 旋转控制电液激振时效系统动态特性研究 |
| 4.1 旋转控制阀响应特性分析 |
| 4.2 旋转阀控制激振液压缸系统运动学建模 |
| 4.3 旋转阀控制激振液压缸系统动态特性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 旋转控制电液激振时效系统负载激振过程振动特性研究 |
| 5.1 基于键合图理论的电液激振时效系统AMESim建模 |
| 5.2 负载激振过程振动特性的影响因素分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 旋转控制电液激振时效系统实验研究 |
| 6.1 实验目的 |
| 6.2 旋转控制电液激振时效系统实验台 |
| 6.3 旋转控制电液激振时效系统特性实验 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论、创新点及展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 查新结论 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（6）基于激光表面淬火的大型风电变桨轴承疲劳寿命研究（论文提纲范文）
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 变桨轴承载荷及接触力学研究 |
| 1.2.2 变桨轴承疲劳寿命研究 |
| 1.2.3 变桨轴承表面强化研究 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第二章 变桨轴承载荷建模及分析 |
| 2.1 变桨轴承结构特点 |
| 2.2 变桨轴承外载荷分析 |
| 2.2.1 载荷分类及来源 |
| 2.2.2 载荷工况设计 |
| 2.3 变桨轴承外载荷建模分析 |
| 2.3.1 风电机组空气动力学基础 |
| 2.3.2 风特性分析模型 |
| 2.3.3 机组动力学建模 |
| 2.3.4 载荷计算结果 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 基于赫兹理论的变桨轴承滚道接触应力分析 |
| 3.1 变桨轴承滚道接触应力计算 |
| 3.1.1 赫兹接触理论 |
| 3.1.2 变桨轴承赫兹接触应力计算 |
| 3.2 有限元方法介绍 |
| 3.2.1 有限元法基本理论 |
| 3.2.2 有限元法计算过程 |
| 3.3 激光淬火工艺硬化层深计算 |
| 3.3.1 激光淬火工艺实验 |
| 3.3.2 硬化层深理论计算 |
| 3.4 滚道局部有限元建模及应力计算 |
| 3.4.1 有限元模型建立 |
| 3.4.2 有限元模型材料属性分析 |
| 3.4.3 基于线弹性材料滚道应力分析 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 考虑表面硬化层的变桨轴承滚道应力分析 |
| 4.1 滚道硬化层弹塑性材料属性 |
| 4.2 硬化层深度对滚道应力影响 |
| 4.3 外载荷对滚道应力影响 |
| 4.4 摩擦因数对滚道应力影响 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 变桨轴承疲劳寿命分析 |
| 5.1 疲劳寿命分析理论 |
| 5.1.1 基于结构强度的轴承寿命预测理论 |
| 5.1.2 L-P轴承寿命理论 |
| 5.2 变桨轴承疲劳寿命理论计算 |
| 5.2.1 理论疲劳寿命计算 |
| 5.2.2 ISO轴承寿命修正 |
| 5.3 考虑硬化层影响的变桨轴承应变疲劳寿命计算 |
| 5.3.1 硬化层材料参数分析 |
| 5.3.2 疲劳寿命数值计算 |
| 5.4 疲劳寿命影响因素分析 |
| 5.4.1 硬化层深对疲劳寿命影响 |
| 5.4.2 不同载荷下的寿命变化 |
| 5.4.3 粗糙度对寿命的影响 |
| 5.4.4 弹塑性材料对寿命的影响分析 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者及导师简介 |
| 附录 |
（7）出水木质文物损伤演化声发射特征与失稳预测方法及装置研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1.绪论 |
| 1.1. 研究背景和意义 |
| 1.2. 国内外研究现状 |
| 1.2.1. 先进检测方法在木质文物保护中的应用 |
| 1.2.2. 声发射信号在木质材料中的传播特性研究 |
| 1.2.3. 声发射检测技术中应用的信号分析方法 |
| 1.2.4. 木质材料断裂行为与破坏机理的声发射研究 |
| 1.3. 本文主要研究内容 |
| 2.基于盲源分离合技术的木材声发射信号去噪处理 |
| 2.1. 引言 |
| 2.2. EEMD-相关分析-FastICA算法 |
| 2.2.1. EEMD降噪模型 |
| 2.2.2. 相关分析与快速独立成分分析算法(Fast ICA) |
| 2.3. 实测信号分析 |
| 2.4. 本章小结 |
| 3.声发射信号在杉木中传播特性试验研究 |
| 3.1. 引言 |
| 3.2. 传播距离对杉木中声发射信号传播特性影响的试验研究 |
| 3.2.1. 断铅试验与方法 |
| 3.2.2. 信号源幅度变化规律分析 |
| 3.3. 不同频率的AE信号在木材中传播特性的试验研究 |
| 3.3.1. 试验系统与方法 |
| 3.3.2. 不同频率AE信号的传播规律分析 |
| 3.4. 纹理角度对杉木中声发射信号传播特性影响的试验研究 |
| 3.4.1. 试件制备与试验方法 |
| 3.4.2. 纹理角度对AE信号的传播规律影响分析 |
| 3.5. 本章小结 |
| 4.不同状态下杉木断裂行为的声发射特征试验研究 |
| 4.1. 引言 |
| 4.2. 声发射信号参数分析法 |
| 4.3. 杉木损伤的声发射模式试验研究 |
| 4.3.1. 试件的制备 |
| 4.3.2. 杉木损伤的声发射模式试验方法 |
| 4.4. 结果与分析 |
| 4.4.1. 弯曲力学性能 |
| 4.4.2. 杉木损伤演化声发射特征 |
| 4.4.3. 声发射参数对杉木断裂的预测 |
| 4.5. 本章小结 |
| 5.声发射特征参量表征杉木细-宏观损伤演化模型研究 |
| 5.1. 引言 |
| 5.2. 杉木受载细-宏观模型 |
| 5.3. 杉木损伤演化的声发射表征 |
| 5.4. 木材顺纹单轴压缩声发射试验 |
| 5.4.1. 试件的制备 |
| 5.4.2. 试验方法 |
| 5.5. 模型验证与讨论 |
| 5.5.1. 杉木受载细-宏观模型 |
| 5.5.2. 声发射参量表征杉木损伤演化模型 |
| 5.6. 本章小结 |
| 6.基于热力学-声发射的杉木裂纹失稳扩展预测方法研究 |
| 6.1. 引言 |
| 6.2. 基于热力学的裂纹失稳扩展预测方法的理论分析 |
| 6.3. 模型参数标定 |
| 6.3.1. 木材I型断裂能量释放率GIC的确定 |
| 6.3.2. 声源处V_T值的估计 |
| 6.3.3. 待定系数C的确定 |
| 6.4. 杉木裂纹失稳扩展预测方法的验证及分析 |
| 6.4.1. 杉木裂纹失稳扩展预测方法的验证 |
| 6.4.2. AE传感器最佳监测位置优化 |
| 6.4.3. 对木材裂纹扩展的早期预警 |
| 6.5. 本章小结 |
| 7.基于声发射技术的出水木质文物结构稳定性在线监测系统 |
| 7.1. 引言 |
| 7.2. 出水木质文物声发射采集分析装置研发 |
| 7.2.1. 硬件系统组成 |
| 7.2.2. 软件系统开发 |
| 7.3. 出水木质文物声发射采集与分析装置性能测试 |
| 7.4. 出水木质文物结构稳定性声发射监测系统搭建 |
| 7.4.1. BNC电缆布置方案 |
| 7.4.2. 耦合剂选择方案 |
| 7.4.3. 传感器固定及物理去噪 |
| 7.5. 出水木质文物现场监测方案 |
| 7.5.1. 监测对象 |
| 7.5.2. 监测位置及参数设置 |
| 7.6. 声发射信号的分析 |
| 7.6.1. 出水木质文物声发射特征参量提取 |
| 7.6.2. 出水木质文物声发射特征参量分析 |
| 7.6.3. DFRH与损伤发生概率的关系 |
| 7.6.4. 对比干缩、湿胀状态下引起的损伤及损伤面积计算 |
| 7.7. 本章小结 |
| 8.结论与展望 |
| 8.1. 研究结论 |
| 8.2. 创新点 |
| 8.3. 研究展望 |
| 参考文献 |
| 个人简介 |
| 导师简介 |
| 获得成果目录 |
| 致谢 |
（8）典型运营荷载下输电线路复合横担的疲劳分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 复合材料杆塔及横担应用研究概况 |
| 1.2.1 国内外复合杆塔及横担应用研究现状 |
| 1.2.2 复合横担的优势与不足 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 各向异性材料弹性力学理论 |
| 2.1 各向异性弹性体的本构关系 |
| 2.1.1 一般各向异性材料的本构关系 |
| 2.1.2 单对称材料的本构关系 |
| 2.1.3 正交各向异性材料的本构关系 |
| 2.2 正交各向异性材料的工程弹性常数 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 典型运营环境下架空输电线路荷载分析 |
| 3.1 覆冰导线舞动荷载分析 |
| 3.1.1 覆冰导线舞动机理 |
| 3.1.2 导线静力特性分析 |
| 3.1.3 导线舞动张力理论公式 |
| 3.1.4 舞动参数对导线张力变化量的影响 |
| 3.1.5 导线舞动幅值的确定 |
| 3.2 导线舞动的有限元模拟分析 |
| 3.2.1 输电导线找形分析 |
| 3.2.2 单档导线舞动张力分析 |
| 3.3 导线微风振动荷载分析 |
| 3.3.1 导线微风振动机理 |
| 3.3.2 能量平衡法 |
| 3.3.3 微风振动幅值计算 |
| 3.4 杆塔横担受载分析 |
| 3.4.1 舞动工况下耐张塔横担挂载力计算 |
| 3.4.2 考虑绝缘子风偏摆动的直线塔横担挂载力计算 |
| 3.4.3 微风振动工况下耐张塔横担受载分析 |
| 3.4.4 输电杆塔规范中的横担挂点等效风荷载计算 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 复合横担的模态及时程分析 |
| 4.1 常用复合横担的结构形式分析 |
| 4.2 复合横担的静力特性分析 |
| 4.2.1 有限元建模 |
| 4.2.2 应力及变形分析 |
| 4.3 复合横担的模态分析 |
| 4.3.1 模态分析原理 |
| 4.3.2 模态分析在ANSYS中的实现 |
| 4.3.3 复合横担的固有频率及振型 |
| 4.4 复合横担的动力时程分析 |
| 4.4.1 瞬态动力分析法及其在ANSYS中的实现 |
| 4.4.2 结构的阻尼取值 |
| 4.4.3 时程分析结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 复合横担的疲劳性能分析 |
| 5.1 疲劳概述 |
| 5.1.1 疲劳破坏特点 |
| 5.1.2 疲劳基本理论 |
| 5.2 雨流计数法 |
| 5.2.1 雨流法原理及程序实现 |
| 5.2.2 算例分析 |
| 5.3 复合横担的风振疲劳时域分析 |
| 5.3.1 风速及风向概率分布 |
| 5.3.2 复合横担风振疲劳分析步骤 |
| 5.3.3 复合横担疲劳累积损伤及寿命预测 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（9）高端数控机床服役过程可靠性评价与预测（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 论文选题背景 |
| 1.2 课题来源 |
| 1.3 数控机床可靠性指标体系 |
| 1.3.1 数控机床固有可靠性 |
| 1.3.2 数控机床运行可靠性 |
| 1.3.3 数控机床加工精度可靠性 |
| 1.4 国内外研究现状 |
| 1.4.1 数控机床可靠性研究现状 |
| 1.4.2 寿命预测研究现状 |
| 1.4.3 数控机床精度评价研究现状 |
| 1.4.4 数控机床维修策略研究现状 |
| 1.5 论文主要研究内容 |
| 1.5.1 综述总结与问题提出 |
| 1.5.2 本文主要内容 |
| 第2章 高端数控机床功能部件剩余寿命预测方法研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 性能退化相关概念 |
| 2.3 电主轴/刀柄结合面性能退化建模 |
| 2.3.1 主轴/刀柄性能退化指标构建 |
| 2.3.2 电流损耗与刀柄性能退化分析 |
| 2.3.3 小波包降噪 |
| 2.4 融合RVM和改进幂函数的预测模型 |
| 2.4.1 小波包熵 |
| 2.4.2 相关向量机概述 |
| 2.4.3 回归模型及拟合性能评价 |
| 2.4.4 剩余寿命综合预测模型 |
| 2.5 实验验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于S试件的高端数控机床运行可靠性评价 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于S试件的机床运行精度分析 |
| 3.2.1 S试件的结构特点 |
| 3.2.2 数控机床的运动误差分析 |
| 3.3 数控机床结合面动特性研究 |
| 3.3.1 数控机床结合面性质 |
| 3.3.2 结合面研究概述 |
| 3.4 高端数控机床切削过程中动态性能评价 |
| 3.4.1 运行状态感知 |
| 3.4.2 基于CEEMDAN的特征提取 |
| 3.4.3 基于S试件的运行状态评价 |
| 3.5 实验验证 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于多源信息数据数控机床综合可靠性评价 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 高端数控装备的多源可靠性评价指标 |
| 4.2.1 基于故障时间的可靠性评价 |
| 4.2.2 基于运行状态的可靠性评价 |
| 4.2.3 基于加工质量的可靠性评价 |
| 4.3 高端数控装备多源信息融合评价体系 |
| 4.3.1 基于层次分析法的权重分配 |
| 4.3.2 基于故障数据的模糊可靠性评价 |
| 4.3.3 基于多源信息数控机床评价体系构建 |
| 4.3.4 实例验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于贝叶斯网络生产线中数控机床可靠性评价 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 航空结构柔性生产线可靠性评价模型 |
| 5.3 制造子系统信息融合及状态划分 |
| 5.4 构建多状态贝叶斯网络 |
| 5.5 实例验证 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 基于寿命预测的维修策略研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 维修保障与维修策略概述 |
| 6.2.1 维修决策模型 |
| 6.2.2 维修程度及优化决策 |
| 6.3 基于寿命预测的维修决策模型 |
| 6.3.1 视情维修相关研究 |
| 6.3.2 视情维修与定期维修的联合维修策略 |
| 6.3.3 基于维修时机和维修阈值的联合优化 |
| 6.4 蒙特卡罗仿真 |
| 6.5 实例验证 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 研究结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间发表的学术论文和参加科研情况 |
| 作者简介 |
| 详细摘要 |
（10）基于声发射的含水岩土安全监测技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 含水岩土安全监测系统研究现状 |
| 1.2.1 含水率-声发射关联国内外研究进展 |
| 1.2.2 损伤数据建模处理国内外研究进展 |
| 1.2.3 岩石含水率识别国内外研究进展 |
| 1.2.4 损伤评估国内外研究进展 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 2 岩石含水损伤-声发射信号关联探究 |
| 2.1 单轴受压数值仿真研究 |
| 2.1.1 控制方程与边界条件 |
| 2.1.2 仿真结果 |
| 2.2 单轴压缩实验与信号分析 |
| 2.2.1 实验样本与采集设备描述 |
| 2.2.2 信号参数分析法 |
| 2.2.3 不同载荷对声发射信号的影响 |
| 2.2.4 不同含水率对声发射信号的影响 |
| 2.2.5 基于智能采样指标的含水率等级观测与检定 |
| 2.3 基于计算机断层扫描影像分析的损伤量化 |
| 2.3.1 扫描设备与图像处理算法 |
| 2.3.2 损伤等级量化 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 损伤监测系统建模 |
| 3.1 拟人记忆监测数据约简 |
| 3.2 基于简谱化的监测信号处理模型 |
| 3.2.1 监测系统描述 |
| 3.2.2 简谱化模型 |
| 3.2.3 基于LSTM网络的损伤模式识别 |
| 3.2.4 失效数据恢复 |
| 3.2.5 模型实验 |
| 3.3 声发射参数筛选 |
| 3.3.1 第一步筛选 |
| 3.3.2 第二步筛选 |
| 3.3.3 模型实验 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 含水率模糊识别 |
| 4.1 模糊评估基本原理 |
| 4.2 基于模糊数学的含水率识别 |
| 4.2.1 自适应权重向量 |
| 4.2.2 隶属度矩阵 |
| 4.2.3 含水率模糊识别 |
| 4.3 渗流数值模拟 |
| 4.3.1 边界条件 |
| 4.3.2 仿真结果 |
| 4.4 含水率识别实验 |
| 4.4.1 实验系统描述 |
| 4.4.2 声发射信号预处理 |
| 4.4.3 实验数据分析 |
| 4.5 脑电信号强度视觉预警 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 含水损伤评估 |
| 5.1 基于信息熵-可靠性分析的损伤评估 |
| 5.1.1 声发射信号时域特征波 |
| 5.1.2 损伤因果推理逻辑与可靠性理论 |
| 5.1.3 推理度矩阵 |
| 5.1.4 结构损伤信息熵向量 |
| 5.2 损伤因果推理 |
| 5.2.1 疲劳评估 |
| 5.2.2 原因溯源 |
| 5.3 系统实验 |
| 5.3.1 砂岩含水损伤评估 |
| 5.3.2 损伤源定位 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A.作者在攻读博士学位期间取得的成果目录 |
| B.作者在攻读博士学位期间参与的科研项目 |
| C.作者在攻读博士学位期间取得的奖项 |
| D.学位论文数据集 |
| 致谢 |
四、双向载荷下威布尔应力参量的研究（论文参考文献）
- [1]多物理场量的MMIC协同设计方法与可靠性评估技术研究[D]. 张进. 电子科技大学, 2021(01)
- [2]风电齿轮疲劳断裂数值模拟及寿命评估[D]. 杨文猛. 大连理工大学, 2021(01)
- [3]航空发动机涡轮轴疲劳寿命预测与可靠性分析方法研究[D]. 王学明. 电子科技大学, 2021(01)
- [4]基于蒙特卡洛法的动车组差动保护系统可靠性研究[D]. 赵文涛. 兰州交通大学, 2021
- [5]旋转控制电液激振时效系统特性及关键技术研究[D]. 赵国超. 辽宁工程技术大学, 2020(01)
- [6]基于激光表面淬火的大型风电变桨轴承疲劳寿命研究[D]. 王琳. 北京石油化工学院, 2020(06)
- [7]出水木质文物损伤演化声发射特征与失稳预测方法及装置研究[D]. 赵亓. 北京林业大学, 2020(01)
- [8]典型运营荷载下输电线路复合横担的疲劳分析[D]. 陆兴华. 东南大学, 2020
- [9]高端数控机床服役过程可靠性评价与预测[D]. 韩凤霞. 机械科学研究总院, 2020
- [10]基于声发射的含水岩土安全监测技术研究[D]. 陶锴. 重庆大学, 2020