寿命预测
金属材料中的失效分析与寿命预测
金属材料中的失效分析与寿命预测在制造业与工程领域，金属材料是最常用的一类材料。
然而，应用中的金属材料难免会出现各种失效现象，这些失效现象对于设备的正常运转和工作人员的安全带来了严重影响。
因此，了解金属材料中的失效分析和寿命预测方法，对于提升设备的可靠性和安全性具有重要意义。
一、失效类型及原因金属材料在使用过程中可能发生腐蚀、疲劳、应力腐蚀裂纹、焊接裂纹等多种失效类型。
其中，腐蚀是最常见的失效类型，它会导致金属材料的厚度减少、破损、变形等问题。
腐蚀的原因主要有化学腐蚀、电化学腐蚀、微生物腐蚀、高温氧化等。
疲劳失效与应力腐蚀裂纹也十分常见。
疲劳失效是由于金属材料在反复的应力作用下，逐渐发生微小的损伤，导致微小裂纹和最终失效。
应力腐蚀裂纹则是由于金属材料受到了应力和腐蚀的共同作用，导致表面出现裂纹，进一步导致金属材料的失效。
焊接裂纹是在焊接过程中出现的缺陷，如果不及时修复，很容易引发器件失效。
因此，在金属材料的制造过程中，严格的焊接操作非常重要。
二、失效分析失效分析是指对失效的机器或器件进行全面分析，了解失效原因和类型以及所受影响的程度并采取相应的措施。
在失效分析的过程中，需要从以下几个方面入手：1、问题描述问题描述是失效分析的第一步。
需要对失效的机器或器件进行详细的描述，包括发生时间、失效类型等信息。
2、样本采集样本采集是失效分析的关键步骤，需要从失效的机器或器件中采集样本进行检测分析。
样本的选取非常重要，需要选择与实际情况相似的样本，以便准确的分析失效原因。
3、试验检测试验检测是对样本进行全面检测。
通过显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪等仪器检测样本的内部结构和组成，找到失效原因。
4、制定措施在对失效的机器或器件进行分析之后，需要制定相应的措施，以防止类似问题的再次出现。
常见措施包括更换损坏的部件、更改原零件的设计、采用更耐腐蚀的材料等。
三、寿命预测寿命预测是指根据机器或器件的使用条件和材料的性能，在其使用前或使用中预测其寿命。
机械设备寿命预测
机械设备寿命预测机械设备寿命预测机械设备寿命预测【1】摘要：随着人类科技发展和文明进步，诸如飞行器、舰船、车辆、发电机组等机械重大装备与基础设施的安全服役对于国民经济发展和国防建设都具有重要意义。
寿命预测理论是机械零件与装备安全服役的关键基础，也是现代机械设计与制造必须涵盖的重要方面。
本文针对机械重大装备寿命预测研究方法的特点和应用状况，综述国内外相关文献的研究现状，总结当前机械重大装备寿命预测研究的热点与成就，归纳当前机械重大装备寿命预测研究在理论建模与试验中存在的若干问题，分析机械重大装备寿命预测具有理论建模难、试验验证难以及数据积累分析难的特点，为今后进行深入的寿命预测研究提供可以借鉴的研究方向。
关键词：后勤档案管理前言：机械重大装备寿命预测技术对国民经济发展和国防建设具有重要意义。
在过去近一个世纪与失效事故的斗争中，人类通过对诸如飞行器、舰船、车辆、发电机组等机械重大装备的研究，建立了基于力学的寿命预测理论、基于概率统计的寿命预测理论以及基于信息新技术的寿命预测理论等学科分支。
目前机械重大装备运行条件复杂、环恶劣，在长期运行过程中会逐渐老化，剩余寿命会逐步下降，容易导致恶性事故发生，造成巨大的财产损失和人员伤亡;而如果盲目地进行维修更换则会带来巨大的浪费。
所以正确预测机械重大装备的剩余寿命对于保证设备安全运行、提高经济效益有很大的意义。
同时，对于诸如大型风力机主轴轴承等采购周期需要一年以上的典型重大装备，由于零部件及整机装备加工困难、制造周期长、价格昂贵、损坏后果严重，机械重大装备必须提前采购并预备备件以确保正常持续的生产，避免停产事故损失。
所以正确预测机械重大装备的剩余寿命又可以为制定合理有效的备件制作计划和检修计划提供可靠的依据。
1.寿命预测的基本概况机械重大装备的寿命预测，也被称为剩余服役寿命预测或剩余使用寿命预测，顾名思义就是指在规定的运行工况下，能够保证机器安全、经济运行的剩余时间。
预测寿命---看您能活多久？
预测寿命---看您能活多久？性格预测寿命俗话说，性格决定命运。
其实，性格不仅与命运密切相关，还能左右一个人的寿命。
有心理学家把性格分为以下六类(小人、下人、俗人、伟人、高人、真人)。
第一类：经常自己找气生，叫“小人”即小心之人。
纵使拥有富贵，也总是自怨自责，这种人听到外人骂别人的话，就以为骂自己。
这种人的寿命一般在50岁以下。
第二类：经常受别人气却又无法排解，有时敢怒不敢言，这种人叫“下人”即低声下气之人。
这种人的寿命一般在60岁左右。
第三类：自己经常生气，也经常气别人，有事迁怒于别人，这种人叫“俗人”是俗气之人。
这种人的寿命一般在70岁左右。
第四类：能经常让别人生气，自己却不生气，这种人叫“伟人”。
他们的哲学是与人斗其乐无穷，一般寿命在80岁左右。
第五类：别人怎么气自己，都能淡然处之，这种人叫“高人”。
随遇而安是心理健康的秘诀，别人气我，我不气，大人有大量，宰相肚里能撑船，这种人的寿命一般在90岁左右。
第六类：自己从不气别人，别人气自己也不生气，这种人叫“真人”。
这样的人遇到什么事，都觉得犯不着生气，如孙思邈等，一般寿命在100岁左右。
可见，寿命长短与性格密切相关，活得开心快乐才会长命百岁`。
因此，经常想不开，有烦心事的人，要时时提醒自己，把心理郁闷排解出去，不让这些负面情绪影响自己的寿命。
心率预测寿命心率的快慢与寿命的长短有关吗？科学家们早就发现，小型哺乳动物如鼠类、兔类等心率很快，每分钟可达数百次，但它们的寿命仅1-3年。
相反，大的哺乳动物如鲸体重很大，心率慢，每分钟仅20次左右，其寿命却可达30-40年。
动物：心率越慢寿命越长科学家们进一步证实，在所有哺乳动物中都可发现这一规律。
有趣的是，仓鼠每分钟心跳约500-600次，是鲸的20-30倍，然而它的体重只是鲸的50万之一。
人们发现，一种叫格拉帕哥斯的乌龟寿命可长达177年，它的每分钟心跳仅为6次，一生心脏共跳动约5.6亿次。
令人惊奇的是，所有哺乳动物(人除外)一生的心跳次数基本一样，大约是7.3亿次左右。
金属材料疲劳寿命分析与预测
金属材料疲劳寿命分析与预测疲劳是金属材料在交变载荷下逐渐失效的一种常见现象。
疲劳造成许多工程事故，因此研究金属材料疲劳寿命分析与预测显得尤为重要。
本文将介绍疲劳的基本原理、疲劳寿命的测试方法和预测模型，以及一些用于提高金属材料疲劳寿命的方法。
疲劳是金属材料在交变载荷下逐渐失效的过程。
这主要是由于应力集中造成的微裂纹的扩展导致材料的失效。
疲劳失效通常是由于应力波动引起的，这些应力波动可由多种原因引起，例如机械振动、温度变化等。
在一定的应力水平下，材料会经历一个初期的“寿命”，之后逐渐出现损伤和大幅度的疲劳寿命下降。
为了解决疲劳问题，科学家和工程师发展了多种疲劳寿命测试方法，用于评估材料在实际应用中的疲劳性能。
最常用的方法是疲劳试验，它通过施加给定的交变载荷，测量材料的疲劳寿命。
这些试验可以在实验室条件下进行，通过监测材料的应力、应变和裂纹扩展等参数，从而确定材料的疲劳性能。
除了实验方法外，还有许多数学模型和计算方法用于预测金属材料的疲劳寿命。
其中最常用的是S-N曲线和疲劳强度极限。
S-N曲线描述了材料在一定应力水平下的抗疲劳能力，通过将应力和寿命进行对数标度的对数模型来表示。
疲劳强度极限是指在无限疲劳循环之前的载荷极限，通常使用应力水平来表示。
然而，由于金属材料疲劳过程的复杂性，疲劳寿命的预测一直是一个具有挑战性的课题。
许多因素，如材料的微观结构、表面处理、环境因素等，都会对材料的疲劳性能产生影响。
因此，仅仅依靠数学模型和计算方法无法完全准确地预测金属材料的疲劳寿命。
为了提高金属材料的疲劳寿命，科学家和工程师采用了多种方法。
一种常见的方法是表面处理，如喷丸、化学抛光、电解抛光等。
这些处理可以去除表面的裂纹、夹杂物和氧化物，从而减少应力集中，延长材料的疲劳寿命。
此外，改变材料的晶格结构和添加合金元素也可以提高材料的疲劳性能。
例如，通过控制晶粒尺寸和添加细小的合金颗粒，可以提高材料的强度和韧性，从而延长材料的疲劳寿命。
装备性能试验中的使用寿命测试与预测研究
装备性能试验中的使用寿命测试与预测研究随着技术的不断进步和装备设备的不断更新，对装备性能的要求也日益提高。
对于装备的使用寿命测试和预测研究在装备性能试验中具有重要的意义。
本文将重点探讨装备使用寿命测试和预测研究的方法和意义。
使用寿命测试是评估装备性能和可靠性的重要手段之一。
该测试通过在一定的工作条件下模拟装备的使用情况，观察装备的使用寿命和性能变化，并进行相应的数据分析和处理，从而得出装备的使用寿命。
使用寿命测试主要包括可靠性试验和耐久性试验。
可靠性试验是对装备在设计寿命范围内故障和失效的概率进行统计和评估。
通过对装备的关键组件和性能指标进行监测和测量，可以获得装备的失效概率和故障模式，并对装备的可靠性进行评估和改进。
可靠性试验可以提前发现装备的潜在问题和缺陷，为装备的设计和制造提供科学依据。
耐久性试验是对装备在长期使用情况下的性能稳定性进行检测和评估。
通过对装备在一定条件下的反复使用和负载测试，可以观察装备的性能变化和寿命衰减情况。
耐久性试验是评估装备耐久性和寿命的重要方法，可以为装备的设计和维护提供参考。
除了使用寿命测试之外，装备的使用寿命预测也是装备性能试验的重要内容。
使用寿命预测是通过建立合理的数学模型和统计方法，根据装备的使用环境和工作条件，对装备的使用寿命进行预测和估计。
使用寿命预测可以为装备的安全运营和维护提供参考，帮助用户合理安排装备的维修和更换计划。
在装备使用寿命测试和预测研究中，需要关注以下几个方面：首先，需要选择合适的试验方法和条件。
使用寿命测试和预测研究需要根据装备的特点和使用环境，选择合适的试验方法和条件，以保证试验的准确性和可靠性。
其次，需要建立有效的数据采集和分析方法。
使用寿命测试和预测研究需要大量的试验数据和相关指标，因此需要建立有效的数据采集和分析方法，以提取和处理有用的信息。
此外，还需要建立合理的数学模型和预测方法。
使用寿命预测需要建立合理的数学模型和预测方法，以根据装备的使用情况和使用寿命数据进行预测和估计。
设备剩余寿命的预测与分析
结论与展望
通过实验设计与实施，我们发现方法在预测设备剩余寿命方面具有更高的预 测精度和稳定性。深度学习算法中的CNN、RNN和LSTM等算法可以更好地处理时序 数据，捕捉设备性能变化的趋势和模式。而传统预测方法在处理复杂设备和长周 期数据时预测精度可能受到影响。
展望未来，我们认为设备剩余寿命预测将成为工业互联网领域的一个重要应 用场景。通过结合物联网、大数据和技术，我们可以实现设备的实时监控、故障 预警和智能维护等功能，为ห้องสมุดไป่ตู้业提供更加高效、智能的设备管理和维护解决方案。 我们还需要进一步研究和改进预测方法，提高预测精度和稳定性，以更好地满足 企业的实际需求。
引言
在现代化工业生产中，设备运行的安全性和稳定性对于生产效率和生产质量 具有至关重要的影响。然而，设备在长时间使用过程中可能会受到各种因素的影 响，导致其性能下降，甚至发生故障。因此，预测设备的剩余寿命成为了关键问 题。近年来，随着大数据技术的发展，基于数据驱动的设备剩余寿命预测方法越 来越受到。本次演示将探讨基于数据驱动的设备剩余寿命预测关键技术，旨在为 提高设备运行效率和安全性提供理论支持。
4、算法模型
在基于数据驱动的设备剩余寿命预测中，常用的算法模型包括线性回归、支 持向量回归、随机森林回归、神经网络等。这些模型各有优劣，在实际应用中需 要根据具体问题和数据特征进行选择。例如，线性回归模型简单易用，适用于线 性关系的数据，但可能无法处理非线性关系的数据；神经网络模型能够处理复杂 的非线性关系，但需要大量的数据进行训练，且易受过度拟合等问题影响。
展望未来，我们期望看到更加完善和智能化的设备剩余寿命预测技术。未来 的研究可以以下几个方面：提高数据的质量和完整性，以进一步提高预测模型的 准确性；研究更加有效的特征选择方法，以减少特征冗余和模型过拟合的问题； 探索更加智能化的算法模型，以适应更复杂的设备运行环境和工况；结合设备的 维护和维修策略，制定更加精细化的管理方案，以提高设备的整体使用寿命和生 产效率。
材料的疲劳寿命预测模型
材料的疲劳寿命预测模型材料的疲劳寿命预测模型是工程领域中一个重要的研究课题。
疲劳寿命预测模型可以帮助工程师评估材料在长期循环加载下的性能稳定性和耐久性，从而指导设计和制造工作。
本文将讨论一些常见的材料疲劳寿命预测模型，并探讨它们的应用和局限性。
在材料科学与工程中，疲劳是指材料在周期性加载下经历应力集中、微裂纹形成和扩展，最终导致疲劳断裂的现象。
疲劳断裂在许多领域中都是一个重要的失效模式，比如飞机、桥梁、汽车和重型机械等。
因此，通过预测材料的疲劳寿命，可以帮助我们更好地理解和优化材料的性能。
常见的疲劳寿命预测模型主要分为基于经验和基于物理原理的两种。
基于经验的模型是利用试验数据来建立统计模型，根据材料的历史表现来预测其未来行为。
常见的经验模型包括S-N曲线法、D-N曲线法和Smith-Watson-Topper模型等。
基于物理原理的模型则是基于材料的微观结构和物理行为建立的模型，常见的有裂纹扩展理论和应力集中因子法等。
S-N曲线法是最常见的疲劳寿命预测方法之一。
该方法通过将不同应力幅下的循环寿命与应力振幅作图，得到一条曲线，即S-N曲线。
通过该曲线，可以根据给定的应力幅来预测材料的疲劳寿命。
然而，S-N曲线法的局限性在于，它只能适用于特定应力水平和加载方式下的情况。
此外，S-N曲线法也忽略了材料的微观结构和物理行为，不能提供对寿命预测的深入理解。
裂纹扩展理论是基于材料的微观结构和裂纹行为建立的模型。
该模型利用应力强度因子和裂纹形态参数来预测裂纹扩展速率和寿命。
该方法适用于目标裂纹长度相对较长的情况，可以提供更准确的寿命预测。
然而，裂纹扩展理论需要大量的试验数据和复杂的数学计算，所以在实际应用中存在一定的限制。
在实际应用中，疲劳寿命预测模型的选择要根据具体情况而定。
不同材料的疲劳寿命受到多种因素的影响，比如应力水平、加载方式、温度和环境等。
因此，针对不同材料和应用场景，需要综合考虑不同的模型优缺点，选择合适的寿命预测方法。
寿命评估方法
寿命评估方法寿命评估方法是对产品、设备、系统等进行寿命预测和评估的一种方法。
它通过对产品的设计、制造、使用和维护等各个阶段的数据和信息进行分析，以确定产品的寿命，并预测其可能出现的故障和损坏情况，从而提前采取相应的措施，延长产品的使用寿命，提高产品的可靠性和稳定性。
寿命评估方法主要包括以下几个方面：1. 实验方法：通过对产品进行加速寿命实验或环境应力实验，以模拟产品在实际使用环境中可能遇到的特定应力和环境因素，从而获得产品在不同应力和环境条件下的寿命数据。
这种方法对于评估产品的寿命和确定产品的使用期限具有较高的准确性和可信度。
2. 统计方法：通过对大量产品使用数据进行统计和分析，以确定产品的寿命分布特性和故障规律。
常用的统计方法包括Weibull分析、可靠度增长分析等。
这种方法适用于对已经投入使用的产品进行寿命评估和故障分析。
3. 数学模型方法：通过建立物理模型、数学模型或计算机模型，对产品的结构、材料、工艺等进行分析和仿真，以评估产品的寿命和可靠性。
这种方法可以较为准确地预测产品的寿命和故障情况，并指导产品的设计和制造。
4. 专家经验方法：通过借鉴专家的经验和知识，对产品进行评估和预测。
这种方法主要依赖于专家的经验和直觉，对于没有足够数据和信息的产品具有一定的实用性。
寿命评估方法在产品开发和设计中具有重要的意义。
它可以帮助企业预测产品的使用寿命和故障情况，为企业提供产品使用寿命和维护周期的参考，降低企业的维修成本和更换成本，提高产品的市场竞争力。
总之，寿命评估方法是对产品进行寿命预测和评估的一种方法，通过实验、统计、数学模型和专家经验等多种手段，对产品的寿命和可靠性进行评估和预测，为企业提供决策和指导，延长产品的使用寿命和提高产品的可靠性和稳定性。
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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。
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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。
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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。