登高车齿轮箱箱体的故障诊断和寿命预测方面存在哪些问题??   中山民众镇登高车出租,  登高车出租,   中山登高车出租      登高车齿轮箱箱体作为登高车传动部件齿轮箱的关键零部件，其安全运行是保障登高车安全运行的必要条件。在登高车齿轮箱箱体的故障诊断和寿命预测方面存在以下问题：（１）登高车齿轮箱箱体服役时间尚短，缺少全生命周期服役数据，失效数据匮乏；（２）箱体为铸造而成，材料分散性的存在导致样本个体的性能参数整体高于或低于样本总体期望；（３）登高车齿轮箱箱体设计寿命长，箱体损伤过程安全阶段数据较多，预警阶段数据偏少，关键表征数据少，损伤过程正负样本数据不平衡；（４）箱体在拆卸后不具备进行独立可靠性试验和台架试验条件。因此，开展登高车齿轮箱箱体的故障诊断和寿命预测研究，要充分利用已有的少量的宝贵数据，利用仿真分析方法和信息融合方法，充分将基础材料服役数据信息与箱体结构仿真分析结果进行跨尺度关联与决策，来开展登高车齿轮箱箱体的故障诊断和寿命预测研究。具体研究过程中，针对缺少全寿命服役数据问题将采用基于性能退化的故障诊断和寿命预测方法对箱体材料进行故障诊断和寿命预测研究；针对个别样本个体与样本总体期望偏差问题，利用启发式最大后验概率估计算法对性能退化量的特征参量进行补偿；针对箱体材料损伤过程数据中的正负样本不平衡问题，将Ａｄａｂｏｏｓｔ分类算法用于样本分布调整来解决不平衡数据回归问题；针对缺少箱体结构层数据的问题将采用有限元仿真方法对箱体结构疲劳损伤进行分析；最终利用等效应力及模糊决策法将材料尺度与结构尺度的寿命分析信息进行跨尺度的关联与决策，实现箱体的寿命预测研究。具体每一部分的内容介绍如下：

    第一部分，介绍研究背景、研究目的、研究内容和研究意义。从总体上对本文研究的背景进行介绍，提出对登高车齿轮箱箱体开展故障诊断和寿命预测研究的切实需求和意义。

    第二部分，文献综述。对登高车齿轮箱的现状与问题进行综述；并对本研究中涉及的重要方法、算法进行综述分析，包括故障诊断方法、寿命预测方法、基于性能退化的方法、不平衡数据处理方法和跨尺度研究方法；在此基础上总结与本研究相关的研究进展与方法特点，提出本研究中具体用到的方法；最后给出本论文的总体介绍。

    第三部分，基于声发射技术的登高车齿轮箱箱体试验。本部分重点介绍了本研究中进行的搭载声发射系统的箱体材料拉伸试验、疲劳试验和箱体台架试验，包括试验材料、设备、条件以及试验次数的确定，同时也对声发射技术进行了介绍；并在最后给出了加速试验寿命与箱体实际服役寿命的估算关系。

    第四部分，登高车齿轮箱箱体损伤过程声发射信号数据分析。本部分重点对搭载声发射系统的箱体材料拉伸试验、疲劳试验及台架试验数据进行分析。将试验中的声发射信号与材料的拉伸和疲劳的损伤过程进行比对，有效证明了声发射信号数据能够对材料的拉伸和疲劳损伤过程进行表征。通过对台架试验中的声发射信号进行分析，发现了全新箱体在运行中处在不断的性能退化过程之中，能够用声发射信号来表征箱体服役性能的退化过程。

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     第五部分，登高车齿轮箱箱体基于性能退化和材料损伤表征的故障诊断。本部分首先对性能退化研究进行了详细的分析，给出了基于性能退化的故障诊断和寿命预测研究框架，明确了性能退化量、性能退化量的表征参量、特征参量、失效标准的内涵；提出启发式最大后验概率估计算法对箱体材料拉伸和疲劳损伤性能退化量特征参量进行补偿；对箱体材料拉伸过程和疲劳损伤过程进行基于性能退化和材料损伤表征的故障诊断研究；通过对箱体结构进行有限元仿真分析，包括静强度分析和模态分析，找到箱体结构易受损伤的关键结构位置；进而通过关键结构位置布点的方式实现箱体的故障诊断，故障诊断准确率达到合理精度要求。

      第六部分，登高车齿轮箱箱体材料基于性能退化的寿命预测研究。本部分首先针对箱体材料疲劳损伤数据中的关键表征数据与非关键表征数据的严重不平衡问题，提出将Ａｄａｂｏｏｓｔ分类算法思想引入其中，通过改变箱体材料疲劳损伤数据中的正负样本分布，来有效建立箱体材料疲劳损伤过程基于性能退化的寿命预测模型。并在基于性能退化的故障诊断和寿命预测研究框架下，利用箱体材料损伤过程中的声发射信号，建立箱体材料拉伸损伤过程和疲劳损伤过程的基于性能退化的寿命预测模型，寿命预测结果达到合理精度要求。

     第七部分，登高车齿轮箱箱体跨尺度寿命预测研究。本部分首先利用等效应力与模糊决策方法给出了结构与材料的跨尺度关联配准与决策方法；对箱体结构进行了有限元仿真疲劳损伤分析，并通过小结构试样对有限元仿真结果进行了验证，证明了有限元仿真分析的有效性；在此基础上，利用等效应力对箱体材料与箱体结构进行跨尺度的关联，利用模糊决策方法将箱体材料尺度的寿命预测结果与箱体结构尺度的仿真寿命结果进行跨尺度决策，给出箱体跨尺度寿命预测模型，并利用台架试验数据得到预测寿命结果，证明了该方法的有效性。

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