基于二元混合隨機過程的軸承剩余壽命預測 ①

金曉航 李建華 郭遠晶 賈 虹*

(*特種裝備制造與先進加工技術教育部重點實驗室(浙江工業大學) 杭州 310023)(**浙江工業大學機械工程學院 杭州 310023)(***寧海縣浙工大科學技術研究院 寧海 315600)(****浙江工業大學之江學院 紹興 312030)

0 引 言

裝備(如盾構機、風力發電機、水泵水輪發電機組等)在當今社會建設和經濟發展中發揮了重要作用，裝備一旦發生故障會造成重大事故和巨額損失[1-5]。為避免災難事故的發生，同時降低運維成本，需要對裝備健康狀態進行有效的監測、評估并準確地預測其剩余壽命(remaining useful life， RUL)。目前用于剩余壽命預測的方法有貝葉斯濾波算法、神經網絡算法、隨機過程模型等[6-7]。基于隨機過程的裝備剩余壽命預測方法能夠較好地用于分析裝備在工作過程中受到外圍環境、運行條件、制造工藝等不同因素造成的不確定性影響，且具有良好的計算分析特性，成為近年來研究的熱點[8-9]。

為了更加全面地反映裝備的健康狀態和準確地預測其剩余壽命，通常需要同時利用多個性能指標。在利用多個性能指標共同表征裝備的健康狀態時，需考慮不同性能指標間的相關性問題[10]。如Bai等人[11]在對應力-強度模型的可靠性分析中利用Gumbel Copula函數描述應力和強度變量之間的相關關系，并通過工程案例進行分析，證明了所建立模型的實用性。金曉航等人[12]利用Copula函數分析兩個性能指標間的相關關系，提出了一種基于二元維納過程的軸承剩余壽命預測方法。上述的工作都是基于多個性能指標服從同一種隨機過程的假設下開展的。……