基于响应面方法的轴承多应力加速模型建模与验证技术

针对轴承加速寿命试验中多应力加速模型欠缺、失效规律认识不到位等科学问题,首先,深入分析真空、温度、预紧力、转速、微重力环境下,液体润滑轴承的界面微观失效模式及机理;然后,推导和建立考虑上述多应力综合作用机理的微观接触统一润滑模型,研究给出基于改进牛顿-拉夫逊法的数值解算方法;其次,设计5因素5水平的正交仿真方案,开展真空、温度、预紧力、转速、微重力的失效规律仿真与分析,获得微观接触界面膜厚、压力峰值、摩擦系数、最大下表面应力随应力水平及接触区尺寸变化的失效响应值;最后,建立了基于响应面方法辨识真空、温度、预紧力、转速、微重力水平与失效响应值之间的多应力加速模型,并对其进行试验验证及工程应用,奠定了空间轴承加速寿命试验的模型基础.

红外光谱法结合主成分分析快速识别3种天然皮革

利用衰减全反射附件直接采集猪皮革、牛皮革和羊皮革等3种天然皮革的红外光谱图,分析了皮革氨基酸结构中主要基团的红外吸收峰的特点和位置。对光谱数据预处理后选择合适的光谱区域进行主成分分析,首先构筑主成分得分空间对样品直接进行判别,发现由于牛皮革样品和羊皮革样品的红外光谱图极为相似,它们的主成分得分空间区域大部分重叠在一起。然后以猪皮革、牛皮革和羊皮革等3种天然皮革样品作为3类组分,采用主成分回归方法建立相应的判别模型,3类组分的模型预测相关系数为0.965～0.990,均方差均不大于0.122,预测均方差均不大于0.213,模型具有较好的稳定性。利用检测集样品对模型进行验证,根据各组分的预测值可以快速方便地对3种皮革样品进行识别。

基于性能退化的失效阈值变化速率对产品可靠性的影响

性能退化分析是一种有效弥补数据不足的可靠性评估方法。采用线性变化过程描述机械产品的性能退化过程,考虑产品受极值冲击和运行冲击的情况,分析性能退化过程对突发失效的阈值影响。基于变失效阈值的性能退化过程和变失效阈值的冲击过程,建立突发失效和性能退化失效同时存在下的竞争失效可靠性模型。结合实例对可靠性模型进行分析,结果表明:若采用定失效阈值,忽略失效阈值的变化,产品的可靠度会被高估;在一定范围内,机械产品的可靠度随着失效阈值变化速率的增大而下降,随着性能退化量的变大而提升。

空间应用高速转子轴承润滑特性分析

针对空间用高速转子轴承的润滑失效问题,综合考虑接触几何、真实粗糙表面形貌、弹性变形、润滑剂流变特性以及滚珠高速自旋特性等因素的影响,建立角接触球轴承的混合润滑统一模型;分析转速、载荷、真空、高低温等工况环境条件对轴承微观传动界面接触与润滑特性的影响规律,并针对算例给出各种润滑状态之间的临界转速。结果表明:随着转速的提高,轴承接触界面润滑状态逐渐改善;除了极低转速,轴承接触界面压力峰值总体随载荷增大而增加;油膜厚度随着大气压强的增大而增大,界面压力峰值随着大气压强的增大而减小;油膜厚度随着温度的增加而减小,界面压力随温度的升高而增大;低速条件下离心力、微重力引起的入口区域乏油对润滑特性影响较小。

融合先验约束的拓扑霍克斯过程格兰杰因果发现算法

离散时序数据的格兰杰因果关系发现算法具有重要应用价值。现有方法主要采用霍克斯过程建模,无法适用于非独立同分布数据和带有时间误差的数据。为此,提出了一种融合先验约束的拓扑霍克斯过程格兰杰因果关系发现算法(PTHP)。首先,使用基于约束的方法筛选出一批显著性水平较高的因果边,提升算法对故障发生时间误差的容忍性;随后,将上一步获取的边作为先验约束融合到拓扑霍克斯过程中,解决序列间的非独立同分布问题。模拟数据和真实数据的实验证明了该方法的有效性,并获得了PCIC 2021因果推理大赛第一名。

两种工程化的航天器用滚动轴承加速寿命试验方法

滚动轴承是航天器转动类产品的关键零部件,对其开展寿命和可靠性评估的重要方式之一是加速寿命试验。文章提出两种工程化的航天器用滚动轴承加速寿命试验方法,介绍在加速应力、加速模型、样本量、试验时间方面的选取思路和依据,以及模型参数的估计方法;以具体的航天型号产品为对象,进行这两种方法的算例对比分析。结果表明:鉴定性试验(方案1)成本低廉,操作难度较低,但只能给出定性结论;摸底性试验(方案2)能够提供寿命、可靠度等定量结果,但所需样本量较大,试验时间较长,试验成本较高,参数估计计算过程较复杂。

一种改进型闭锁重合闸信号跨双网配合方式及其风险分析

目前,智能变电站的110 kV线路大多采用双重化线路保护,并且为每套保护配置过程层双网。由于智能站建设初期规范不一致,部分智能站的双重化保护闭锁重合闸配合方式存在跨双网的问题。针对上述问题,首先,研究110 kV线路双重化保护网络结构,分析双重化保护相互闭锁重合闸配合逻辑,提出一种改进型跨双网闭锁重合闸配合方式,给出变电站闭锁重合闸信号跨网通信风险计算方法;然后,以某220 kV智能变电站110 kV双重化线路为例进行案例分析,结果表明本文方法可以大幅提高通信可靠性;最后,以实际变电站为例对本文所提方法进行风险计算,为提升智能站跨双网通信的可靠性提供指导方法。

童鞋产品中重金属含量的研究

本文分别从童鞋产品的材质、部位和颜色三方面,及根据QB/T 4340-2012《鞋类化学实验方法重金属总含量的测定电感耦合等离子体发射光谱法》[1]中的实验方法,对童鞋产品中多种重金属(锑、砷、钡、铅、镉、铬、汞、硒、镍、钴)含量进行试验,得到童鞋产品中多种重金属在不同材质、不同部位和不同颜色的含量情况。通过实验结果的分析比较,研究重金属含量与材质、部位和颜色之间的关系,探讨童鞋产品中多种重金属的来源。基于国内外童鞋产品关于重金属的限量指标要求,提出从原材料及生产工艺等方面规避或消除童鞋产品中重金属含量超标的建议,为童鞋企业提升产品质量安全提供技术支持。

基于层次分析法模型对农村热源方案的前景分析

在当今政策和能源结构的基础上,采用层次分析法,以经济型、对环境的影响、适用性、技术性为准则层,对生物质锅炉、燃煤锅炉、地源热泵在农村公共建筑的前景性进行了综合评价分析,结果表明:三种热源中,生物质锅炉在当前农村最具有发展前景性,若是地源热泵克服其三大难题——初投资过高、地埋管占空间过大、地热换热器全年的热平衡,也将在农村会有广阔的发展前景。

集中式变电站二次设备运行环境控制方法

针对集中式变电站提出了一种用于设备密集布置方式的环境控制方法。首先分析集中式变电站密集布置下各环境变量对设备的影响,然后针对变量提出了一一对应的控制方法,最后将各控制方法结合形成一个系统,得到一套用于设备运行环境变量的控制系统。

基于综合应力工作态试验和神经网络的CMG失效边界域预测

本文设计了一种可同时模拟真空热环境和CMG与航天器角动量交换工况的试验设备,提出了模拟在轨真空环境下温度、CMG框架转速、航天器转速3种应力的工作态试验方法,给出了适用于神经网络的CMG运行状态定量表达方法,利用少量试验数据和神经网络方法对工作极限转速矩阵、失效边界、失效边界域进行预测,分析了经验样本对预测结果的影响,以及各应力对其他应力工作域的耦合影响,并给出了预测结果的可信度分析方法。研究结果表明,所提出的方法可以更真实模拟CMG在轨工作状态的同时显著节省试验经费和时间,并具有较高的预测准确性和多应力工作场景适应性,对Ⅰ和Ⅱ两类训练数据集分别获得100%和98.8%的预测正确率,给出了仅凭试验数据无法得到的55℃下的转速失效边界,并且可以内化试验数据背后的工程经验。

Generation of Accelerated Stability Experiment Profile of Inertial Platform Based on Finite Element

The residual stress generated in the manufacturing process of inertial platform causes the drift of inertial platform parameters in long-term storage condition.However,the existing temperature cycling experiment could not meet the increased repeatability technical requirements of inertial platform parameters.In order to solve this problem,in this paper,firstly the Unigraphics（UG） software and the interface compatibility of ANSYS software are used to establish the inertial platform finite element model.Secondly,the residual stress is loaded into finite element model by ANSYS function editor in the form of surface loads to analyze the efficiency.And then,the generation based on ANSYS simulation inertial platform to accelerate the stability of experiment profile is achieved by the application of the analysis method of orthogonal experimental design and ANSYS thermal-structural coupling.The optimum accelerated stability experiment profile is determined finally,which realizes the rapid,effective release of inertial platform residual stress.The research methodology and conclusion of this paper have great theoretical and practical significance to the production technology of inertial platform.