研究人员开发的新药使HIV感染者的估计寿命增加一倍

科学家对使AIDS转为可控性慢性疾病的前景越来越乐观,这种乐观精神很有道理:因为(1)正如克林顿总统所言,在过去的4年里,新型药物已使HIV感染者的估计寿命增加一倍;(2)新型蛋白酶抑制剂类药物,使部分患者血液中HIV浓度降低大约99％;(3)已批准的AIDS和AIDS相关疾病的药物自1995年～1996年一年的时间里从34种增加到42种;

光伏发电板支架焊接结构疲劳寿命估计研究

光伏发电板支架焊接强度不足会导致支架焊接疲劳寿命短,焊接结构失效概率上升,为此,文中提出光伏发电板支架焊接结构疲劳寿命估计方法。考虑光伏发电板焊接厚度和局部过渡等因素,构建光伏发电板支架焊接结构模型。根据该模型确定焊趾为支架应力集中区,以支架焊趾为主获取光伏发电板支架焊趾疲劳应力分布,从中明确当前状态下发电板焊接结构疲劳应力状态,结合概率神经网络建立疲劳寿命估计模型,得到光伏发电板支架焊接结构疲劳寿命估计结果。试验结果表明:该方法能够确定精准的疲劳应力分布及疲劳寿命,该方法的疲劳寿命估计精度高。

基于等效电路模型的云端动力电池寿命估计

由于目前动力电池管理系统(battery management system,BMS)存在存储小、算力低等问题,仅依靠BMS估计出的容量误差会随电池荷电状态(state of charge,SOC)累计误差增大而逐渐增大。为实现动力电池寿命准确估计,提出了基于等效电路模型(equivalent circuit model,ECM)的动力电池容量估计方法。模型基于开路电压(open circuit voltage,OCV)和SOC的关系,直接建立1阶RC模型和容量联系;通过粒子群优化算法(particle swarm optimization,PSO)寻优最小仿真端电压与实际端电压的均方根误差(root-mean-square error,RMSE),此时辨识结果为初步估计容量,结合多项式回归(polynomial curve fitting,PCF)控制卡尔曼滤波(kalman filter,KF)对辨识结果进行了优化。最后对云端实车与传统方法测得的容量进行对比验证,二者的RMSE小于3%且最大绝对误差小于2 Ah。与现有方法相比,该方法能够不单依赖BMS数据准确估计容量。同时,对于实车等复杂场景的应用做出了优化,可以实现实车场景下的容量精确估计。

基于改进支持向量回归的船用机械零部件寿命估计

船用机械零部件退化的敏感特征难以提取,导致其寿命估计均方误差增加。为此,设计一种基于改进支持向量回归的船用机械零部件寿命估计方法。采用小波变换法去除全寿命周期数据噪声,提取零部件退化的时域特征,利用集合经验模态分解获取频域特征。经主成分分析法完成特征降维处理后,确定机械零部件退化的敏感特征。采用考虑莱维飞行机制的改进蚁狮优化算法寻求支持向量回归模型最佳参数。将提取到的敏感特征输入至改进支持向量回归模型中,得到船用机械零部件寿命估计值。实验结果表明,当步长为6时,支持向量回归模型的均方误差指标最小、决定系数指标最大,可实现机械零部件寿命精准估计。

基于代理模型的风力机轴承疲劳寿命高效估计

双列调心滚子轴承广泛用于不同功率风力机主轴轴承,其结构复杂,工况繁多,以至其疲劳损伤具有极大的离散性,难以实现其使用寿命的快速准确估计。本文提出了一种针对双列滚子轴承疲劳数物融合的快速预估方法。首先结合拉格朗日方程和赫兹接触理论建立了轴承动力学机理仿真模型,然后使用序列加点方法和Kriging插值模型实现了应力的快速仿真,最后结合S-N曲线和累积损伤寿命理论获得轴承的疲劳损伤程度。通过某实际风场的主轴承算例,证明了本文所提方法的精度和计算效率。

锂电池状态跨域估计算法综述

对锂电池运行状态进行精确估计和预测是保障其运行性能和安全的重要手段。基于数据驱动的锂电池状态估计算法容易受到实际数据分布偏差影响而导致预测模型性能下降,限制了模型的泛化性能,基于迁移学习的锂电池状态跨领域估计算法可以较好地解决此类问题。该文分别从锂电池荷电状态估计、健康状态估计以及剩余寿命估计3类常见应用场景展开讨论,比较不同场景下方法之间的差异,同时揭示它们之间的共性。从技术路线角度出发将常用于状态估计的迁移学习方法归纳为3类:基于微调的迁移、基于度量的迁移和基于对抗训练的迁移。介绍了每一类方法的基本原理、代表性技术和典型应用场景,并基于此3类技术路线对近年基于迁移学习的锂电池状态跨域估计方法进行了全面的归纳介绍。

不确定退化测量数据下的剩余寿命估计

剩余寿命估计是工程系统预测与健康管理的关键.目前,基于观测的系统退化数据进行剩余寿命估计得到了很大的关注.由于系统随机退化过程和测量误差的影响,测量数据中不可避免包含退化随机性和测量不确定性.然而,现有基于观测数据的剩余寿命估计研究中,没有将退化随机性和测量不确定性对估计的剩余寿命分布的影响同时考虑.鉴于此,提出了一种基于Wiener过程且同时考虑随机退化和不确定测量的退化建模方法,利用Kalman滤波技术,实现了潜在退化状态的实时估计.在退化状态估计的基础上,得到了同时考虑退化状态不确定性和测量不确定性的解析剩余寿命分布.此外,提出了一种基于极大似然方法的退化模型参数估计方法.最后,通过陀螺仪的退化测量数据验证了本文提出的方法优于不考虑测量不确定性的方法,可以提高剩余寿命估计的准确性.

步进应力加速退化试验的建模与剩余寿命估计

步进应力加速退化试验的建模与剩余寿命估计是产品视情维护和健康管理中的一个关键问题。针对传统加速退化建模方法没有考虑同类产品之间个体差异的问题,提出一种基于维纳过程的加速退化建模和剩余寿命估计方法。利用维纳过程对单个应力下的退化过程建模,并将维纳过程中的漂移系数看成随机变量以描述个体差异。依据该模型,可以得到产品的剩余寿命信息和可靠性信息。提出一种随机变量加速模型,该模型将传统加速模型中的参数看成随机变量以描述个体差异,传统加速模型是其特例。针对步进应力加速退化试验的测量数据,提出一种加速退化模型未知参数的两步极大似然估计方法。以激光器为例的仿真试验结果表明,所提方法的模型拟合性和剩余寿命估计精度都优于现有建模方法,具有一定的工程应用价值。

基于低载强化特性的疲劳寿命估计方法

准确地估计疲劳寿命对于汽车零部件的可靠性和轻量化设计具有重要的作用。但由于现有疲劳寿命估计方法认为载荷仅对零件造成损伤,导致工作载荷下基于传统疲劳寿命预估方法得到的疲劳寿命较为保守。大量研究结果表明,疲劳极限以下载荷对零件疲劳强度的强化作用。以碳钢低载强化特性为基础,基于Miner准则,提出一种考虑低载强化效果的简化的疲劳寿命预估方法。该方法将疲劳寿命预估分成两个阶段,在不同的阶段分别考虑低幅载荷的强化和损伤。通过对强化效果与强化载荷和强化次数的关系进行线性简化,简化了疲劳寿命的计算过程。以轿车扭杆梁后桥为对象,通过采集试车场道路下的工作载荷,利用该方法和Miner准则对后桥进行疲劳寿命估计,并通过道路载荷模拟技术对后桥进行试验验证。结果表明,该方法具有较高的精度。

抗冰导管架平台冰激疲劳寿命估计

基于安全寿命设计理论,论述了抗冰平台冰激疲劳寿命估计的方法,给出了谱分析和时间域分析方法的内容和流程,其中疲劳冰荷载和冰疲劳环境模型是冰激疲劳估计的两个关键问题。基于渤海冰情和冰荷载连续多年现场观测数据,初步建立了渤海JZ20-2海域海冰疲劳环境模型和锥体结构冰力谱,并利用谱分析方法,对新建的JZ20-2NW平台进行了详细冰激疲劳估计。此方法对抗冰平台的安全评估与动力分析具有一定的借鉴意义。

锂离子电池内阻辨识及其在寿命估计中的应用

根据锂离子动力电池的特性分析,以实时辨识锂离子电池欧姆内阻为目标,建立了电池内阻简化模型。在该模型的基础上,利用实验采集的数据和递推最小二乘算法,实现了对电池欧姆内阻的在线实时辨识。通过该内阻辨识算法,开展了电池寿命估计实验,获得了电池内阻在不同工况下的变化趋势等相关结论,为实现寿命状态估计提供了有益的参考。

非高斯随机应力载荷频域疲劳寿命估计方法

对于工程中大量存在的非高斯随机应力载荷的疲劳寿命估计问题,传统频域疲劳方法由于基于高斯性假设, 故仅能采用高斯分布近似或经验性修正来简化处理,缺乏理论基础且存在较大误差。基于随机应力载荷的频域疲劳基本理论,利用非高斯概率密度函数的Hermite多项式渐近展开,利用其三维联合高阶统计特征,推导得到了非高斯随机应力载荷下疲劳寿命估计公式,并针对高斯、亚高斯和超高斯随机应力载荷进行了验证。该方法普遍适用于窄带、宽带、高斯和非高斯应力载荷作用下的疲劳寿命估计问题,具有重要的理论意义和工程价值。

结构疲劳寿命估计的集合理论模型

对于材料性质和载荷具有不确定性结构进行疲劳寿命估计时,结构疲劳寿命往往是这些不确定性变量的函数.以凸分析和区间数学为理论基础,将这些不确定变量用椭球和区间定量化,基于Taylor级数展开,提出了近似估计结构疲劳寿命的非概率集合理论模型—凸模型方法和区间分析方法.它们克服了概率方法需要预先知道不确定变量的概率分布密度或大量统计数据的局限性,并且计算量小.通过数值算例,将凸模型方法、区间分析方法与概率方法进行了比较研究,数值计算结果表明了这两种非概率方法对线性及非线性形式的结构寿命估计均能提供令人相当满意的精度.

汽车设计中的疲劳寿命估计方法及其最新发展

介绍了疲劳寿命估计方法在汽车设计中的应用，包括传统试验方法、有限元法和动态应变场的模态分析方法。

考虑测量误差的步进加速退化试验建模与剩余寿命估计

步进应力加速退化试验已发展成高可靠、长寿命产品可靠性评估与剩余寿命估计的主要试验方法。为研究测量误差在基于步进应力加速退化试验方法剩余寿命估计中的影响,建立了基于Wiener过程的考虑个体差异和测量误差的退化模型。将Wiener过程的漂移系数随机化描述个体差异,在首达时间意义下得到了寿命分布的概率密度函数。基于极大似然估计法对模型中引入的未知参数进行估计。采用蒙特卡洛方法对激光器的性能退化进行了仿真研究。研究结果表明,考虑测量误差的退化模型的模型拟合性和剩余寿命估计精度都优于不考虑测量误差的方法,可以提高可靠性估计的精度与剩余寿命预测的准确性。

结构疲劳寿命的区间估计

对材料性质和载荷具有不确定性的结构进行了疲劳寿命估计.结构的疲劳寿命往往是这些不确定性因素的函数.以区间数学为基础,将这些不确定性因素用区间进行定量化,借助一阶Taylor级数,提出了近似估计结构疲劳寿命的区间分析方法.区间分析方法克服了概率分析方法需要预先知道大量统计数据的缺点,且计算量小.通过典型数值算例将区间分析方法和概率分析方法进行了比较,结果表明了区间分析方法对线性和非线性形式的结构寿命估计在小不确定度情况下均能提供足够的精度.

基于灰色预测理论的恒加试验寿命估计

本文首先介绍了目前恒加试验中,求正常应力水平下特征寿命点估计的数据统计分析方法及其不足。而后针对恒加试验的特点和所需解决的问题,基于灰色预测理论模型,给出了一种新的进行特征寿命点估计的方法。最后给出了应用实例,证明了本文所给出的方法确实可行。

一种新的非高斯随机振动疲劳寿命估计方法

构造了非高斯修正系数的多项式响应面模型,提出了一种基于高斯近似的非高斯随机振动疲劳寿命估计方法。采用Winterstein传递函数法将非高斯随机应力转化成高斯随机应力,并联合雨流计数和Miner损伤准则分别估算两种随机应力下的累计损伤和谱矩,对多个样本进行最小二乘拟合之后构建一个关于应力谱矩和非高斯修正系数的多项式响应面模型。利用高斯近似法估算非高斯随机振动疲劳损伤量,并与经过雨流计数和Miner损伤准则估算的非高斯随机过程下疲劳损伤对比,结果表明:高斯近似法具有较好的精度。

结构疲劳寿命估计的概率和非概率混合模型研究

针对结构同时含有概率参变量和非概率参变量的情况,结合疲劳寿命估计的概率模型和区间模型,把随机参量作为实现值,通过两次寿命分析拟合出寿命下限的概率分布函数,进而得到混合变量时给定置信度下的疲劳寿命下限估计值。通过与区间估计模型比较,混合模型更为精确、可行。

老钢桥剩余安全度与剩余寿命估计

通过对老钢桥疲劳断裂安全度的分析 ,计算了老钢桥的剩余寿命和继续使用所需的检测间隔 ,为老钢桥在考虑经济性前提下的维修与加固提供了可靠性依据 .