EN 登录
个人信息 更多+

曹宏瑞

教授 博士生导师 硕士生导师

  • 电子邮箱:
  • 学历: 硕博连读
  • 学位: 博士

我的新闻

当前位置: 中文主页 - 我的新闻

课题组关于运行可靠性的综述文章发表于《机械工程学报》

发布时间:2013-10-12
点击次数:
发布时间:
2013-10-12
文章标题:
课题组关于运行可靠性的综述文章发表于《机械工程学报》
内容:

        随着现代工业技术的飞速发展,机械设备日趋复杂、精密、高效、智能化。对于航空发动机、燃气轮机、高端压缩机组、高速列车、高档数控机床等重大装备,其质量与性能的竞争主要体现为可靠性的竞争。自二战以来,美国、日本和欧洲发达国家均大力开展可靠性工程的研究和应用,逐步将可靠性技术渗透到一切产品的设计、制造与使用中。在登月成功后,美国国家航空航天局更是将可靠性工程技术列为三大技术成就之一。我国机械设备的可靠性与国际先进水平相比还有很大差距,是制约我国由“制造大国”走向“制造强国”的瓶颈之一。例如,我国可以研制出技术参数与国际水平接近的数控机床,但在机床的可靠性方面,与国外先进水平相差甚远,平均无故障时间(MTBF)几乎相差1倍。2006年,我国政府制定的《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》,将重大装备、复杂系统和重大设施的可靠性、安全性和寿命预测技术列为重要研究方向,为促进我国可靠性技术的研究和应用提供了难得的历史机遇。

        机械设备在设计可靠性和制造可靠性的保障条件下,生产出厂的机械设备交付给企业用户后,在设备全生命周期的运行服役过程中,所创造的价值远远比设备自身的价值高得多。运行可靠性评估的目的就是动态掌握设备运行状态、保障运行安全和创造经济效益。历经近一个世纪的发展,传统可靠性工程在理论和应用方面取得了丰硕成果,但概率统计模型、大样本失效数据和失效分布等苛刻条件制约了其在机械设备运行可靠性评估中的应用。利用传统可靠性评估方法,可以了解在规定条件下与规定期限内,一批设备不失效地完成要求功能的概率,可以掌握一批同类设备共性的平均可靠性。统计的样本数量越多,概率就越准确。然而,针对某台具体的机械设备进行运行可靠性评估是个性问题,基于大样本条件并依赖概率统计数据得到的平均可靠性难以满足个体设备的运行可靠性需求。如何去评估单具体机械设备的运行可靠性是我们需要思考的问题。

 

附:文章标题和摘要


机械设备运行可靠性评估的发展与思考*


何正嘉  曹宏瑞  訾艳阳  李兵  
(西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室  西安  710049)

摘要: 针对某台具体的机械设备进行运行可靠性评估是个性问题,基于大样本条件并依赖概率统计数据得到的平均可靠性难以满足个体设备的运行可靠性评估需求。归纳传统可靠性理论应用于机械设备运行可靠性评估时面临的问题,回顾相应的改进方法。阐述以动态建模与故障机理分析、信号处理与故障特征提取为理论基础的机械设备运行可靠性的技术内涵,赋予运行可靠性新的含义,定义运行可靠度。提出基于机械设备状态信息的运行可靠性评估方法,通过建立设备运行状态信息与可靠性之间的映射模型,实现运行可靠度的计算。参考国际标准ISO3945,将评价回转机械运行状态的绝对振动量转换为无量纲的可靠度指标;对轴瓦松动维修前后两种状态下的汽轮发电机组、连续运行退化至失效状态下的滚动轴承分别进行运行可靠性评估,取得了良好效果。最后引出机械设备运行可靠性评估有待解决的问题,为后续研究提供参考。
关键词:机械设备 故障机理 特征提取 运行可靠性 运行可靠度
中图分类号:TH17