شماره ركورد
25754
شماره راهنما
MEC3 33
عنوان
تخمين عمر مفيد باقيمانده ياتاقان هاي غلتشي با استفاده از مدل اتفاقي
مقطع تحصيلي
دكتري
رشته تحصيلي
مهندسي مكانيك- طراحي كاربردي شاخه تخصصي مكانيك جامدات
دانشكده
فني و مهندسي
تاريخ دفاع
1404/12/19
صفحه شمار
103 ص .
استاد راهنما
مهرداد پورسينا , حسين كريم پور
كليدواژه فارسي
ياتاقان¬ غلتشي , شاخص سلامت , عمر مفيد باقيمانده , مدل وينر
چكيده فارسي
عملكرد ياتاقان¬هاي غلتشي به¬عنوان يكي از مهم¬ترين اجزاي ماشين¬آلات دوار، به¬طور مستقيم بر وضعيت كل تجهيزات تأثير مي¬گذارد. تعمير و نگه¬داري سنتي نمي¬تواند نيازهاي توليد را در عصر جديد برآورده كند. بنابراين استفاده از فناوري پيش¬بيني و مديريت سلامت (PHM) براي تجهيزات توليد ضروري است. راهبردهاي نگه¬داري مبتني بر شرايط يك تكنيك ابتدايي براي پيش¬بيني و مديريت سلامت مي¬باشد، كه شامل نظارت بلادرنگ بر سلامت ماشين¬آلات و اتخاذ تصميم¬هاي بهينه نگه¬داري بر اساس اطلاعات پايش وضعيت است. در فناوري PHM، پيش¬بيني عمر مفيد باقيمانده يك محور اصلي و كليدي براي مديريت چرخه عمر مي¬باشد و كمك مهمي به تحقق كاركرد موثر و ايمن تجهيزات مي¬كند. بنابراين، هدف از انجام اين رساله پيش¬بيني RUL ياتاقان¬هاي غلتشي با استفاده از اطلاعات پايش وضعيت مي¬باشد. تخمين دقيق و قابل اعتماد وضعيت سلامت ياتاقان¬ها نيازمند يك شاخص سلامت مناسب مي¬باشد. بنابراين شاخص سلامت MTHD با استفاده از تحليل پيشرفته حوزه فركانس ساخته مي¬شود تا وضعيت سلامت ياتاقان را به¬طور دقيق توصيف كند. به منظور شناسايي دقيق زمان شروع پيش¬بيني، استفاده از يك تابع خطي از ميانگين و واريانس منحني MTHD پيشنهاد شده است. نتايج نشان داد، عيب ظاهر شده در ياتاقان غلتشي با روند خرابي ارتباط مستقيم دارد. هنگامي¬كه عيب در حلقه داخلي ظاهر مي¬شود، روند خرابي به¬صورت خطي و اكيدا صعودي مي¬باشد. از طرفي زماني¬كه عيب در جايي به غير از حلقه داخلي (مثلا حلقه خارجي، ساچمه¬ها يا قفسه نگه¬دارنده) پديدار مي¬شود، روند كلي خرابي را مي¬توان به¬صورت سهمي مدل¬سازي نمود. بنابراين يك مدل يكتا به تنهايي نمي¬تواند فرايندهاي خرابي مختلف را به دقت توصيف كند. براي حل اين مساله در اين رساله يك مدل وينر تطبيقي پيشنهاد شده است. به بيان ديگر، پيش¬بيني عمر مفيد باقيمانده با استفاده از مدل وينر خطي يا غيرخطي مناسب از طريق الگوريتم تطبيقي مدل، انجام مي¬شود. در نهايت، مدل پيشنهادي با استفاده از مجموعه داده¬هاي ميز آزمون XJTU-SY و مجموعه داده¬هاي آزمايشگاهي ميز آزمون ساخته شده اعتبارسنجي شدند. در ميز آزمون ساخته شده، صرفا نيروي شعاعي اعمال مي¬شود. خطاي اندازه¬گيري نيز به¬صورت گوسي در مدل فرض شده است. براي ارزيابي عملكرد مدل پيشنهادي از چندين معيار كمي استفاده شد. نتايج نشان داد كه مقدار R2 در اكثر آزمايش¬ها بيش از 92 درصد است؛ به بيان ديگر، مدل توانسته است حداقل 92 درصد از تغييرات متغير هدف (عمر مفيد باقيمانده ياتاقان) را به¬درستي توضيح دهد. اين مقدار بيانگر دقت مناسب و قابليت اتكاي مدل در تخمين عمر مفيد باقيمانده است.
كليدواژه لاتين
Rolling Bearing , Health Indicator , Remaining Useful Life , Wiener Model
عنوان لاتين
Remaining Useful Life Estimation of Ball Bearings Using Stochastic Model
گروه آموزشي
مهندسي مكانيك
چكيده لاتين
The performance of rolling bearings, as one of the most important components of rotating machinery, directly affects the condition of the entire equipment. Traditional maintenance cannot meet the production needs in the new era. Therefore, the use of predictive and health management (PHM) technology for production equipment is essential. Condition-based maintenance strategies are a primary technique for predictive and health management, which involves real-time monitoring of machinery health and making optimal maintenance decisions based on condition monitoring information. In PHM technology, remaining useful life (RUL) prediction is a key and central axis for life cycle management and makes an important contribution to the effective and safe operation of equipment. Therefore, the purpose of this thesis is to predict the RUL of rolling bearings using condition monitoring information. Accurate and reliable estimation of bearing health status requires a suitable health indicator. Therefore, the MTHD health indicator is constructed using advanced frequency domain analysis to accurately describe the bearing health status. In order to accurately identify the prediction start time, it is proposed to use a linear function of the mean and variance of the MTHD curve. The results showed that the defect appearing in the rolling bearing is directly related to the failure process. When the defect appears in the inner race, the failure process demonstrates to be linear and strictly ascending. On the other hand, when the defect appears somewhere other than the inner race (e.g., the outer race, balls, or cage), the overall failure process can be modeled as a parabola. Therefore, a single model alone cannot accurately describe different failure processes. To solve this problem, an adaptive Wiener model is proposed in this thesis. In other words, the RUL prediction is performed using an appropriate linear or nonlinear Wiener model through a model adaptive algorithm. Finally, the proposed model is validated using the XJTU-SY test bench dataset and the purpose-built test bench laboratory dataset. In this test bench, only radial force is applied. The measurement error is also assumed to be Gaussian in the model. For evaluating the performance of the proposed model, several quantitative metrics were used. The results showed that the R2 value in most experiments exceeds 92 percent; in other words, the model is able to explain at least 92 percent of the variability in the target variable (the RUL of the bearing). This level of performance indicates the model’s satisfactory accuracy and reliability in estimating the RUL.
تعداد فصل ها
5
فهرست مطالب pdf
157967
نويسنده