礦用設(shè)備時變不確定性分析與壽命預(yù)測
定 價：49 元
- 作者：石博強(qiáng)
- 出版時間：2015/11/1
- ISBN：9787502470609
- 出 版 社：冶金工業(yè)出版社
- 中圖法分類：TD4
- 頁碼：
- 紙張：膠版紙
- 版次：1
- 開本：16K
礦山設(shè)備的工作狀況、技術(shù)指標(biāo)、安全性能等諸多方面的不確定性，來自于其自身的機(jī)制和環(huán)境等諸多因素的影響以及它們復(fù)雜的耦合作用。這從工程的角度看又是怎樣的呢？能否將這些帶有不確定性成分的作用機(jī)制進(jìn)行某種“顯式”化并給出礦山設(shè)備系統(tǒng)狀態(tài)演化不確定性的過程表達(dá)和模型呢？目前礦山設(shè)備乃至其他系統(tǒng)的不確定性（或可靠性）分析仍采用傳統(tǒng)方法：即將系統(tǒng)的狀態(tài)“參數(shù)”視為隨機(jī)變量、通過其中各影響參數(shù)的概率分布進(jìn)行狀態(tài)的計算，來進(jìn)行不確定性分析與評價。由于礦山設(shè)備系統(tǒng)在其全壽命周期中，其各種變量在傳統(tǒng)的礦山設(shè)備可靠性分析中一般是將“時間”效應(yīng)引起的不確定性，一統(tǒng)歸于隨機(jī)變量，即變量（參數(shù)）沿著時間坐標(biāo)軸的隨機(jī)演化被“壓縮”成不隨時間演化的“隨機(jī)變量”，這使得傳統(tǒng)的可靠性分析從深層機(jī)理上難以回答系統(tǒng)所具有的任意時刻其可靠性的度量問題。另一方面，傳統(tǒng)的可靠性分析方法對于多因素情形，涉及復(fù)雜的聯(lián)合概率密度函數(shù)的確定問題，這也使其在實際復(fù)雜的工程可靠性評價中受到極大限制。本書試圖對以上問題給予回答，其內(nèi)容包括時變不確定性分析理論、時變不確定性的壽命預(yù)測模型、典型礦山設(shè)備狀態(tài)的時變不確定性計算公式和設(shè)備狀態(tài)預(yù)測的最大可預(yù)測時間等。主要有以下特點：1. 提出了系統(tǒng)狀態(tài)函數(shù)和許用函數(shù)的概念，給出了系統(tǒng)時變不確定性分析的一般表達(dá)形式。2. 建立了具有普適性的系統(tǒng)時變不確定性分析理論，可應(yīng)用到不同的學(xué)科領(lǐng)域和任何復(fù)雜系統(tǒng)可靠性評估中。該理論中并未增加分析所使用的基礎(chǔ)參數(shù)個數(shù)，僅僅是以“漂移率和波動率”來替代原來傳統(tǒng)可靠性分析中的“均值和方差”兩個參數(shù)，卻給出了原來傳統(tǒng)的可靠分析方法中不曾有的、在時間坐標(biāo)軸下演化的不確定性計算結(jié)果。3. 提出的時變不確定性分析理論模型涵蓋了傳統(tǒng)的可靠性計算模型，即傳統(tǒng)的可靠性計算模型可看成是該模型的特例。4. 建立了系統(tǒng)時變不確定性壽命預(yù)測模型。該模型在給出系統(tǒng)可靠度要求的前提下，可以計算出達(dá)到該可靠度的時間，即可獲得基于時變不確定性分析的可靠壽命。5. 推導(dǎo)了典型礦山設(shè)備的時變不確定性計算公式，從而解析了礦山設(shè)備系統(tǒng)時變不確定性的深層次機(jī)理并可給出提高其可靠性的途徑。
機(jī)械設(shè)備，特別是礦用機(jī)械設(shè)備的可靠性問題一直受到科學(xué)家和工程技術(shù)人員的關(guān)注。目前，礦用設(shè)備不確定性分析仍采用傳統(tǒng)方法，即將機(jī)械系統(tǒng)的狀態(tài)“參數(shù)”視為隨機(jī)變量、通過其概率分布進(jìn)行概率計算，來進(jìn)行不確定性分析與評價。我們知道，礦用機(jī)械系統(tǒng)在其全壽命周期中，是一個非常復(fù)雜的“演化”過程，“時間”在各種變量（或參數(shù)）的不確定性（隨機(jī)性）中發(fā)揮著重要作用。但是對任意一個變量，在傳統(tǒng)的礦用設(shè)備可靠性分析中一般是將“時間”效應(yīng)引起的不確定性，一統(tǒng)歸于隨機(jī)變量，即變量（參數(shù)）沿著時間坐標(biāo)軸的隨機(jī)演化被“壓縮”成不隨時間演化的“隨機(jī)變量”。
礦用設(shè)備的使用條件惡劣，工作環(huán)境差，工況復(fù)雜，其載荷存在更大的不確定性。從系統(tǒng)（礦用設(shè)備系統(tǒng)）演化角度出發(fā)，其狀態(tài)（性能）參數(shù)沿著時間坐標(biāo)軸“觀察”是一個隨機(jī)過程。此外，礦用設(shè)備系統(tǒng)中部件（零件）“演化”的隨機(jī)性，導(dǎo)致整個礦用設(shè)備系統(tǒng)未來的“不確定性”。今天，人們?nèi)匀粫䥺枺何覀兯褂玫牡V用設(shè)備會按照“預(yù)先”設(shè)計的路徑走完它的“生命歷程”嗎？它的不確定性如何？或者是它將來任意時刻的可靠性如何？這成為對礦用設(shè)備需要回答的問題。
一般說來，一個礦用機(jī)械系統(tǒng)的未來常常既不是“完全不可預(yù)測”，也不是“盡在掌控之中”，而是“部分確定”與“部分不確定”的“組合體”。這種“部分確定”與“部分不確定”的“多少”則取決于系統(tǒng)自身的機(jī)制和環(huán)境等諸多因素影響以及它們復(fù)雜的耦合作用。這種多因素的影響及其耦合作用從工程的角度看是怎樣的呢？能否將這些帶有不確定性成分的作用機(jī)制進(jìn)行某種“顯式”化并給出礦用設(shè)備系統(tǒng)狀態(tài)演化不確定性的過程表達(dá)和模型？
該書正是基于以上考慮，不刻意追求數(shù)學(xué)的嚴(yán)密而是從工程角度，對礦用設(shè)備狀態(tài)分析理論進(jìn)行探討，建立礦用機(jī)械設(shè)備的時變不確定性分析理論，試圖回答上述問題。
1 緒論1.1 概述1.2 不確定性研究現(xiàn)狀2 時變不確定性分析的理論基礎(chǔ)2.1 時變不確定性分析的理論基礎(chǔ)2.1.1 測度與可測函數(shù)2.1.2 可測函數(shù)的積分2.1.3 隨機(jī)變量2.2 隨機(jī)變量概率分布函數(shù)2.2.1 隨機(jī)變量及分布函數(shù)2.2.2 離散型隨機(jī)變量及其分布2.2.3 連續(xù)型隨機(jī)變量的幾種常見分布2.3 隨機(jī)過程2.3.1 隨機(jī)過程的基本概念2.3.2 隨機(jī)過程的數(shù)字特征及有限維分布函數(shù)族2.3.3 維納過程2.3.4 伊藤過程2.4 隨機(jī)微積分2.4.1 均方導(dǎo)數(shù)與均方積分2.4.2 隨機(jī)伊藤微分2.4.3 隨機(jī)伊藤積分2.5 小結(jié)3 時變不確定性分析理論3.1 礦山設(shè)備不確定性分析一般描述3.1.1 礦山設(shè)備系統(tǒng)的層次劃分3.1.2 基于RBD的系統(tǒng)不確定性分析的一般描述3.2 時變不確定性分析模型3.2.1 數(shù)學(xué)模型建立3.2.2 時變不確定性分析的系統(tǒng)狀態(tài)函數(shù)和許用函數(shù)3.2.3 時變不確定性分析模型一般形式3.2.4 時變不確定性壽命預(yù)測模型3.2.5 時變不確定性參數(shù)的意義及其計算3.2.6 幾種特殊情形3.3 算例3.3.1 例題一3.3.2 例題二3.3.3 例題三3.3.4 例題四3.3.5 例題五3.4 小結(jié)4 多繩摩擦提升設(shè)備的時變不確定性分析4.1 概述4.1.1 基本動力學(xué)方程4.1.2 運動學(xué)與動力學(xué)分析4.2 動防滑的時變不確定性分析4.2.1 重載加速提升階段防滑不確定性分析4.2.2 重載減速提升階段防滑不確定性分析4.2.3 重載減速下放階段防滑不確定性分析4.2.4 增大防滑可靠性的措施4.3 提升鋼絲繩強(qiáng)度的時變不確定性分析4.3.1 鋼絲繩最大應(yīng)力4.3.2 時變不確定性分析4.4 小結(jié)5 斜井提升設(shè)備的時變不確定性分析5.1 概述5.2 斜井串車提升能力的時變不確定性分析5.2.1 斜井提升運動學(xué)與動力學(xué)5.2.2 提升能力時變不確定性分析5.3 斜井提升鋼絲繩的時變不確定性分析5.4 斜井提升機(jī)的時變不確定性分析5.5 小結(jié)6 刮板輸送機(jī)的時變不確定性分析6.1 概述6.2 輸送能力的時變不確定性分析6.2.1 傳統(tǒng)計算方法6.2.2 時變不確定性分析6.3 刮板鏈強(qiáng)度的時變不確定性分析6.3.1 運行阻力6.3.2 刮板鏈強(qiáng)度6.4 小結(jié)7 帶式輸送機(jī)的時變不確定性分析7.1 概述7.2 運行阻力與膠帶張力7.2.1 運行阻力計算7.2.2 膠帶張力計算7.3 膠帶防滑的時變不確定性分析7.4 膠帶垂度的時變不確定性分析7.5 膠帶強(qiáng)度的時變不確定性分析7.6 小結(jié)8 電機(jī)車運輸?shù)臅r變不確定性分析8.1 概述8.2 列車運行理論8.2.1 列車運行基本方程8.2.2 機(jī)車牽引力8.2.3 機(jī)車制動力8.3 列車組粘著條件的時變不確定性分析8.4 列車組制動條件的時變不確定性分析8.5 小結(jié)9 礦山設(shè)備系統(tǒng)不確定性及狀態(tài)預(yù)測9.1 系統(tǒng)不確定性預(yù)測9.2 復(fù)雜系統(tǒng)最大可預(yù)測時間9.2.1 可行性研究9.2.2 基于混沌的復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)狀態(tài)預(yù)測思想9.2.3 復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)狀態(tài)的最大可預(yù)測時間9.3 基于混沌的復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)狀態(tài)預(yù)測9.3.1 復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)狀態(tài)預(yù)測的動力學(xué)模型9.3.2 GMDH方法9.3.3 基于相空間重構(gòu)的GMDH方法在復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)狀態(tài)預(yù)測中的應(yīng)用9.4 復(fù)雜系統(tǒng)GMDH建模技術(shù)及其設(shè)備壽命預(yù)測方法9.4.1 自組織理論的簡介9.4.2 GMDH的發(fā)展9.5 未確知信息下的系統(tǒng)不確定性計算9.5.1 基于盲數(shù)理論的優(yōu)化原理9.5.2 優(yōu)化程序9.5.3 優(yōu)化算例9.6 小結(jié)10 結(jié)束語10.1 礦山機(jī)械系統(tǒng)不確定性與時變性的機(jī)理研究與新模型發(fā)展10.2 礦山機(jī)械的時變參數(shù)和波動參數(shù)的試驗研究10.3 基于時變不確定性理論和其他預(yù)測理論相結(jié)合的系統(tǒng)狀態(tài)和壽命預(yù)測研究附錄參考文獻(xiàn)
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