基于油液光谱 Wiener 过程的综合传动装置失效预测

摘要：

原子发射光谱是分析油液中微小磨损颗粒元素浓度的重要方法。作为一种非直接测量方法，油液光谱数据是车辆综合传动装置可靠性评估中的系统性能劣化的重要监测指标，可用于系统失效评估与剩余寿命预测。针对油液光谱数据这类型的一元劣化失效，随机过程尤其是 Wiener 过程模型具有良好的计算分析性质，在基于性能劣化的可靠性分析中应用日趋广泛。通过对车辆综合传动装置运行中的实时采样，共取得50个油液光谱样本。采用其中三种指示元素的线性回归方程来计算综合传动装置运行中每个瞬时的特征值与均值。基于正漂移 Wiener 过程，建立了综合传动装置的劣化失效预测模型，并基于 R 语言环境进行了随机微分方程的仿真与求解。得到了油液光谱中的 Fe，Cu 和 Mo 元素含量增长趋势的预测结果以及三种指示元素各自的首中时间。经比较，劣化失效周期的预测值较之条件维护时间延长了27 Mh（15．9％）。维护时间的延长，能够有效的减少全寿命周期内的维护次数，并最终降低维护成本。研究结果表明，该方法适用于综合传动装置的磨损与失效预测、全寿命周期费用与维护计划的优化。同时，也可推广至其他复杂机械系统的失效预测与评价等相关领域。

关键词：油液光谱分析、Wiener 过程、综合传动、失效预测

分类号：U46312(汽车工程)

资助基金：国防科工局十二五传动基金项目VTDP-3503;总装“十二五”预研项目40402010104;国家自然科学基金项目51475044

在线出版日期：2015-11-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：2620-2624