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基于T-S模糊故障树和剩余寿命的离心泵健康评估方法

作者：王语嘉,李金波,侯继洁,等. 日期：2024-12-24/span> 浏览：192 查看PDF文档

基于T-S模糊故障树和剩余寿命的离心泵健康评估方法*

王语嘉1,李金波2,3,侯继洁1,马波1,4,5*

(1.北京化工大学机电工程学院,北京 100029;2.清华大学机械工程系,北京 100084;3.中国石化工程建设有限公司,

北京 100101;4.北京化工大学高端压缩机及系统技术全国重点实验室,北京 100029;

5.北京化工大学高端机械装备健康监控与自愈化北京市重点实验室,北京 100029)

摘要:针对现有离心泵健康评估方法只考虑单部件,无法客观反映离心泵真实健康状态的问题,提出了一种考虑多部件的基于TS模糊故障树和剩余寿命的离心泵健康评估方法。首先,对离心泵故障进行了T-S模糊故障树建模,在故障树中用T-S门连接了部件与离心泵,用TS门规则表征了部件失效概率与离心泵失效概率的影响关系;然后,根据部件的劣化可监测性,采用了基于Wiener过程或Weibull分布的寿命预测方法,根据部件的状态监测数据或历史失效记录,计算了部件的失效概率;最后,根据部件失效概率和T-S门算法,计算了离心泵失效概率和健康因子,得到了离心泵健康状态及其使用和维修建议,并将该健康评估方法应用于离心泵试验台数据集、
西安交通大学和SY公司合作开发的(XJTU-SY)数据集。研究结果表明：离心泵试验台中离心泵健康因子为0.789,健康状态为比较健康,该方法综合考虑多部件对离心泵进行状态评估;采用XJTU-SY数据集进行验证可知,相较于基于单部件的健康评估方法,该方法评估健康因子始终低于0.6,且降至0.4的时间明显提前于基于单部件的健康评估方法,评估结果更准确。该方法可为离心泵健康评估方法的改进提供参考。

关键词:离心泵;T-S模糊故障树;健康状态评估;健康因子;失效概率计算;T-S门算法

中图分类号:TH311文献标识码:A文章编号:1001-4551(2024)12-2272-10

本文引用格式:

王语嘉,李金波,侯继洁,等.基于T-S模糊故障树和剩余寿命的离心泵健康评估方法［J］.机电工程,2024,41(12):2272-2281.

WANG Yujia, LI Jinbo, HOU Jijie, et al. Health assessment method of centrifugal pump based on T-S fuzzy fault tree and remaining useful life［J］.Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2024,41(12):2272-2281.