矿用设备时变不确定性分析与寿命预测

图书标准信息

• 作者 石博强、申焱华 著
• 出版社 冶金工业出版社
• 出版时间 2015-11
• 版次 1
• ISBN 9787502470609
• 定价 49.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸

【内容简介】

　　矿山设备的工作状况、技术指标、安全性能等诸多方面的不确定性，来自于其自身的机制和环境等诸多因素的影响以及它们复杂的耦合作用。这从工程的角度看又是怎样的呢？能否将这些带有不确定性成分的作用机制进行某种“显式”化并给出矿山设备系统状态演化不确定性的过程表达和模型呢？目前矿山设备乃至其他系统的不确定性（或可靠性）分析仍采用传统方法：即将系统的状态“参数”视为随机变量、通过其中各影响参数的概率分布进行状态的计算，来进行不确定性分析与评价。由于矿山设备系统在其全寿命周期中，其各种变量在传统的矿山设备可靠性分析中一般是将“时间”效应引起的不确定性，一统归于随机变量，即变量（参数）沿着时间坐标轴的随机演化被“压缩”成不随时间演化的“随机变量”，这使得传统的可靠性分析从深层机理上难以回答系统所具有的任意时刻其可靠性的度量问题。另一方面，传统的可靠性分析方法对于多因素情形，涉及复杂的联合概率密度函数的确定问题，这也使其在实际复杂的工程可靠性评价中受到极大限制。

【作者简介】

　　石博强，男，博士，1962年10月生，北京科技大学教授，车辆工程专业博士生导师。1994年北京科技大学采矿系矿山机械专业博士研究生毕业，留校任教至今一直从事矿山机械及机械工程领域的科研工作。曾任北京科技大学土木与环境工程学院设备工程系副主任、车辆研究所副所长。现为北京科技大学机械工程学院车辆工程系教授、博士生导师、专用车辆与可靠性工程学术梯队负责人。自2003发表“系统不确定性的数值计算方法”开始，对系统不确定性、时变性等开展深入研究已有10余年时间，特别是2007年发表“考虑不确定性因素的时变可靠度计算方法”和2008年发表“时变不确定性机械设计方法”这两篇论文，标志着作者发展的机械时变不确定性分析与设计理论雏形的诞生。随后主要围绕着矿山设备的可靠性、状态监测与故障诊断和（机械）系统时变不确定性分析与设计理论和工程应用方面开展科研工作，并发表了一系列时变不确定性相关文章。最近在国家自然科学基金项目资助的基础上，时变不确定性分析与设计理论又有了进一步发展，该理论具有很好的普适性——可应用到不同的学科领域（矿山设备领域的应用是作者长期从事的科研领域，所以先在此应用并撰写了一本该理论的专著）、复杂的系统可靠性评估中。

【目录】

1 绪论
1.1 概述
1.2 不确定性研究现状
2 时变不确定性分析的理论基础
2.1 时变不确定性分析的理论基础
2.1.1 测度与可测函数
2.1.2 可测函数的积分
2.1.3 随机变量
2.2 随机变量概率分布函数
2.2.1 随机变量及分布函数
2.2.2 离散型随机变量及其分布
2.2.3 连续型随机变量的几种常见分布
2.3 随机过程
2.3.1 随机过程的基本概念
2.3.2 随机过程的数字特征及有限维分布函数族
2.3.3 维纳过程
2.3.4 伊藤过程
2.4 随机微积分
2.4.1 均方导数与均方积分
2.4.2 随机伊藤微分
2.4.3 随机伊藤积分
2.5 小结
3 时变不确定性分析理论
3.1 矿山设备不确定性分析一般描述
3.1.1 矿山设备系统的层次划分
3.1.2 基于RBD的系统不确定性分析的一般描述
3.2 时变不确定性分析模型
3.2.1 数学模型建立
3.2.2 时变不确定性分析的系统状态函数和许用函数
3.2.3 时变不确定性分析模型一般形式
3.2.4 时变不确定性寿命预测模型
3.2.5 时变不确定性参数的意义及其计算
3.2.6 几种特殊情形
3.3 算例
3.3.1 例题一
3.3.2 例题二
3.3.3 例题三
3.3.4 例题四
3.3.5 例题五
3.4 小结
4 多绳摩擦提升设备的时变不确定性分析
4.1 概述
4.1.1 基本动力学方程
4.1.2 运动学与动力学分析
4.2 动防滑的时变不确定性分析
4.2.1 重载加速提升阶段防滑不确定性分析
4.2.2 重载减速提升阶段防滑不确定性分析
4.2.3 重载减速下放阶段防滑不确定性分析
4.2.4 增大防滑可靠性的措施
4.3 提升钢丝绳强度的时变不确定性分析
4.3.1 钢丝绳最大应力
4.3.2 时变不确定性分析
4.4 小结
5 斜井提升设备的时变不确定性分析
5.1 概述
5.2 斜井串车提升能力的时变不确定性分析
5.2.1 斜井提升运动学与动力学
5.2.2 提升能力时变不确定性分析
5.3 斜井提升钢丝绳的时变不确定性分析
5.4 斜井提升机的时变不确定性分析
5.5 小结
6 刮板输送机的时变不确定性分析
6.1 概述
6.2 输送能力的时变不确定性分析
6.2.1 传统计算方法
6.2.2 时变不确定性分析
6.3 刮板链强度的时变不确定性分析
6.3.1 运行阻力
6.3.2 刮板链强度
6.4 小结
7 带式输送机的时变不确定性分析
7.1 概述
7.2 运行阻力与胶带张力
7.2.1 运行阻力计算
7.2.2 胶带张力计算
7.3 胶带防滑的时变不确定性分析
7.4 胶带垂度的时变不确定性分析
7.5 胶带强度的时变不确定性分析
7.6 小结
8 电机车运输的时变不确定性分析
8.1 概述
8.2 列车运行理论
8.2.1 列车运行基本方程
8.2.2 机车牵引力
8.2.3 机车制动力
8.3 列车组粘着条件的时变不确定性分析
8.4 列车组制动条件的时变不确定性分析
8.5 小结
9 矿山设备系统不确定性及状态预测
9.1 系统不确定性预测
9.2 复杂系统最大可预测时间
9.2.1 可行性研究
9.2.2 基于混沌的复杂机械系统状态预测思想
9.2.3 复杂机械系统状态的最大可预测时间
9.3 基于混沌的复杂机械系统状态预测
9.3.1 复杂机械系统状态预测的动力学模型
9.3.2 GMDH方法
9.3.3 基于相空间重构的GMDH方法在复杂机械系统状态预测中的应用
9.4 复杂系统GMDH建模技术及其设备寿命预测方法
9.4.1 自组织理论的简介
9.4.2 GMDH的发展
9.5 未确知信息下的系统不确定性计算
9.5.1 基于盲数理论的优化原理
9.5.2 优化程序
9.5.3 优化算例
9.6 小结
10 结束语
10.1 矿山机械系统不确定性与时变性的机理研究与新模型发展
10.2 矿山机械的时变参数和波动参数的试验研究
10.3 基于时变不确定性理论和其他预测理论相结合的系统状态和寿命预测研究
附录
参考文献