现役水工钢闸门结构剩余寿命的预测

基于可靠性原理，确定了现役钢闸门结构构件最低可靠度设置标准．采用类比的方法确定了现役钢闸门结构可靠度评估时荷载的统计参数，建立了钢闸门结构构件抗力的衰减模型．在此基础上，提出了基于可靠度理论的现役钢闸门结构剩余寿命预测算法，并以受弯构件为例，对其剩余寿命进行了预测．结果表明，提出的方法在预测闸门构件剩余寿命时是有效的．     

铆接钢桥剩余寿命与使用安全评估实例

将确定性与概率性评估方法应用于上海市浙江路桥剩余寿命安全评估．基于Monte-Carb法实NT应力谱模拟．按Miner准则估算了构件检测优先级．采用简化断裂力学模型计算了剩余寿命与探测间隔．在合理确定随机变量参数取值和目标可靠度基础上，应用Monte-Carlo法实NT桥构件和结构系统疲劳可靠度计算，并确定了概率性探测间隔．评估结果表明，结构系统疲劳可靠度、探测间隔要比单个构件的低．确定性与概率性评估结果为该桥维护决策提供了依据．     

一种S-N曲线移动法的寿命分析模型

通过不同应力水平下的全场疲劳试验，测得材料的剩余强度，并拟合成函数曲线，在S－N曲线可由对数或双对数方程表达的情况下，由剩余强度函数和后继加载参数确定出剩余S－N曲线上的两点，从而确定剩余S－N曲线。这种S－N曲线移动法是由S－N曲线的平动加绕后继加载点的转动构成的。该寿命分析模型能很好地反映加载的顺序效应。研究结果表明，二级和三级加载试验与预测寿命较接近，说明该模型基本符合实际。     

NBU—[t0,∞）寿命分布及其冲击模型

讨论了一个延迟Ｐｏｉｓｓｏｎ冲击模型以产生ＮＢＵ－「ｔ０，∞）寿命分布，这个结果是对Ｐｏｉｓｓｏｎ冲击产生ＮＢＵ分布的推广；研究了ＮＢＵ－「ｔ０，∞）寿命分布已有寿命分布类ＮＢＵ和ＮＢＵ－ｔ０的关系，利用灾难变换证明了它在协同结构下的封闭性，同时证明ＮＢＵ－「ｔ０，∞）与ＮＢＵ寿命分布的卷积仍然具有ＮＢＵ－「ｔ０，∞）的性质。     

既有铆接铁路钢桥剩余寿命的评估

为确保既有铆接铁路钢桥使用安全，探讨了评估既有铆接铁路钢桥疲劳剩余寿命的方法。以京九线赣江桥为例，介绍了基于断裂力学的既有铆接铁路钢桥剩余寿命评估的原理与方法。基于断裂力学的评估过程主要包括如下4个步骤：识别临界构件、计算临界裂纹尺寸、疲劳裂纹扩展模拟、确定探测间隔。根据赣江桥剩余寿命评估结果：若按保证桥梁的正常使用功能，超声波探测间隔为1a；若按保证主桁结构承载安全，则探测间隔为3a。     

海洋石油钻采平台构件的疲劳裂纹扩展寿命分析

本文给出了在任意应力时间历程作用下,具有初始裂纹的构件达到失稳破坏的剩余寿命的估算方法,并对海洋工程中常用材料16Mn在模拟海水介质中进行了确定裂纹扩展速率常数C和m的实验。本文给出了较简单的剩余寿命估算公式,可用于一般情况的海况作用下粗略估算构件的剩余寿命。在海水介质中,对表面半椭圆形裂纹试件的裂纹扩展速率实验表明,在加载频率为1～10Hz、应力比为0.15～0.30范围内,加载频率及应力比对裂纹扩展速率影响不明显。     

基于断裂力学的混凝土桥梁疲劳损伤及寿命评估分析

在传统分析典型混凝土桥梁疲劳损伤及剩余寿命预测的基础上,根据混凝土桥梁在变幅应力荷载作用下计算疲劳损伤度,建立等效疲劳车模型,通过断裂力学方法和K准则,确定混凝土主要构件的初始裂纹和断裂类型及临界断裂深度,并采用断裂力学方法对湖南省常德市沅水混凝土桥进行疲劳损伤及剩余寿命评估分析.结果表明:断裂力学方法在进行典型混凝土桥梁研究中表现出良好的可信度,是一种非常有研究价值的混凝土桥梁疲劳损伤和剩余寿命的研究评估方法.     

基于累积损伤理论的古木构件剩余寿命计算方法

针对古木构件在保护和加固中的剩余寿命问题,提出了一种基于强度累积损伤理论的计算方法.同时,在多种因素综合作用下的截面时变模型的基础上,利用蒙特卡洛法,对构件的强度进行反算.得到具有一定可靠度指标的剩余寿命.与文献中的实例进行对比分析,验证该方法的可行性;通过2种不同的算例,得出了梁构件应该多注意裂缝的结论.     

转化炉管剩余寿命综合预测系统的设计

在系统总结多年转化炉管研究工作及运行的基础上，采用Ｔｕｒｂｏ Ｐｒｏｌｏｇ ２．０语言编制完成了“转化炉管结构完整性分析的专家系统”，针对ＲＴＩＥＳ的核心－－炉管剩余寿命综合预测系统。介绍了其基本组成，重点是剩余寿命综合预测的推理思路，对预测方法及影响因素的考虑，第使用情况表明综合预测结果良好。     

一种纤维增强复合材料的力学化学疲劳模型

在充分考虑疲劳过程中聚合物基复合材料内部所发生的化学变化的基础上，引入周期力学活化能与剩余强度系数的概念。提出了一种新的纤维增强复合材料的力学－化学疲劳模型，从力学化学效应的角度可以较好地解释间歇疲劳寿命大于连续疲劳寿命，含氢键介质可以延长材料的疲劳寿命等现象，而且采用这种力学－化学疲劳模型对复合材料疲劳过程的剩余强度进行了预测，其结果与试验值吻合得很好。     

基于人工神经网络的沥青路面剩余寿命分析

路面整体结构性能评估是公路养护或重建决策优化的一项重要参考依据，一般情况下，如果路面的服务能力指数降到可接受水平以下，就有必要对当前整体性能(剩余寿命)进行评价，决定是否需要延长寿命或者进行重建设计，因此，利用人工神经网络(ANN)方法建立了沥青路面剩余寿命预测模型，由此程序可以由落锤弯沉仪(FWD)弯沉数据快速预估路面的剩余寿命，这种方法直观、准确，并且不需要反算模量，对于道路工作者的养护和补强罩面工作具有参考价值。     

动力锂电池剩余使用寿命影响因素分析

为了有效地评估动力锂电池系统的剩余使用寿命,必须准确地掌握影响动力锂电池剩余使用寿命的关键因素。以动力锂电池管理系统采集的充放电电流、电池温度、实时电压等参数作为影响动力锂电池剩余使用寿命的因素,通过对多次充放电循环采集的这些参数,应用主成分分析方法,分析得出每个参数对动力锂电池剩余使用寿命的影响程度,实现影响因素的定量化分析。通过剩余使用寿命预测的验证对比,可以看出5个因素的累计贡献率达到了99%,误差小于3%;4个因素的累计贡献率达到了90%,误差小于4%。     

基于SSA-GRU大功率多状态PEMFC寿命预测

提出了一种用于最大额定功率为110 kW的质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell, PEMFC)剩余使用寿命的麻雀搜索算法优化门控循环单元的方法,进行了超过600 h的动态循环耐久试验,以模拟不同路况下车载PEMFC的工作情况。为准确预测大功率PEMFC的剩余使用寿命,需考虑其在不同工作状态下输出电压,将输出电压根据不同功率点进行分类预测。将采样数组经过滤波处理,减少峰值,平滑降噪,然后基于数据驱动的方法以各工作状态下电压数据以及不同的训练集划分作为输入,并预测结果通过选取的评价指标与不同的常见时序回归算法证实此模型的准确性。以数据的60%作为训练集为例,麻雀搜索优化门控循环单元(sparrow search algorithm-gate recurrent unit, SSA-GRU)的预测结果对比时间卷积网络(temporal convolutional network, TCN)其平均绝对百分比误差(mean absolute percentage error, MAPE)在30、50、70、90、110 kW分别降低了0.110...     

高性能复合砂浆钢筋网加固RC梁的时变可靠度分析

研究高性能复合砂浆钢筋网加固RC梁新老材料强度随时间衰减的可靠度指标.利用时变可靠度理论,采用蒙特卡罗法模拟,给出了高性能复合砂浆钢筋网加固混凝土构件时变失效概率的计算方法.复合砂浆钢筋网加固RC梁的时变可靠度先高于设计规范规定的目标可靠度 ,然后逐渐减小,接近设计使用年限时,接近目标可靠度,这一趋势为合理地评估结构性能提供了有效工具;结合非线性回归和时变可靠性指标,提出了加固RC构件使用寿命预测方法,为在役结构的维修与加固提供合理的经济决策依据.     

在役混凝土结构最优剩余使用寿命预测

提出了基于可靠性与经济优化相结合的在役混凝土结构剩余使用寿命评估准则，并建立了在役混凝土结构剩余使用寿命预测的优化模型，通过对模型的求解，可以为维护与加固的合理决策提供参考，对构件进行维护的算例表明，针对一个具体的构件，存在着最优的结构剩余使用寿命和最合理的维护程度。     

一种带可靠性的疲劳裂纹扩展速率表达式

利用旧桥梁钢实验研究了疲劳裂纹扩展速率表达式,并以一种新的方法获得了带有可靠性的疲劳裂纹扩展速率表达式.该表达式表明了疲劳裂纹扩展门槛值的存在,它覆盖疲劳裂纹扩展A区和B区.为精确评估在役钢结构的安全寿命提供了理论依据.     

老铆接钢桥剩余寿命与使用安全评估系统

确保老钢桥的安全使用 ,合理延长其使用寿命 ,优化维护管理策略 ,是桥梁工程界面临的一个新挑战 ,建立老铆接钢桥剩余寿命与使用安全评估系统是解决这一问题的必由之路。给出了老铆接钢桥剩余寿命与使用安全评估系统的基本内容 ,以上海市外白渡桥为例简要介绍该系统的实际应用成果 ,并对今后尚需研究的内容提出了建议。     

基于博弈论的制造企业开展全生命周期服务的策略研究

以顾客对服务的理性感知为前提,建立了制造企业在产品全生命周期内开展服务的双寡头博弈模型,并进行了Nash均衡求解.数值模拟了服务质量边际成本系数和顾客初始服务价格感知系数变动对该模型均衡解的动态变化过程.指出了制造企业开展产品全生命周期服务后,制造企业和独立服务企业均能获益,服务均衡定价随服务质量边际成本系数的增加而递增,随顾客初始服务价格感知系数的增加而递减.随着产品剩余寿命的减少,制造企业需要降低服务质量和服务价格,才能占领独立服务企业的服务范围.     

不同措施对热带海洋砼结构服役寿命的影响

海工钢筋混凝土结构由于长期受到海洋盐雾大气、浪溅与潮汐、高温等环境因素作用,大量氯离子侵入混凝土中,致使结构中的钢筋严重锈蚀,从而使混凝土结构难以达到50年的设计寿命要求.本文基于修正的氯离子扩散理论与可靠度理论,通过南海实际工程来探讨一些结构措施和附加措施对海工混凝土服役寿命的影响.结果表明:增大结构的保护层厚度能有效延长结构的服役寿命.对混凝土结构施加一定的附加防护措施,也能够有效地延长混凝土结构在热带海洋环境下的服役时间.最有效的附加防护措施是采用不锈钢钢筋,但是价格太高而应用受限,比较适用的是硅烷外涂或者使用阻锈剂,但对于一维结构而言仅仅使用其中一种并不能保证结构50年的设计寿命.     

既有钢桥工作状态模拟与剩余寿命评估

为评估既有钢桥的剩余寿命与使用安全,首先要建立能够精确模拟桥梁目前使用状态的工作模型,以准确计算桥梁中疲劳细节应力。在对桥梁交通荷载进行调查统计分析的基础上,建立能代表真实运营状况的车辆交通荷载谱,从而实现结构所承受荷载历程的模拟。以京九线南昌赣江桥为例,概要介绍既有钢桥工作模型与铁路列车荷载谱的建立,以及疲劳剩余寿命的评估结果。实例研究表明,为保证既有钢桥疲劳剩余寿命评估的可靠性,对结构工作状态和荷载谱进行精确模拟是十分关键的。