جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « Remaining Useful Life (RUL) » در نشریات گروه « مکانیک »
تکرار جستجوی کلیدواژه « Remaining Useful Life (RUL) » در نشریات گروه « فنی و مهندسی »-
در این مقاله، بیشینه ی دامنه ی سیگنال زمانی شتاب به عنوان مشخصه ی ارتعاشی مناسب که نمایش گر خوبی از روند زوال یاتاقان غلتشی است انتخاب شده و به منظور پیش بینی روند زوال و عمر مفید باقیمانده به کار رفته است. در گام نخست با به کار بردن یک انتقال لگاریتمی، این مشخصه ی ارتعاشی به یک سری زمانی پایدار تبدیل شده است. سپس با کمک شبکه ی عصبی بازگشتی حافظه ی طولانی کوتاه مدت، نحوه ی رشد این مشخصه ی ارتعاشی پیش بینی شده است. این پیش بینی روی داده های دو نمونه از یاتاقان های آزمایش پرونوستیا که در ادبیات فن شناخته شده بوده و مورد استفاده محققین بسیاری قرار گرفته، اعمال شده است. با توجه به نتایج پیش بینی مدل، مدت زمان باقیمانده تا رسیدن این مشخصه ی ارتعاشی به یک آستانه ی معین ارایه شده است. همچنین اگر آستانه ی تعیین شده به معنی پایان عمر مفید یاتاقان باشد، می توان از الگوریتم پیشنهاد شده به منظور تخمین عمر مفید باقیمانده نیز بهره جست. نحوه ی عملکرد الگوریتم در راستای این هدف نیز ارایه و ارزیابی شده است.نتایج حاکی از مطابقت خوب پیش بینی مدل با داده های تجربی است.
کلید واژگان: شبکه ی عصبی بازگشتی, شبکه ی عصبی حافظه ی طولانی کوتاه مدت, پیش بینی عمر یاتاقان غلتشی, پیش بینی ادامه ی سری زمانی, تست عمر پرشتاب یاتاقان}This paper proposes a remaining useful life (RUL) prediction method that uses the peak of the vibration acceleration signal as an appropriate feature to indicate the degradation process in the rolling element bearings (REBs). In the first step, this feature is transformed into a stationary time series using logarithmic transformation. That is because the long short-term memory neural network (LSTM-NN) works better with the stationary time series. Training the LSTM-NN is performed by this stationary time series as the input and the response is the training time series with values shifted by one time step. Therefore, the LSTM-NN learns to predict the value of the next time step at each point. In other words, to forecast the values of multiple time steps in the future, previous forecasted steps are used as inputs. Next, the values of the future time steps are returned to the main non-stationary form to predict the trend of the peak in the future. Importantly, new measured data can be used to perform new predictions. For this purpose, for every new measured data, the LSTM-NN repeats the mentioned steps and generates a new trend. This algorithm is a trend-dependent method. Therefore, an REB that has a slow degradation stage in its life, which is corresponding to the growth and expansion of defects in REBs, is appropriate to be studied by this algorithm. This method is implemented on two REBs from PRONOSTIA accelerated-life test which have been used by many researchers in the literature. According to the prediction results, the remaining time that peak amplitude trend touches a given threshold is provided. If this threshold is a criterion for the end of life (EoL), this method can be used to determine the RUL. The performance of the proposed method has been evaluated and the presented results are in a good agreement with the experimental data.
Keywords: Recurrent Neural Network (RNN), Long Short-Term Memory (LSTM), Remaining Useful Life (RUL), Time series forecasting, Bearing accelerated-life test} -
نگهداری و تعمیرات از اساسی ترین بخش های یک صنعت به حساب می آید. در صنایعی که از ماشین آلات دوار استفاده می شود موضوع نگهداری و تعمیرات با اهمیت بیشتری پیگیری می شود. با داشتن یک الگوریتم مناسب برای نگهداری و تعمیرات می توان از فجایع انسانی و مالی در اینگونه صنایع جلوگیری کرد. تا امروز روش های متنوعی برای پیش بینی عمر مفید باقی مانده (RUL) در ماشین آلات دوار ارایه شده اند، ولی جای خالی یک مقاله مروری که به خوبی بتواند روش های مختلف را تفکیک کند و در مورد آن بحث کند، خالی است. در این مقاله مروری سعی بر این است تا پس از روشن سازی مفوم تخمین عمر مفید باقی مانده، سه روش متداول شامل روش های مبتنی بر داده، روش های مبتنی بر مدل و روش های ادغامی به خوبی توضیح داده شود. سپس، در هر روش به مفهوم و ریاضیات RUL در ماشین آلات دوار پرداخته شود. در انتها نیز پیشنهادات ارزشمندی را برای پژوهشگران علاقهمند به تخمین عمر مفید باقی مانده و مدیریت سلامت پیش بینانه ارایه شده است.
کلید واژگان: عمر مفید باقی مانده (RUL), ماشین آلات دوار, مدیریت سلامت پیش بینانه (PHM), روش مبتنی بر داده, روش مبتنی بر مدل, روش ادغامی}Maintenance is one of the most important elements in any industry. Next to manufacturing, it probably has utmost importance in the production of industrialgoods.It has even higher priority when rotary machines are used. Having an appropriate algorithm for maintenance can prevent human and financial problems in such industries. In recent times, various methods of remaining useful life (RUL) prognosis have been proposed for rotary machines, but there is not a comprehensive review article that can well differentiate different methods. Herein, after describing the meaning of remaining useful life, the three most commonly used prognosis methods, including data-driven approach, model-based approach and hybrid prognostics approach, are elaborated upon. Subsequent to that, concept and mathematics of RUL in rotary machines for each method, have been discussed. Toward the end, there are constructive suggestions for researchers in this field in terms of dealing with RUL and PHM.
Keywords: Remaining Useful Life (RUL), Rotary Machines, Prognostics, Health Management (PHM)} -
در این پژوهش برای نخستین بار به معرفی روشی هوشمند جهت تخمین عمر مفید باقیمانده تسمه زمانبندی یک موتور درونسوز بر اساس سیگنال های ارتعاشی آن پرداخته شده است. بدین منظور آزمون دوام شتاب دار تسمه زمانبندی بر اساس دما و پیش کشش بیشتر معرفی و انجام شد. سپس آزمون دوام آغاز و سیگنال های ارتعاشی تسمه زمانبندی از حالت سالم تا خرابی توسط یک حسگر لیزری فاصله سنج ارتعاشی ثبت شد. سه تابع ویژگی به نام های انرژی، انحراف از معیار و کورتوسیس از سیگنال های ارتعاشی در حالات سالم و خرابی استخراج گردید و بدین ترتیب حد آستانه بروز عیب در تسمه زمانبندی نیز تعریف شد. از شبکه عصبی مصنوعی (ANN) جهت پایش و تخمین رفتار ارتعاشی سیگنال های ارتعاشی تسمه زمانبندی استفاده شد. در نهایت شبکه عصبی مصنوعی بر پایه ویژگی های انرژی، انحراف از معیار و کورتوسیس سیگنال های ارتعاشی به ترتیب توانست با دقت میانگین 98%، 98% و 97% به تخمین عمر مفید باقیمانده تسمه زمانبندی موتور درونسوز بپردازد. ضریب همبستگی (R2) تخمین سری-های زمانی ارتعاشی تسمه زمانبندی توسط شبکه عصبی و بر پایه ویژگی های انرژی، انحراف از معیار و کورتوسیس سیگنال های ارتعاشی نیز به ترتیب 0.87، 0.91 و 0.87 به دست آمد. همچنین میزان موثر سیگنال خطای (RMSE) شبکه عصبی بر پایه ویژگی های انرژی، انحراف از معیار و کورتوسیس سیگنال های ارتعاشی به ترتیب 3.6%، 5.4% و 5.6 % درصد به دست آمد.کلید واژگان: تسمه زمانبندی, عمر مفید باقیمانده, آزمون دوام شتابدار, سیگنال ارتعاش, شبکه عصبی مصنوعی (ANN)}In this research, an intelligent method is introduced for remaining useful life prediction of an internal combustion engine timing belt based on its vibrational signals. For this goal, an accelerated durability test for timing belt was designed and performed based on high temperature and high pre tension. Then, the durability test was began and vibration signals of timing belt were captures using a vibrational displacement meter laser device. Three feature functions, namely, Energy, Standard deviation and kurtosis were extracted from vibration signals of timing belt in healthy and faulty conditions and timing belt failure threshold was determined. The Artificial Neural Network (ANN) was used for prediction and monitoring vibrational behavior of timing belt. Finally, the ANN method based on Energy, Standard deviation and kurtosis features of vibration signals was predicted timing belt remaining useful life with accuracy of 98%, 98% and 97%, respectively. The correlation factor (R2) of vibration time series prediction by ANN and based on Energy, Standard deviation and kurtosis features of vibration signals were determined as 0.87, 0.91 and 87, respectively. Also, Root Mean Square Error (RMSE) of ANN based on Energy, Standard deviation and kurtosis features of vibration signals were calculated as 3.6%, 5.4% and 5.6%, respectively.Keywords: Timing belt, Remaining Useful Life (RUL), Accelerated durability test, Vibration Signal, Artificial Neural Networks (ANN)}
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.