RU2682821C1 - Метод оценки надежности подъемной системы шахтного ствола с подъемником в километровых шахтах - Google Patents

Метод оценки надежности подъемной системы шахтного ствола с подъемником в километровых шахтах Download PDF

Info

Publication number
RU2682821C1
RU2682821C1 RU2018130014A RU2018130014A RU2682821C1 RU 2682821 C1 RU2682821 C1 RU 2682821C1 RU 2018130014 A RU2018130014 A RU 2018130014A RU 2018130014 A RU2018130014 A RU 2018130014A RU 2682821 C1 RU2682821 C1 RU 2682821C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
failure
shaft
mine
reliability
probability
Prior art date
Application number
RU2018130014A
Other languages
English (en)
Inventor
Хао ЛУ
Чжэньцай ЧЖУ
Гохуа ЦАО
Гунбо Чжоу
Вэй Ли
Юйсин ПЭН
Ган ШЭНЬ
Даган ВАН
Фань Цзян
Original Assignee
Китайский Университет Горного Дела И Технологии
Сюйчжоу коал майн сафети эквипмент мануфактуре КO., ЛТД.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Китайский Университет Горного Дела И Технологии, Сюйчжоу коал майн сафети эквипмент мануфактуре КO., ЛТД. filed Critical Китайский Университет Горного Дела И Технологии
Application granted granted Critical
Publication of RU2682821C1 publication Critical patent/RU2682821C1/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
    • G06F30/23—Design optimisation, verification or simulation using finite element methods [FEM] or finite difference methods [FDM]
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
    • G06F17/10—Complex mathematical operations
    • G06F17/18—Complex mathematical operations for evaluating statistical data, e.g. average values, frequency distributions, probability functions, regression analysis
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06N—COMPUTING ARRANGEMENTS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
    • G06N7/00—Computing arrangements based on specific mathematical models
    • G06N7/02—Computing arrangements based on specific mathematical models using fuzzy logic
    • G06N7/04—Physical realisation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Probability & Statistics with Applications (AREA)
  • Evolutionary Biology (AREA)
  • Bioinformatics & Computational Biology (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Fuzzy Systems (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области технического исследования надежности механической конструкции и может быть использовано в горном деле для оценки работоспособности шахтного подъемного оборудования. Техническим результатом является повышение эффективности работы подъемной системы в километровых шахтах. Предложен метод оценки надежности подъемной системы шахтного ствола с подъемником в километровых шахтах с учетом нескольких режимов отказа, включающий следующие этапы: этап 1 определения средних значений и отклонений габаритных размеров, характеристик материалов и внешней нагрузки на шахтный ствол с подъемником и установления типов распределения этих параметров; этап 2 составления трехмерной параметрической модели шахты исходя из ее конструкционных параметров и импорт трехмерной параметрической модели шахтного ствола в ПО для расчета по конечноэлементному методу для выполнения статистического анализа; этап 3 составления матрицы случайной выборки для основных параметров исходя из их средних значений и отклонений, вычисленных на этапе 1, с использованием метода выборки; этап 4 составления нескольких новых трехмерных моделей шахтного ствола по значениям из каждой строки матрицы случайной выборки и получения новой выборки для профиля напряжение/деформация с использованием конечноэлементного анализа; этап 5 совмещения матрицы случайной выборки и значений профиля напряжение/деформация с применением нейросети и получения функции, описывающей отношение между профилем напряжение/деформация для шахтного ствола и изменением конструктивных характеристик; этап 6 расчета по отдельности функции надежности для режима отказа по прочности и для режима отказа по жесткости для шахтного ствола с подъемником; расчета моментов третьего и четвертого порядков для основных параметров по средним значениям и отклонениям; расчета моментов третьего и четвертого порядков для установленных функций и определения по отдельности вероятности отказа по прочности и вероятности отказа по жесткости методом перевала; этап 7 получения коэффициента корреляции между отказом по прочности и отказом по жесткости с использованием статистического метода, определения совместного распределения отказов как по прочности, так и по жесткости с использованием копулы Клейтона и расчета вероятности отказа подъемной системы в случае коррелирования отказов с использованием совместного метода определения надежности. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Область, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к области технического исследования надежности механической конструкции и, в частности, методу оценки надежности подъемной системы применительно к механическому изделию, в особенности, к шахтному стволу с подъемником для километровых шахт в случае коррелирования вероятности наступления нескольких режимов отказа.
Существующий уровень техники
В настоящее время большинство угольных шахт в Китае неглубокие -от 500 до 800 м. Однако до 53% всех запасов угля в Китае залегает на глубине от 1000 до 2000 метров. Для их разработки необходимы километровые шахты (с подъемником, клетью, тросами и т.д.) Шахтный ствол является основной несущей конструкцией подъемника - он принимает на себя момент от подъема и спуска грузов и сопротивляется растягивающему усилию от стальных тросов с обеих сторон. При глубине шахты свыше одного километра также существенно увеличиваются максимальное статическое растяжение подъемника и количество слоев намотки на катушке подъемника. В результате давление намотки троса существенно превышает давление, которое создается за счет катушки. Также значительно увеличиваются сила растяжения и крутящий момент троса, которые воздействуют на шахтный ствол. При глубине шахты 2 километра статическая нагрузка подъемника может достигать 240 т или более, а скорость подъема - свыше 20 м/с. В результате создается значительная динамическая нагрузка, которая серьезно сокращает срок службы шахтного ствола. Поэтому для подъемных систем в километровых шахтах критическим показателем является надежность шахтного ствола.
Для шахтного ствола с подъемником в километровой шахте существуют несколько разнообразных режимов отказа, при этом критическими для безопасности и устойчивости ствола являются отказ по прочности и отказ по жесткости. Так как воздействия в основном однородны, а параметры, характеризующие систему, устойчивы, режимы отказов для шахтного ствола с подъемником коррелируют. Если не учитывать эту особенность, сложно получить точные данные и сведения о надежности.
Краткое изложение сущности изобретения
Задачей настоящего изобретения является возможность предоставления рабочего метода вероятностного моделирования и анализа для оценки надежности подъемной системы в условиях сочетания нескольких режимов отказа для шахтного ствола с подъемником в километровой шахте.
Для достижения вышеуказанной задачи в настоящем изобретении применяются следующие технические решения:
Предложен метод оценки надежности подъемной системы шахтного ствола с подъемником в километровой шахте с учетом нескольких режимов отказа. Сначала составляют параметрическую трехмерную модель шахтного ствола исходя из его габаритных размеров. Затем составляют матрицу случайных переменных для шахтного ствола исходя из коэффициента вероятности наступления таких переменных. Матрица используется для расчета прочностных и жесткостных реакций шахтного ствола по конечноэлементному методу. Затем с использованием нейросети строится явная функция, показывающая отношение реакций к матрице случайных переменных и отдельно рассчитываются явные функции характеристик для режима отказа по прочности и для режима отказа по жесткости исходя из расчетных прочностных и жесткостных характеристик. Далее рассчитывают вероятность наступления отказа для двух режимов с использованием метода перевала. В заключении составляют модель совместной вероятности отказов по двум режимам с использованием копулы Клейтона и рассчитывают надежность системы в случае отказа по двум режимам с использованием совместного метода определения надежности.
В более подробном изложении метод включает в себя следующие этапы:
этап 1: Определение средних значений и отклонений габаритных размеров, характеристик материалов и внешней нагрузки на шахтный ствол с подъемником и установление типов распределения этих параметров;
этап 2: Составление трехмерной параметрической модели шахты исходя из ее конструкционных параметров и импорт трехмерной параметрической модели шахтного ствола в ПО для расчета по конечноэлементному методу для выполнения статистического анализа;
этап 3: Составление матрицы случайной выборки для основных параметров исходя из их средних значений и отклонений, вычисленных на этапе 1b, с использованием метода выборки;
этап 4: составление нескольких новых трехмерных моделей шахтного ствола по значениям из каждой строки матрицы случайной выборки и получение новой выборки для профиля напряжение/деформация с использованием конечноэлементного анализа;
этап 5: совмещение матрицы случайной выборки и значений профиля напряжение/деформация с применением нейросети и получение функции, описывающей отношение между профилем напряжение/деформация для шахтного ствола и изменением конструктивных характеристик;
этап 6: расчет по отдельности функции надежности для режима отказа по прочности и для режима отказа по жесткости для шахтного ствола с подъемником; расчет момента третьего и четвертого порядка для основных параметров по средним значениям и отклонениям, расчет моментов третьего и четвертого порядка для установленных функций и определение по отдельности вероятности отказа по прочности и вероятности отказа по жесткости методом перевала;
этап 7: получение коэффициента корреляции между отказом по прочности и отказом по жесткости с использованием статистического метода, определение совместного распределения отказов как по прочности, так и по жесткости с использованием копулы Клейтона и расчет вероятности отказа системы в случае коррелирования отказов с использованием совместного метода определения надежности.
Этап 1 включает в себя:
определение средних значений и отклонений габаритных размеров,
характеристик материалов шахтного ствола с подъемником;
определение рабочих условий для шахтного ствола с подъемником, определение средних значений и отклонений нагрузок, действующих на шахтный ствол при различных рабочих условиях, в том числе, статической нагрузки, динамической нагрузки, момента изгиба, крутящего момента и т.д.;
определение типов распределения вышеуказанных параметров.
Этап 2 включает в себя:
параметрическое моделирование шахтного ствола с подъемником и создание командного файла модели, экспорт модели шахтного ствола и сохранение модели в рабочую папку;
конечноэлементный анализ шахтного ствола с подъемником и создание командного файла по результатам анализа, экспорт текстового файла с результатами анализа и сохранение файла в рабочую папку;
построение конечноэлементной модели шахтного ствола исходя из параметров характеристик материала шахтного ствола и приложение внешних нагрузок, таких как момент изгиба, крутящий момент и максимальная статическая нагрузка,
при этом к физическим характеристикам шахтного ствола относятся диаметры и длины сечения шахтного ствола, а также диаметры и длины катушек, а к характеристикам материала относятся модуль эластичности, коэффициент Пуассона и плотность.
Этап 4 включает в себя:
изменение переменных в командном файле модели из рабочей папки исходя из данных матрицы случайной выборки и построение новой модели шахтного ствола;
анализ созданной таким образом модели шахтного ствола с использованием командного файла конечноэлементного анализа и получение новых значений профиля напряжение/деформация;
повтор вышеуказанных этапов до получения значения профиля напряжение/деформация для каждого набора случайных переменных в матрице случайных переменных.
Этап 7 включает в себя:
создание случайной выборки исходя из типов распределения случайных переменных для шахтного ствола и получение расчетных значений для отказа по прочности и отказа по жесткости с помощью функции характеристик надежности, построенной на этапе 6;
расчет коэффициента ранговой корреляции для двух режимов отказа с использованием статистического метода и расчет остальных параметров с помощью копулы Клейтона;
расчет совместной вероятности отказа по прочности и жесткости с использованием копулы Клейтона;
подстановка совместной вероятности отказа к вероятности отказа по прочности и вероятности отказа по жесткости, полученным на этапе 6, с использованием теории второго приближения с узкими рамками и расчет вероятности отказа системы для шахтного ствола с подъемником.
Настоящее изобретение обладает следующими преимуществами и положительным эффектом:
1) Благодаря применению метода выборки WSP (Вуттон-Серджент-Фань Тань Лу) можно составить матрицу выборки по многомерным случайным переменным для шахтного ствола, что позволяет сократить количество запланированных экспериментов на основе конечноэлементного анализа за счет увеличения точности нелинейных функций.
2) Учитывается корреляция между вероятностью отказа по прочности и вероятностью отказа по жесткости, что позволяет более точно оценить надежность подъемной системы шахтного ствола по сравнению с оценкой независимых режимов отказа.
3) Для отказа шахтного ствола по прочности и отказа по жесткости предполагается высокая положительная корреляция. Благодаря применению копулы Клейтона можно точно построить вероятностные модели с положительной корреляцией в отличие, например, от копулы Гаусса, которая описывает только симметричные корреляции. Таким образом, обеспечивается более высокая точность оценки системной надежности шахтного ствола с подъемником.
Краткое описание чертежей
Фигура 1 представляет собой схему осуществления метода оценки надежности подъемной системы шахтного ствола с подъемником в километровой шахте с учетом нескольких режимов отказа согласно настоящему изобретению;
Фигура 2 представляет собой двумерную структурную схему шахтного ствола с подъемником;
Фигура 3 представляет собой схему плотности распределения вероятности по копуле Клейтона;
Фигура 4 представляет собой график разброса значений по копуле Клейтона.
На чертежах: D1 - диаметр отрезка шахтного ствола, вмонтированного в левый подшипник, L1 - длина отрезка шахтного ствола, вмонтированного в левый подшипник, D2 - диаметр отрезка шахтного ствола с установленной катушкой, D3 - диаметр отрезка шахтного ствола, вмонтированного в правый подшипник, L2 - длина отрезка шахтного ствола, вмонтированного в правый подшипник.
Подробное описание изобретения
Ниже приводится описание изобретения со ссылкой на чертежи и варианты осуществления.
Как показано на Фигуре 1, настоящее изобретение предлагает метод оценки надежности подъемной системы с учетом нескольких режимов отказа, включающий в себя следующие этапы:
Этап 1: Определение средних значений и отклонений габаритных размеров, характеристик материалов и внешней нагрузки на шахтный ствол с подъемником для различных режимов работы исходя из данных, полученных в результате топографической съемки местности, а также данных чертежа шахтного ствола, и установление типов распределения этих параметров;
Этап 2: Составление трехмерной параметрической модели шахты исходя из ее конструкционных параметров и импорт трехмерной параметрической модели шахтного ствола в ПО для расчета по конечноэлементному методу для выполнения статистического анализа;
Этап 3: Составление матрицы случайной выборки для основных параметров исходя из их средних значений и отклонений, вычисленных на этапе 1b, с использованием метода выборки WSP;
Этап 4: Составление нескольких новых трехмерных моделей шахтного ствола по значениям из каждой строки матрицы случайной выборки и получение новой выборки для профиля напряжение/деформация с использованием конечноэлементного анализа;
Этап 5: Совмещение матрицы случайной выборки (входящая выборка) и значений профиля напряжение/деформация (выборка отклика) с применением нейросети и получение функции, описывающей отношение между профилем напряжение/деформация для шахтного ствола и изменением конструктивных характеристик;
Этап 6: Расчет по отдельности функции надежности для режима отказа по прочности и для режима отказа по жесткости подъемной системы для шахтного ствола с подъемником; расчет момента третьего и четвертого порядка для основных параметров по средним значениям и отклонениям, расчет моментов третьего и четвертого порядка для установленных функций и определение по отдельности вероятности отказа по прочности и вероятности отказа по жесткости методом перевала;
Этап 7: получение коэффициента корреляции между отказом по прочности и отказом по жесткости с использованием статистического метода, определение совместного распределения отказов как по прочности, так и по жесткости с использованием копулы Клейтона и расчет вероятности отказа системы в случае коррелирования отказов с использованием совместного метода определения надежности.
Осуществление
Для полного понимания характеристик и технической применимости изобретения предлагается вариант оценки надежности подъемной системы по прочности и жесткости для строящегося шахтного ствола для километровой шахты с подъемником, как показано на Фигуре 2.
На шахтный ствол действуют момент изгиба и крутящий момент. По данным о габаритных размерах и режимах нагрузки для шахтного ствола можно составить матрицу случайных переменных и использовать конечноэлементный метод для получения матрицы профиля напряжение/деформация. С помощью нейросети строится явная функция отношения между матрицей входящей выборки и матрицей откликов, а затем составляются уравнения предельных значений в явном виде для двух режимов отказа, т.е. уравнение предельных значений для отказа по прочности и уравнение предельных значений для отказа по жесткости, на основе прочностных и жесткостных критериев для шахтного ствола. В Таблице 1 представлены вероятностные данные по случайным переменным для шахтного ствола в этом варианте осуществления, где D1 - диаметр отрезка шахтного ствола, вмонтированного в левый подшипник, L1 - длина отрезка шахтного ствола, вмонтированного в левый подшипник, D2 - диаметр отрезка шахтного ствола с установленной катушкой, D3 - диаметр отрезка шахтного ствола, вмонтированного в правый подшипник, L2 - длина отрезка шахтного ствола, вмонтированного в правый подшипник.
Figure 00000001
Для этого варианта осуществления метод расчета вероятности отказа согласно настоящему изобретению показывает, что вероятность отказа по прочности составляет Pf1=0.003241, а вероятность отказа по жесткости - Pf2=0.005173. n значений случайных переменных для шахтного ствола случайно генерируются с помощью метода случайной выборки, а n значений выборки подставляются в уравнения предельных значений по двум режимам отказа, чтобы получить п значений отклика. Коэффициент корреляции между вектором отклика по прочности и вектором отклика по жесткости рассчитывается с помощью специальной команды в MATLAB, затем проводится определение неустановленных параметров по копуле Клейтона. Значения вероятностей отказа Pf1 и Pf2 подставляются в следующее уравнение:
Figure 00000002
В этом уравнении m - количество режимов отказа для шахтного ствола, Pf1 - максимальная вероятность отказа для режимов отказа шахтного, Pfi - вероятность отказа для режима отказа i, Pfij - совместная вероятность отказа для режимов отказа i и j, Pfs - вероятность отказа системы для шахтного ствола.
Вероятность отказа, полученная с учетом корреляции между отказом по прочности и отказом по жесткости составляет Pfs=0.008536. Вероятность отказа системы, рассчитанная по методу имитационного моделирования, составляет Pfsm=0.008746.
Таким образом, предложен метод оценки надежности подъемной системы с учетом корреляции между отказом по прочности и отказом по жесткости. Сначала составляют параметрическую трехмерную модель шахтного ствола исходя из его габаритных размеров. Затем составляют матрицу случайных переменных для шахтного ствола исходя из коэффициента вероятности наступления таких переменных. Матрица используется для расчета прочностных и жесткостных реакций шахтного ствола по конечноэлементному методу. Затем с использованием нейросети строится явная функция, показывающая отношение реакций к матрице случайных переменных и отдельно рассчитываются явные функции характеристик для режима отказа по прочности и для режима отказа по жесткости исходя из расчетных прочностных и жесткостных характеристик. Далее рассчитывают вероятность наступления отказа для двух режимов с использованием метода перевала. В заключении составляют модель совместной вероятности отказов по двум режимам с использованием копулы Клейтона и рассчитывают надежность системы в случае отказа по двум режимам с использованием совместного метода определения надежности.
Остальные моменты изобретения не описаны подробно, так как они относятся к областям деятельности, известным специалистам.

Claims (26)

1. Метод оценки надежности подъемной системы шахтного ствола с подъемником в километровых шахтах с учетом нескольких режимов отказа, характеризующийся тем, что сначала составляют параметрическую трехмерную модель шахтного ствола исходя из его габаритных размеров, затем составляют матрицу случайных переменных для шахтного ствола исходя из коэффициента вероятности наступления таких переменных, причем матрица используется для расчета прочностных и жесткостных реакций шахтного ствола по конечноэлементному методу, затем с использованием нейросети строится явная функция, показывающая отношение реакций к матрице случайных переменных и отдельно рассчитываются явные функции характеристик для режима отказа по прочности и для режима отказа по жесткости исходя из расчетных прочностных и жесткостных характеристик, далее рассчитывают вероятность наступления отказа для двух режимов с использованием метода перевала, в заключение составляют модель совместной вероятности отказов по двум режимам с использованием копулы Клейтона и рассчитывают надежность подъемной системы в случае отказа по двум режимам с использованием совместного метода определения надежности, при этом метод включает в себя следующие этапы:
- этап 1 определения средних значений и отклонений габаритных размеров, характеристик материалов и внешней нагрузки на шахтный ствол с подъемником и установления типов распределения этих параметров;
- этап 2 составления трехмерной параметрической модели шахты исходя из ее конструкционных параметров и импорт трехмерной параметрической модели шахтного ствола в ПО для расчета по конечноэлементному методу для выполнения статистического анализа;
- этап 3 составления матрицы случайной выборки для основных параметров исходя из их средних значений и отклонений, вычисленных на этапе 1, с использованием метода выборки;
- этап 4 составления нескольких новых трехмерных моделей шахтного ствола по значениям из каждой строки матрицы случайной выборки и получения новой выборки для профиля напряжение/деформация с использованием конечноэлементного анализа;
- этап 5 совмещения матрицы случайной выборки и значений профиля напряжение/деформация с применением нейросети и получения функции, описывающей отношение между профилем напряжение/деформация для шахтного ствола и изменением конструктивных характеристик;
-этап 6 расчета по отдельности функции надежности для режима отказа по прочности и для режима отказа по жесткости для шахтного ствола с подъемником; расчета моментов третьего и четвертого порядка для основных параметров по средним значениям и отклонениям; расчета моментов третьего и четвертого порядка для установленных функций и определения по отдельности вероятности отказа по прочности и вероятности отказа по жесткости методом перевала;
- этап 7 получения коэффициента корреляции между отказом по прочности и отказом по жесткости с использованием статистического метода, определения совместного распределения отказов как по прочности, так и по жесткости с использованием копулы Клейтона и расчета вероятности отказа подъемной системы в случае коррелирования отказов с использованием совместного метода определения надежности.
2. Метод оценки надежности подъемной системы шахтного ствола с подъемником в километровых шахтах с учетом нескольких режимов отказа согласно п. 1, отличающийся тем, что этап 1 включает в себя следующие действия:
- определение средних значений и отклонений габаритных размеров, характеристик материалов шахтного ствола с подъемником;
- определение рабочих условий подъемной системы для шахтного ствола с подъемником, определение средних значений и отклонений нагрузок, действующих на шахтный ствол при различных рабочих условиях, в том числе статической нагрузки, динамической нагрузки, момента изгиба, крутящего момента и т.д.;
- определение типов распределения вышеуказанных параметров.
3. Метод оценки надежности подъемной системы шахтного ствола с подъемником в километровых шахтах с учетом нескольких режимов отказа согласно п. 1, отличающийся тем, что этап 2 включает в себя следующие действия:
- параметрическое моделирование шахтного ствола с подъемником и создание командного файла модели, экспорт модели шахтного ствола и сохранение модели в рабочую папку;
- конечноэлементный анализ шахтного ствола с подъемником и создание командного файла по результатам анализа, экспорт текстового файла с результатами анализа и сохранение файла в рабочую папку;
- построение конечноэлементной модели шахтного ствола исходя из параметров характеристик материала шахтного ствола и приложение внешних нагрузок, таких как момент изгиба, крутящий момент и максимальная статическая нагрузка,
при этом к физическим характеристикам шахтного ствола относятся диаметры и длины сечения шахтного ствола, а также диаметры и длины катушек, а к характеристикам материала относятся модуль эластичности, коэффициент Пуассона и плотность.
4. Метод оценки надежности подъемной системы шахтного ствола с подъемником в километровых шахтах с учетом нескольких режимов отказа согласно п. 1, отличающийся тем, что этап 4 включает в себя следующие действия:
- изменение переменных в командном файле модели из рабочей папки исходя из данных матрицы случайной выборки и построение новой модели шахтного ствола;
- анализ созданной таким образом модели шахтного ствола с использованием командного файла конечноэлементного анализа и получение новых значений профиля напряжение/деформация;
- повтор вышеуказанных этапов до получения значения профиля напряжение/деформация для каждого набора случайных переменных в матрице случайных переменных.
5. Метод оценки надежности подъемной системы шахтного ствола с подъемником в километровых шахтах с учетом нескольких режимов отказа согласно п. 1, отличающийся тем, что этап 7 включает в себя следующие действия:
- создание случайной выборки исходя из типов распределения случайных переменных для шахтного ствола и получение расчетных значений для отказа по прочности и отказа по жесткости с помощью функции характеристик надежности, построенной на этапе 6;
- расчет коэффициента ранговой корреляции для двух режимов отказа с использованием статистического метода и расчет остальных параметров с помощью копулы Клейтона;
- расчет совместной вероятности отказа по прочности и жесткости с использованием копулы Клейтона;
- подстановка совместной вероятности отказа к вероятности отказа по прочности и вероятности отказа по жесткости, полученным на этапе 6, с использованием теории второго приближения с узкими рамками и расчет вероятности отказа подъемной системы для шахтного ствола с подъемником.
RU2018130014A 2017-05-25 2017-09-18 Метод оценки надежности подъемной системы шахтного ствола с подъемником в километровых шахтах RU2682821C1 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710377138.7 2017-05-25
CN201710377138.7A CN107291989B (zh) 2017-05-25 2017-05-25 千米深井提升机主轴多失效模式可靠性评估方法
PCT/CN2017/102000 WO2018214348A1 (zh) 2017-05-25 2017-09-18 千米深井提升机主轴多失效模式可靠性评估方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2682821C1 true RU2682821C1 (ru) 2019-03-21

Family

ID=60093990

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018130014A RU2682821C1 (ru) 2017-05-25 2017-09-18 Метод оценки надежности подъемной системы шахтного ствола с подъемником в километровых шахтах

Country Status (5)

Country Link
CN (1) CN107291989B (ru)
AU (1) AU2017396541B9 (ru)
CA (1) CA3014415C (ru)
RU (1) RU2682821C1 (ru)
WO (1) WO2018214348A1 (ru)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107832511A (zh) 2017-10-31 2018-03-23 中国矿业大学 超深井提升容器多失效模式的可靠性稳健设计方法
CN108345731A (zh) * 2018-01-30 2018-07-31 中国矿业大学 一种不完备信息条件下深井提升机关键部件耦合失效相关性建模方法
CN108829987B (zh) * 2018-06-22 2022-10-11 中国核动力研究设计院 一种数据驱动型概率评估方法
CN109977467A (zh) * 2019-02-21 2019-07-05 西北工业大学 一种机翼结构可靠性灵敏度分析方法
CN109977550B (zh) * 2019-03-27 2023-07-18 湖北汽车工业学院 轴可靠性设计的重要性抽样方法
CN110197201A (zh) * 2019-04-25 2019-09-03 永大电梯设备（中国）有限公司 一种电梯保养5s检测方法与系统
CN110288188A (zh) * 2019-05-21 2019-09-27 中国矿业大学 一种刮板输送机中部槽的耦合故障动态可靠性评估方法
CN110321594B (zh) * 2019-06-05 2022-11-04 西北工业大学 具有多个失效模式的飞机机构的可靠性分析方法及装置
CN110362858B (zh) * 2019-06-05 2021-10-22 徐州圣邦机械有限公司 一种高压内啮合齿轮泵齿轮副的可靠性评估方法
CN110287601B (zh) * 2019-06-27 2022-11-15 浙江农林大学 一种毛竹胸径年龄二元联合分布精确估算方法
CN110390173B (zh) * 2019-07-29 2023-04-07 中国矿业大学 考虑剩余强度退化的千米深井提升机时变可靠性评估方法
CN110929453A (zh) * 2019-11-18 2020-03-27 西安电子科技大学 基于Copula函数失效相关系统动态模糊可靠性分析方法
CN111160713B (zh) * 2019-12-06 2020-12-08 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司广州局 基于多维联合分布理论的复合绝缘子可靠性评估方法
CN111625937B (zh) * 2020-05-11 2024-05-14 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学 一种非概率失效评定图可靠性分析方法
CN112528533B (zh) * 2020-11-19 2022-02-25 中国矿业大学 一种千米深井提升机制动器可靠性智能评估与寿命预测方法
CN112685825B (zh) * 2021-01-22 2024-06-11 西安航空职业技术学院 一种逐步等效平面法的优化方法
CN113705045B (zh) * 2021-08-20 2024-04-12 上海交通大学 一种基于代理模型的转静子系统碰摩可靠性分析方法
CN113962566A (zh) * 2021-10-26 2022-01-21 广西交科集团有限公司 一种多梁式桥梁体系失效概率的计算方法
CN115688311B (zh) * 2022-10-27 2023-06-23 苏州科技大学 一种行星滚柱丝杠副的不确定性分析方法及系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1469106A1 (ru) * 1987-02-11 1989-03-30 Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтепромысловой геофизики Устройство дл определени сил сопротивлени движению кабел в скважине
RU2098630C1 (ru) * 1995-08-02 1997-12-10 Открытое акционерное общество Фирма "Геомар" Станция для контроля параметров проводников шахтного ствола
CN104866647A (zh) * 2015-04-15 2015-08-26 淮北矿业（集团）有限责任公司 煤矿井塔与提升机系统耦合振动计算机仿真分析方法
CN105653890A (zh) * 2016-04-07 2016-06-08 东北大学 一种基于轴向载荷的提升机轴承疲劳寿命模型

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2520534B1 (de) * 2011-05-02 2014-06-25 Hoffmann Foerdertechnik GmbH Vorrichtung zur Lasterfassung an Hebezeugen und Elektrokettenzuegen
CN105890884B (zh) * 2016-04-07 2018-05-22 东北大学 一种提升机主轴可靠性的分析计算评估方法
CN106202647B (zh) * 2016-06-29 2020-02-21 北京科技大学 电主轴的多轴疲劳寿命预测方法及疲劳寿命可靠性评估方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1469106A1 (ru) * 1987-02-11 1989-03-30 Всесоюзный научно-исследовательский институт нефтепромысловой геофизики Устройство дл определени сил сопротивлени движению кабел в скважине
RU2098630C1 (ru) * 1995-08-02 1997-12-10 Открытое акционерное общество Фирма "Геомар" Станция для контроля параметров проводников шахтного ствола
CN104866647A (zh) * 2015-04-15 2015-08-26 淮北矿业（集团）有限责任公司 煤矿井塔与提升机系统耦合振动计算机仿真分析方法
CN105653890A (zh) * 2016-04-07 2016-06-08 东北大学 一种基于轴向载荷的提升机轴承疲劳寿命模型

Also Published As

Publication number Publication date
AU2017396541B9 (en) 2019-09-26
CA3014415A1 (en) 2018-11-25
CN107291989B (zh) 2018-09-14
CA3014415C (en) 2020-12-01
CN107291989A (zh) 2017-10-24
AU2017396541A1 (en) 2018-12-13
AU2017396541B2 (en) 2019-05-23
WO2018214348A1 (zh) 2018-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2682821C1 (ru) Метод оценки надежности подъемной системы шахтного ствола с подъемником в километровых шахтах
CN107991870B (zh) 一种电扶梯设备的故障预警与寿命预测方法
CN101408951B (zh) 基于神经网络的桥式起重机当量载荷谱获取及疲劳剩余寿命估算方法
US10436669B2 (en) Interpolation engine for analysis of time-varying load data signals
US20200104437A1 (en) Physics-based model particle-filtering framework for predicting rul using resistance measurements
EP2803968A1 (en) A process for calculating fatigue and fatigue failure of structures
Tian et al. Relationship modeling between vehicle‐induced girder vertical deflection and cable tension by BiLSTM using field monitoring data of a cable‐stayed bridge
CN105683972B (zh) 用于评估螺纹连接器的疲劳性能的应力放大因数分析方法
Afzali et al. Data-driven strength-based seismic damage index measurement for RC columns using crack image-derived parameters
Lei et al. Bayesian-optimized interpretable surrogate model for seismic demand prediction of urban highway bridges
Berlinov Strength resistance of reinforced concrete elements of high-rise buildings under dynamic loads
CN109766637B (zh) 基于Krigng代理模型的桥式起重机结构可靠性优化方法
Nikose et al. Application of artificial neural network for predicting dynamic along‐wind response of tall buildings
Guan et al. Remaining useful life prediction for degradation processes based on the Wiener process considering parameter dependence
Zhang et al. Wear Calculation‐Based Degradation Analysis and Modeling for Remaining Useful Life Prediction of Ball Screw
Li et al. Reliability and sensitivity analysis of bridge crane structure
Hu et al. Numerical prediction of fretting fatigue life for cold-drawn eutectoid carbon steel wire using continuum damage mechanics and effective slip amplitude
Pham et al. A robust method for load-carrying capacity assessment of semirigid steel frames considering fuzzy parameters
Ashraf et al. Sway of semi-rigid steel frames: Part 1: Regular frames
CN113673145A (zh) 基于pca-lstm神经网络的地表沉降预测方法
CN110263441A (zh) 一种钢绞线索弯曲特性研究方法
Zheng et al. Time-dependent reliability analysis of oil derrick structures in mechanism failure mode
Cheng et al. Constitutive model for thin-walled H-sections bent about weak-axis considering local buckling
Sasaki et al. Estimating the fatigue life of wire rope with a stochastic approach
Chen et al. GM (11) Modelling of Failure Rate Prediction for Preventive Maintenance