第1章 乏信息过程的基本概念 1
1.1 乏信息过程及其特征 1
1.1.1 乏信息过程 1
1.1.2 乏信息过程的特征 3
1.2 滚动轴承性能与可靠性评估中的乏信息问题 4
1.3 乏信息系统理论的应用 5
1.4 主要研究内容 7
第2章 滚动轴承性能数据序列的乏信息融合原理 9
2.1 乏信息融合的概念 9
2.1.1 直接解法 9
2.1.2 定性融合 9
2.1.3 定量融合 10
2.1.4 本征融合 11
2.2 乏信息融合方法 12
2.2.1 加权逐步均值累加方法 12
2.2.2 模糊方法 13
2.2.3 自助方法 16
2.2.4 灰自助方法 17
2.3 滚动轴承性能影响因素的灰色定性融合分析 18
2.3.1 轴承性能影响因素分析的定性融合模型 19
2.3.2 解集获取的灰方法 20
2.3.3 圆锥滚子轴承振动加速度影响因素的实验研究 22
2.4 滚动轴承性能的灰自助本征融合评估 27
2.4.1 本征融合方法 27
2.4.2 实验研究 28
2.5 滚动轴承性能的模糊本征融合预测 34
2.5.1 摩擦力矩参数 34
2.5.2 摩擦力矩参数的模糊预测 34
2.5.3 置信水平与经验概率密度函数 36
2.5.4 实验研究与讨论 37
2.6 本章小结 39
第3章 滚动轴承性能的非线性动力学特征 40
3.1 概述 40
3.2 非线性动力学特征的表征 40
3.2.1 关联维数 40
3.2.2 动态波动范围均值 41
3.2.3 灰关系 42
3.3 实验研究 44
3.3.1 实验条件与实验数据 44
3.3.2 实验数据处理结果 45
3.4 本章小结 48
第4章 滚动轴承性能变异过程乏信息评估与预测 49
4.1 概述 49
4.2 滚动轴承性能变异过程的自助最大熵评估 50
4.2.1 正、反转启动摩擦力矩数据序列的灰关系 50
4.2.2 风力发电轴承启动摩擦力矩表征的统计量 51
4.2.3 风力发电轴承启动摩擦力矩表征的乏信息方法 53
4.2.4 实验方案与实验数据 56
4.2.5 实验数据序列的灰关系及其融合序列 59
4.2.6 风力发电轴承启动摩擦力矩特征演变分析的基本步骤 61
4.2.7 融合数据序列的生成数据模拟 61
4.2.8 启动摩擦力矩特征的演变 63
4.2.9 风力发电轴承启动摩擦力矩演变规律的统一表示与内在机制 71
4.3 滚动轴承性能变异过程的模糊混沌评估 71
4.3.1 数学模型 71
4.3.2 实验研究 74
4.4 滚动轴承性能变异的信息挖掘 80
4.4.1 实验方案与结果 80
4.4.2 信息挖掘参数 84
4.4.3 信息挖掘的结果与分析 86
4.5 滚动轴承性能变异过程的灰混沌预测 90
4.5.1 灰混沌评估模型 90
4.5.2 实验研究与讨论 96
4.6 本章小结 102
第5章 滚动轴承性能变异过程乏信息假设检验 103
5.1 概述 103
5.2 滚动轴承性能变异过程的贝叶斯假设检验数学模型 104
5.2.1 时间序列的概率密度函数 104
5.2.2 参考时间序列段 105
5.2.3 后验概率密度函数与方差比 106
5.2.4 重合度与假设检验模型 106
5.3 滚动轴承性能变异过程的实验研究 107
5.3.1 实验方案与实验数据 107
5.3.2 实验数据的时域分析 110
5.3.3 实验数据变异过程的时域假设检验 117
5.4 本章小结 117
第6章 滚动轴承性能可靠性乏信息评估 118
6.1 概述 118
6.2 小样本定时截尾下两参数威布尔分布可靠性置信区间的自助最大熵评估 119
6.2.1 基本思路 119
6.2.2 极大似然方法 119
6.2.3 自助最大熵法 120
6.2.4 寿命及其可靠性的自助最大熵评估 122
6.2.5 实验研究与讨论 122
6.3 三参数威布尔分布可靠性最优置信区间自助加权范数评估 128
6.3.1 参数评估准则及其数学描述 128
6.3.2 可靠性参数评估 131
6.3.3 案例研究 134
6.4 性能失效数据的可靠性灰自助评估 139
6.4.1 基于失效数据的灰自助概率密度函数 139
6.4.2 基于失效数据的可靠性函数 140
6.4.3 案例研究 140
6.4.4 估计结果的分析 146
6.5 滚动轴承性能实现可靠性的灰关系评估 146
6.5.1 滚动轴承性能实现可靠性模型 147
6.5.2 案例研究 150
6.6 本章小结 158
第7章 滚动轴承性能可靠性变异过程乏信息预测 159
7.1 概述 159
7.2 无失效数据的可靠性灰自助预测 160
7.2.1 失效数据累积分布的灰自助方法评估 160
7.2.2 基于估计累积分布的失效数据可靠性模型 161
7.2.3 案例研究 162
7.2.4 结果的讨论 168
7.3 伴随性能数据的可靠性变异过程自助混沌预测 169
7.3.1 滚动轴承产品性能的评估指标 169
7.3.2 性能未来运行信息的混沌预测 169
7.3.3 伴随性能数据的运行时间数据序列 172
7.3.4 伴随性能数据的产品可靠性预测 174
7.3.5 预测步骤 174
7.3.6 实验与讨论 176
7.4 本章小结 180
第8章 基于三参数威布尔分布的可靠性乏信息检验 181
8.1 可靠性假设检验问题的提出 181
8.2 三参数威布尔分布可靠性的自助最小加权相对熵假设检验 182
8.2.1 可靠性理论值向量和经验值向量 182
8.2.2 加权相对熵范数的定义与性质 183
8.2.3 最小加权相对熵范数的定理与证明 183
8.2.4 最小加权相对熵范数准则 184
8.2.5 威布尔参数的最优信息向量 185
8.2.6 三参数威布尔分布的评估 185
8.2.7 三参数威布尔分布可靠性假设检验 188
8.2.8 假设检验方法的步骤 189
8.2.9 案例研究与探讨 189
8.3 本章小结 196
第9章 缺陷深沟球轴承接触应力与动力学的有限元分析 197
9.1 概述 197
9.2 有限元分析关键技术及其在轴承中的应用 197
9.2.1 有限元分析的关键技术 197
9.2.2 最大承载钢球与内外圈接触问题的有限元分析 203
9.2.3 有限元分析过程中的若干思考 206
9.3 缺陷深沟球轴承的静力学分析 207
9.3.1 点缺陷轴承的静力学有限元分析 207
9.3.2 椭圆形沟道缺陷轴承的有限元分析 214
9.4 点缺陷深沟球轴承的动力学特性分析 216
9.4.1 显式动力学理论基础 216
9.4.2 基于正常轴承的动力学有限元模型的建立 217
9.4.3 正常轴承瞬态动力学有限元分析结果 218
9.4.4 基于点缺陷轴承的动力学有限元模型的建立与分析 220
9.4.5 点缺陷轴承运转过程中振动特性分析 222
9.5 点缺陷深沟球轴承振动数据分析 224
9.5.1 无缺陷轴承振动数据分析 224
9.5.2 缺陷轴承振动数据分析 225
9.6 本章小结 229
第10章 具有制造与安装误差的圆柱滚子轴承接触应力有限元分析 230
10.1 圆柱滚子轴承的有限元模型 230
10.1.1 问题的提出 230
10.1.2 N1015型圆柱滚子轴承技术参数 231
10.1.3 有限元的基本模型 231
10.2 圆柱滚子母线圆弧修形长度区间对接触应力分布状态的影响 232
10.2.1 母线圆弧修形的圆柱滚子模型 232
10.2.2 计算结果分析 232
10.3 具有凸度偏移的对数母线圆柱滚子接触应力分布状态 236
10.3.1 具有凸度偏移的对数母线圆柱滚子 236
10.3.2 计算结果分析 238
10.4 外圈滚道锥度的圆柱滚子轴承接触应力分析 240
10.4.1 外圈滚道锥度模型 240
10.4.2 计算结果分析 240
10.5 具有凸度偏移和外圈滚道锥度误差的对数母线圆柱滚子轴承接触应力分析 244
10.6 对数母线圆柱滚子相对滚道的法向偏斜对轴承接触应力的影响 248
10.6.1 对数母线圆柱滚子相对滚道的法向偏斜模型 248
10.6.2 计算结果分析 249
10.7 对数母线圆柱滚子相对滚道的切向偏斜对轴承接触应力的影响 254
10.7.1 对数母线圆柱滚子相对滚道的切向偏斜模型 254
10.7.2 计算结果分析 255
10.8 本章小结 257
参考文献 258
附录A 基于区间映射的牛顿迭代法源程序 262
附录B 滚子轴承零件参数测量仪主要技术参数 271
附录C 30204型圆锥滚子轴承的实验数据 272