千米深井大型提升機主軸裝置的可靠性靈敏度研究

《千米深井大型提升機主軸裝置的可靠性靈敏度研究》是依託中國礦業大學，由盧昊擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：千米深井大型提升機主軸裝置的可靠性靈敏度研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：盧昊
• 依託單位：中國礦業大學

項目摘要

我國煤炭資源埋深1000m以下約占總儲量的53%，需採用大型提升裝備將煤炭從地下運送到地面，提升機主軸裝置是千米深井提升裝備的關鍵部件，其可靠性直接影響提升運輸的安全運行。本項目以千米深井提升機主軸裝置為研究對象，在考慮主軸裝置耦合故障的基礎上，開展千米深井提升機主軸裝置的可靠性靈敏度研究。首先，針對提升機主軸裝置的隨機回響問題，提出主軸裝置隨機回響的分析與建模方法，確定不同失效模式下隨機回響的機率統計特性；其次，考慮多故障共同作用下提升機主軸裝置的耦合失效，深入分析不同失效模式間的耦合關係，建立提升機主軸裝置多元耦合回響的聯合機率模型，揭示提升機主軸裝置的耦合失效機理；最後，提出提升機主軸裝置耦合失效的可靠性靈敏度建模方法，掌握主軸裝置可靠性隨設計參數的變化規律，為千米深井提升機主軸裝置的重分析和設計提供參考。研究成果可為我國自主設計超深礦井提升裝備提供理論基礎。

結題摘要

開展千米深井大型提升機主軸裝置的可靠性靈敏度研究，對提高提升機主軸裝置的可靠性水平，保障千米深井的安全提升等具有重要的理論和實際意義。截至2017年12月31日，項目已按計畫完成了項目申請書中規定的任務，主要完成的研究內容為：1、針對結構參數及載荷的隨機性，提出了一種基於試驗設計與BP神經網路的結構隨機回響的分析與建模方法，提高了小樣本下結構可靠性功能函式的建模效率與精度；2、針對不完備機率信息條件下的可靠性求解問題，基於ANOVA展開方法、矩方法、鞍點逼近技術以及截斷Edgeworth級數方法，提出了一種高效、高精度的可靠性分析方法；3、針對機械結構多故障模式間的相關性問題，研究了基於copula理論的關聯故障聯合機率建模方法，避免了失效獨立假設對系統可靠性估計的偏差；4、基於理論研究成果，開展了千米深井提升機主軸裝置的可靠性及可靠性靈敏度研究，掌握了提升機主軸裝置關鍵參數對結構性能的影響規律。通過本項目的研究，建立了提升機主軸裝置可靠性的分析流程，掌握了隨機參數對結構可靠性的影響規律，可有效指導千米深井提升機主軸裝置的重分析與最佳化設計。 基於上述成果，共發表學術論文9篇（其中SCI收錄4篇，SCI源刊線上發表2篇，會議論文3篇），參加國際學術會議4次，申請國家發明專利2件、國際PCT專利2件。在項目執行期間，共培養碩士研究生2名，協助培養博士生1名。