实车数据驱动的锂电池剩余使用寿命预测方法研究

锂离子动力电池剩余使用寿命（RUL）预测对于认识全生命周期电动汽车的安全和可靠性、改善电池管理系统的设计具有重要意义。通常基于深度学习的时序预测方法，本质上是一个递推的过程，每一次预测的误差会随预测次数增加而累积，难以保证预测精度和预测效率。基于深度学习序列预测和误差分析理论，建立一种ARIMA-EDLSTM融合模型的锂电池RUL预测方法，使用编码器-解码器（ED）框架改进长短时记忆神经网络模型（LSTM）构建从序列到序列预测的EDLSTM模型，并融合ARIMA模型预测误差趋势，进而修正最终预测结果。理论分析和实车采集数据验证表明，该方法在预测比例超过历史数据总量35%的情况下，仍然能较好地拟合实车SOH衰退曲线，有效提高锂电池剩余使用寿命的预测精度。     

基于数据驱动的机车车轮剩余寿命预测技术

为优化机车车轮运维管理，提高机车车轮剩余寿命的预测精度和稳定性，提出基于数据驱动的机车车轮剩余寿命预测模型。依托机车车轮全寿命周期的造修和运维数据，分析影响车轮服役寿命的主要因素，包括轮径、历史和环境影响因素。构建基于数据驱动的机车车轮剩余寿命预测模型，模型以轮径区间作为寿命计算单元，并引入轮径历史和环境损失率，综合考虑3类因素对寿命预测的影响。现场测试中，因某轮径区间的数据不符合计算要求，导致轮径环境损失率存在数据缺失问题，于是采用多层感知机算法对缺失项进行预测和补充。基于测试集中的车轮旋修数据，对比数据驱动预测算法和传统预测算法的预测效果。由结果可知，数据驱动预测算法的预测精度和稳定性均优于传统预测算法。     

多边形条件下高铁车轴裂纹扩展寿命计算及检查间隔制定方法研究

文章调研了目前关于车轴材料属性和载荷条件离散性对剩余寿命的影响的处理方法并进行了简要总结；建立了车辆系统刚柔耦合动力学模型，提取了车轮20阶多边形条件下各工况车轴危险截面应力-时间历程，进行了应力谱的编制；基于小试样裂纹扩展试验数据拟合得到了NASGRO方程裂纹扩展参数，计算得到车轴卸荷槽部位裂纹深度为2～40 mm的剩余寿命；考虑材料属性和载荷条件离散性来制定车轴剩余寿命计算的安全系数；结合剩余寿命计算结果、超声波检测裂纹检出概率曲线和车轴失效概率制定了车轴合理的检查间隔。结果表明，车轮多边形条件下，车轴剩余寿命为38.5万km,考虑材料属性和载荷条件离散性的安全系数分别为1.26和1.33,得到车轴检查间隔为3.8万km。     

基于点云数据处理技术测量车厢剩余冻煤体积研究

针对北方散杂货港口严寒天气造成敞车车厢卸载时冻煤黏连在车厢难以测量的问题，提出基于点云数据处理技术的计算敞车车厢剩余冻煤体积测量方法。首先，利用翻车机房出口上方的激光雷达获得敞车车厢的点云数据；然后，利用基于M估计随机采样一致性拟合平面的方法剔除侧墙的点云数据，采用欧氏聚类的方法对敞车车厢剩余点云数据进行聚类，得到敞车车厢剩余冻煤表面的点云数据；最后利用Delaunay三角化的方法重建剩余冻煤表面，计算Delaunay三角网格每个三角形投影到敞车车厢车底所形成的三棱柱的体积并且求和，实现对敞车车厢剩余冻煤计算体积的目的。     

轨道车辆EVA电缆剩余寿命快速评估研究

随着科技的发展，我国的交通运输水平已处于世界前列，特别是轨道车辆的发展，为我国人员流通、物资运输和经济的发展作出重大贡献。轨道交通列车运行过程中，车辆内部运行控制信号及电力的输送保障至关重要。在轨道交通列车上使用的薄壁控制电缆的外层护套绝缘材料种类中，有一种为乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA),该材料在酸性、潮湿等恶劣条件下易发生黄变、开裂、鼓包等现象，从而影响电缆的剩余寿命，使得电缆出现传输异常，影响列车正常运行，严重时可能出现短路发生火灾造成重大事故及人员伤亡。为对轨道车辆用乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)电缆的剩余寿命进行快速评估，文章采用热重分析法(TGA)研究了不同老化程度的EVA绝缘材料的热分解特性，计算出了其对应的热分解活化能。在此基础上，参照ASTM E 1877-00:2021标准中的方法建立了EVA绝缘材料的热寿命方程。研究结果表明：热分解特性能够用来评估轨道车辆用EVA电缆的实际老化情况，结合建立的热寿命方程能完成电缆使用状况的快速评估，与传统评估方法相比，该方法操作更加简单。     

大管径钢管浆体输送磨损特性与生命周期分析

本研究针对粗砂、钙化物和细砂等不同吹填介质和典型管线铺设工况,开展了钢质排泥管(Q235-DN850)管壁磨损特性的现场测试与生命周期分析。研究表明,输送土质对浆体输送管道的磨损速度有明显的影响,输送介质越粗磨损速率越大;不同管线铺设形式条件下,上坡管段的磨损速率最大、顺直管段次之、下坡管段的较小。基于此,给出了不同土质吹填工况条件下DN850-Q235钢质管的最大磨损点位和最大磨损速率,给出了管道剩余生命周期的预测方法,形成了不同土质条件下排泥管全生命周期管理流程。