基于数据驱动的零部件疲劳寿命预测研究现状与发展趋势

Abstract

随着风电、高铁、航空等重大装备向着高可靠性、长寿命、智能化的方向发展，对齿轮、轴承等基础零部件的寿命提出更高的要求，也迫切需要更为科学、高效的疲劳寿命预测方法。机械零部件的寿命预测方法可分为基于物理失效模型、基于数据驱动模型和基于融合模型3种。随着零部件寿命预测研究向高精度、高效率发展，基于物理模型的寿命预测方法由于其模型复杂、耗时、不具有普适性等缺陷难以满足现代需求。基于数据驱动技术由于其具有无需知道其具体失效机理、预测结果准确等优点，且伴随机器学习、深度学习等技术的迅速发展，使得其成为零部件疲劳寿命预测研究的热点。鉴于此，详细阐述了基于数据驱动的机械零部件疲劳寿命预测方法，并详细介绍了神经网络、支持向量机、随机森林、深度学习等数据驱动方法在零部件寿命预测中的应用，总结了每种方法的特点，探讨了基于数据驱动的零部件寿命预测方法的发展趋势，并给出了基于GA-BP神经网络齿轮接触疲劳寿命预测研究的案例