【技术实现步骤摘要】
本公开涉及船用柴油机密封领域，尤其涉及一种船用柴油机的活塞环组的性能估算方法。
技术介绍
1、随着科技的进步和海洋经济的发展，船舶的可靠性研究受到了前所未有的重视。船舶的可靠性直接关系到航行安全、运营成本以及环境保护等多个方面。
2、在实际航行中，船舶确定活塞环组密封性能是否良好主要依赖于综合监测手段。例如，船员会定期检查燃油和机油的消耗量；同时，排气烟度的检测能够揭示燃烧室内的燃烧效率，间接反映活塞环的状况。振动和噪声分析仪器能够捕捉到由活塞环故障引起的异常信号，而温度监测系统则可以实时监控活塞环和气缸套的温度，确保其在正常工作范围内。此外，油液分析可以揭示磨损金属颗粒，为活塞环的状况提供重要信息。尽管综合监测手段为船舶提供了活塞环组密封性能的重要信息，然而，这些方法存在一定的滞后性，可能无法即时捕捉到活塞环性能的急剧变化。
3、因此，一旦活塞环出现故障，如密封不良或断裂，可能会导致严重的发动机性能下降，甚至发动机停机。因此，为了提高船舶航行的安全性和可靠性，需要开发更先进的性能监测技术。
技术实现思路
1、鉴于上述问题，本公开提供了船用柴油机的活塞环组的性能估算方法。
2、本公开提供了一种船用柴油机的活塞环组的性能估算方法，包括：将历史密封性能数据和历史可靠性数据输入预测模型，得到与多个模型输入参数对应的密封性能预测数据和可靠性预测数据，模型输入参数为船在运行过程中与活塞环组的密封性能和\或可靠性具有关联关系的参数，密封性能预测数据表征估算得
3、根据本公开的实施例，将与可靠性预测数据对应的活塞环组所受载荷输入应力-强度干涉模型，得到与多个模型输入参数各自对应的活塞环组失效概率包括：将活塞环组所受载荷和最大许用磨损量输入应力-强度干涉模型，得到活塞环组的可靠度；根据活塞环组的可靠度计算得到活塞环组失效概率。
4、根据本公开的实施例，上述方法还包括：通过功能函数对可靠性预测数据和预测时间段进行处理，得到可靠度概率，可靠度概率表征活塞环组在预测时间段内的工作状态。
5、根据本公开的实施例，通过功能函数对可靠性预测数据和预测时间段进行处理，得到可靠度概率还包括：根据可靠性预测数据和预测时间段，计算得到在预测时间段内的累计可靠性预测数据；通过功能函数对累计可靠性预测数据进行处理，得到可靠度概率，可靠度概率公式如下：
6、p(t)＝p{z(t)＞0,t∈[0,t]}＝p{e(t)-s(t)＞0,t∈[0,t]}
7、s(t)为可靠性预测数据，e(t)为最大许用磨损量，z(t)为活塞环组的功能函数的随机过程，活塞环组的功能函数随机过程的公式如下：
8、z(t)＝g[e(t),s(t)]＝e(t)-s(t)
9、g表示功能函数。
10、根据本公开的实施例，应力-强度干涉模型的公式如下：
11、
12、r表示活塞环组的可靠度，fs(s)表示应力分布，fc(c)表示强度分布，s表示活塞环的所受载荷，c表示最大许用磨损量对应的施加载荷，s和c均服从正态分布。
13、根据本公开的实施例，活塞环组失效概率的公式如下：
14、
15、f表示活塞环组失效概率。
16、根据本公开的实施例，利用串联系统对多个模型输入参数各自对应的活塞环组失效概率进行可靠性计算，得到活塞环组的可靠性能估计值包括：利用串联系统对多个模型输入参数各自对应的活塞环组失效概率相乘，得到活塞环组的可靠性能估计值。
17、根据本公开的实施例，模型输入参数包括：发动机参数、活塞环组环境参数、活塞环组缝隙参数、柴油机的燃油参数。
18、根据本公开的实施例，发动机参数包括：发动机转速和发动机负载；活塞环组环境参数包括：实时气缸压力、冷却液温度、润滑油温度、润滑油压力、润滑油油质分析数据、排气温度和排气烟度；活塞环组缝隙参数包括：活塞环间隙和活塞环侧隙；柴油机的燃油参数包括燃油流量和燃油喷射压力。
19、根据本公开的实施例，密封性能预测数据包括活塞环组的窜气量，可靠性预测数据包括缸套磨损和活塞环组磨损。
20、根据本公开提供的柴油机的活塞环组的性能估算方法，一方面通过预测模型，将历史密封性能数据和历史可靠性数据输入预测模型，得到与多个模型输入参数对应的密封性能预测数据和可靠性预测数据，因此，在船舶航行过程，通过实时的获取模型输入参数，即可对活塞环组的密封性能和可靠性能进行实时的预测。另一方面，通过将可靠性预测数据对应的活塞环组所受载荷输入应力-强度干涉模型，可实时的获取活塞环组失效概率。之后，再利用串联系统对多个模型输入参数各自对应的活塞环组失效概率进行可靠性计算，得到活塞环组的可靠性能估计值，实现综合多个输入参数的活塞环组失效概率对活塞环组进行可靠性分析，因此对活塞环组的密封性能估算和可靠性估算更及时和精准。
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1.一种船用柴油机的活塞环组的性能估算方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将与所述可靠性预测数据对应的活塞环组所受载荷输入应力-强度干涉模型，得到与多个模型输入参数各自对应的活塞环组失效概率包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述通过功能函数对所述可靠性预测数据和预测时间段进行处理，得到可靠度概率还包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述应力-强度干涉模型的公式如下：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述活塞环组失效概率的公式如下：
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用串联系统对多个所述模型输入参数各自对应的所述活塞环组失效概率进行可靠性计算，得到所述活塞环组的可靠性能估计值包括：
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述模型输入参数包括：发动机参数、活塞环组环境参数、活塞环组缝隙参数、柴油机的燃油参数。
9.根据权利要求8所
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述密封性能预测数据包括所述活塞环组的窜气量，所述可靠性预测数据包括缸套磨损和所述活塞环组磨损。
...【技术特征摘要】
1.一种船用柴油机的活塞环组的性能估算方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将与所述可靠性预测数据对应的活塞环组所受载荷输入应力-强度干涉模型，得到与多个模型输入参数各自对应的活塞环组失效概率包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述通过功能函数对所述可靠性预测数据和预测时间段进行处理，得到可靠度概率还包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述应力-强度干涉模型的公式如下：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述活塞环组失效概率的公式如下：
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用串联系...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁兴雨，吴玥，舒歌群，代鹏，李金秋，田华，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：
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