一种融合转向架旋转机械系统故障模式库与因果链解释性结构模型的故障传播分析方法技术方案

本发明专利技术提供一种融合旋转机械系统故障模式库与因果链解释性结构模型的故障传播分析方法，属于故障诊断与可靠性工程领域，所述方法包括构建故障传播模式库，计算因果权重矩阵，构建因果链解释性结构模型，构建故障传播模式库对旋转机械系统的特性进行提取，以降低物理连接特性对因果权重矩阵的误差影响；计算因果权重矩阵需要计算出直接影响矩阵、正向传播矩阵以及逆向传播矩阵，以帮助识别系统中的故障传播路径；构建因果链解释性结构模型通过构建动态因果链网络，量化故障传播路径中的因果关系强度，并识别关键传播路径与反馈环路，以更精准地建模旋转机械中多故障模式的非线性交互。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于旋转机械装置中故障诊断与传播，具体涉及转向架机械故障传播分析研究。

技术介绍

1、一种融合转向架旋转机械系统故障模式库与因果链解释性结构模型的故障传播分析方法通过因果链的双向规则融合和环境耦合建模，结合正向传播和反向反馈以识别组件之间的故障传播路径以及应用于各种工业体系。

2、目前解释性结构模型（ism）是研究旋转机械故障传播分析的有力工具，该方法对某大型发电机组的故障传播路径进行分析，揭示了机械各部件间故障传播的层级关系，这一研究为旋转机械故障传播分析提供了新的思路；基于ism模型也可以分析高速列车动力系统的故障传播规律，研究结果表明ism方法在揭示复杂系统中故障传播的关系方面具有良好的效果；在旋转机械系统中，故障并不是孤立发生的，而是会通过组件之间的连接和交互传播，ism主要用于分析系统中不同故障之间的结构化关系，帮助理解故障传播的路径和层级。

3、ism通过构建邻接矩阵和可达矩阵，仅能描述系统的静态层级结构（如故障传播的潜在路径），但无法量化动态传播概率或路径权重。在研究旋转机械故障传播实验中，ism可指出“轴承本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种融合转向架旋转机械系统故障模式库与因果链解释性结构模型的故障传播分析方法，特征在于包括以下步骤：A．创建故障传播模式库首先需要构建故障传播模型，在构建故障传播模型的基础上，我们引入旋转机械振动特征信号来构建故障传播模式库，以此来降低物理连接特性对因果权重矩阵的误差影响。采集并整合来自运行手册、技术文档、专家反馈、传感器记录等多渠道的设备故障数据，并依据故障的成因、表现形式及相关变量进行分类整理，建立可复用的“故障—现象”对应关系集合来获取转向架旋转机械的信号数据，包括传感器收集到的震动信号来共同构建故障传播模式库。B.假设转向架旋转机械系统W由N个组件部件成，在故障传播系统中引入...

【技术特征摘要】

1.一种融合转向架旋转机械系统故障模式库与因果链解释性结构模型的故障传播分析方法，特征在于包括以下步骤：a．创建故障传播模式库首先需要构建故障传播模型，在构建故障传播模型的基础上，我们引入旋转机械振动特征信号来构建故障传播模式库，以此来降低物理连接特性对因果权重矩阵的误差影响。采集并整合来自运行手册、技术文档、专家反馈、传感器记录等多渠道的设备故障数据，并依据故障的成因、表现形式及相关变量进行分类整理，建立可复用的“故障—现象”对应关系集合来获取转向架旋转机械的信号数据，包括传感器收集到的震动信号来共同构建故障传播模式库。b.假设转向架旋转机械系统w由n个组件部件成，在故障传播系统中引入三个参数来构建故障传播模型：a.交互频率fi，是指旋转机械系统w中不同部件之间的交互频率反映了它们之间的依赖程度。交互频率越高，部件间相互影响的可能性越大，故障传播的概率也随之增大。b.连接率cc，表示旋转机械系统w部件之间连接的强度或可靠性，数值越高，连接越紧密。高连接率意味着部件间故障传播的可能性更大。c.故障概率pf，表示旋转机械系统w中每个部件内部发生故障的可能性，例如 0.05 表示 5% 的概率发生故障。  v表示节点的度数，n是节点总数。v值越高，系统的连接率越强，故障传播的风险可能也会增大。 pf是部件内部故障的初始概率。定义故障传播函数： 通过故障传播函数对总故障传播概率进行加权，联立可以得到总故障传播概率。...

【专利技术属性】
技术研发人员：王铭熙，彭成，王家伟，张璐，贾瑜瑶，林鑫，
申请(专利权)人：湖南工业大学，
类型：发明
国别省市：