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热力发电2025年第02期:基于VSG-ELM模型的疲劳裂纹扩展剩余寿命预测

来源:期刊VIP网 时间:


作者:郑卫东;熊伟;李晓燕;白培强;林思宇;崔雄华;吕延军;石瑞;

单位:华电能源股份有限公司玉环电厂;西安热工研究院有限公司;西安理工大学机械与精密仪器工程学院;

摘要:火电机组超期服役成为趋势,但汽轮机转子钢疲劳裂纹却严重影响机组运行安全。转子钢疲劳裂纹扩展试验数据缺失,随机模型建模与求解计算量大使得疲劳裂纹剩余寿命(RUL)预测受限。在对已有疲劳裂纹扩展试验及随机模型分析基础上,提出了基于整体趋势扩散(MTD)技术的高斯隶属度信息扩散(GMIE)样本域的方法生成虚拟样本,运用期望分位数回归(ER)与极限学习机(ELM)神经网络模型相结合预测疲劳裂纹扩展的RUL。对特定循环周次下疲劳裂纹扩展的RUL进行预测,通过与已有数值分析方法的RUL概率密度函数(PDF))曲线和疲劳裂纹扩展曲线对比,得出平均绝对百分比误差(δ_(MAPE))为2.78%,验证了所提方法的有效性,为汽轮机转子系统安全运行提供了有力支持。

关键词:整体趋势扩散;;疲劳裂纹扩展;;VSG-ELM;;剩余寿命预测