[發明專利]負載單元殘余疲勞壽命估計系統和方法

有效

• 申請號: 201310757350.8
• 申請日: 2013-12-10
• 公開（公告）號: CN103870675B
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發明（設計）人: S·斯里尼瓦桑;S·埃斯瓦蘭;G·拉馬墨菲;S·貝利格爾;A·J·肯佩寧
• 申請（專利權）人: 霍尼韋爾國際公司
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 馬紅梅,徐紅燕

技術領域

本發明總體上涉及負載單元，以及更具體地涉及負載單元的殘余疲勞壽命估計系統和方法。

背景技術

負載單元用在各種各樣的產業和環境中。例如，汽車、航空航天以及石油和天然氣產業是使用這些設備的僅幾個產業。負載單元典型地用于提供關于平臺穩定化、操作負載的監控等等的反饋。當負載單元由于例如結束其有用壽命而變得不可操作時，其所提供的反饋變得被中斷，這可能影響整體系統可用性。因此，將期望向用戶提供關于負載單元的殘余壽命的預測反饋，由于這可以避免故障維修以及改進系統可用性。

在典型的負載單元操作期間，被應用到負載單元的每個負載周期的負載峰值和持續時間可能隨機變化?；谶@種隨機變化的負載峰值和對應的周期數量的累積效應預測負載單元的殘余壽命的能力提出了潛在地重大的挑戰。此外，應當貫穿負載單元的壽命追蹤所估計的殘余壽命，并且無論何時用戶針對該信息進行查詢時都使所估計的殘余壽命可用。這些挑戰和期望至今已阻止提供解決方案。

因此，需要一種系統和方法，其貫穿負載單元的壽命，基于隨機變化的負載峰值和負載周期的累積效應，向用戶提供關于負載單元的殘余壽命的反饋，以及，無論何時用戶針對該信息進行查詢時都使其可用。本發明至少解決了這些需要。

發明內容

在一個實施例中，一種用于估計負載單元的殘余疲勞壽命的方法包括：在存儲器中存儲與測試負載單元相關聯的疲勞壽命參考數據。提供預定數量的數據存儲箱。每個數據存儲箱表示峰值負載的預定義值范圍。檢測施加到服務中(in—service)負載單元的峰值負載，并將每一個峰值負載存儲到數據存儲箱中的合適數據存儲箱中。根據存儲在每個數據存儲箱中的檢測到的峰值負載，計算服務中負載單元的負載周期的數量。通過疲勞壽命參考數據和計算得到的服務中負載單元的負載周期的數量，計算服務中負載單元的殘余壽命的估計。

在另一個實施例中，一種負載單元殘余疲勞壽命估計系統包括服務中負載單元、第一存儲器、第二存儲器、第一處理器以及第二處理器。服務中負載單元被適配為具有對其施加的負載，并被配置為響應于施加的負載，提供表示該負載的負載單元輸出信號。第一存儲器使與測試負載單元相關聯的疲勞壽命參考數據存儲于其中。第二存儲器使預定數量的數據存儲箱存儲于其中，每個數據存儲箱表示施加到服務中負載單元的峰值負載的預定義值范圍。第一處理器耦合以接收負載單元輸出信號，并被配置為在接收到該信號時檢測施加到服務中負載單元的峰值負載，以及將每個檢測到的峰值負載存儲到數據存儲箱中的合適數據存儲箱中。第二處理器可操作地與第一存儲器和第二存儲器通信，并被配置為根據存儲在每個數據存儲箱中的檢測到的峰值負載，計算服務中負載單元的負載周期的數量，以及通過疲勞壽命參考數據和計算得到的服務中負載單元的負載周期的數量，計算服務中負載單元的殘余壽命的估計。

在又一個實施例中，一種負載單元包括傳感器、存儲器以及處理器。傳感器被適配為具有對其施加的負載，并被配置為響應于施加的負載，提供表示施加的負載的輸出信號。存儲器使預定數量的數據存儲箱存儲于其中，每個數據存儲箱表示施加到服務中負載單元的峰值負載的預定義值范圍。處理器耦合以接收輸出信號，并被配置為在接收到該信號時檢測施加到服務中負載單元的峰值負載，以及將每個檢測到的峰值負載存儲到數據存儲箱中的合適數據存儲箱中。

此外，負載單元殘余壽命估計系統和方法的其他期望特征和特性將從結合附圖和前述背景技術作出的后續具體實施方式和所附權利要求變得顯而易見。

附圖說明

本發明將在下文中結合以下附圖加以描述，在附圖中，相似的數字表示相似的元件，以及在附圖中：

圖1描繪了負載單元殘余疲勞壽命估計系統的一個實施例的功能框圖；

圖2以流程圖形式描繪了由圖1的系統實現以估計負載單元的殘余壽命的整體方法；

圖3以流程圖形式描繪了圖2中描繪的一般過程的一部分；

圖4以流程圖形式描繪了用于確定施加到負載單元的正和負負載峰值的數量的過程；

圖5-12以圖形方式描繪了圖4中描繪的過程的不同結果；

圖13以流程圖形式描繪了計算負載單元的殘余壽命的估計的過程；以及

圖14以流程圖形式描繪了產生與負載單元相關聯的疲勞壽命參考數據的過程。

具體實施方式