Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Dynamic condition-based maintenance policy for degrading systems described by a random-coefficient autoregressive model: A comparative study

Tang D., Sheng W., Yu J.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2018

|

Vol. 20, no. 4

590--601

EN

In this paper, we optimize a dynamic condition-based maintenance policy for a slowly degrading system subject to soft failure and condition monitoring at equidistant, discrete time epochs. A random-coefficient autoregressive model with time effect is developed to describe the system degradation. The system age, previous state observations, and the item-to-item variability of the degradation are jointly combined in the proposed degradation model. Stochastic behavior for both the age-dependent and the state dependent term are considered, and a Bayesian approach for periodically updating the estimates of the stochastic coefficients is developed to combine information from a degradation database with real-time condition-monitoring information. Based on this degradation model, the dynamic maintenance policy is formulated and solved in a semi-Markov decision process framework. Incorporated with the same semi-Markov decision process framework is a novel approach for mean residual life estimation, which enables simultaneous residual life estimation with the optimization procedure. The effectiveness of using the proposed random coefficient autoregressive model with time effect rather than the existing fixed-coefficient ones to describe system degradation is demonstrated through a comparative study based on a real degradation dataset. The advantages of using a dynamic maintenance policy are also revealed.

PL

W prezentowanej pracy dokonano optymalizacji dynamicznej, uwzględniającej stan techniczny obiektu strategii utrzymania ruchu dla wolno ulegającego degradacji systemu monitorowanego w równoodległych dyskretnych chwilach czasu (epokach) pod względem uszkodzeń parametrycznych oraz stanu technicznego. Do opisu degradacji systemu opracowano model autoregresyjny z parametrami losowymi uwzględniający wpływ czasu. Proponowany model degradacji bierze pod uwagę zarówno wiek systemu jak i wcześniejsze obserwacje stanu oraz zmienność degradacji pomiędzy obiektami. Rozważano zachowanie stochastyczne zarówno składnika zależnego od wieku jak i składnika zależnego od stanu; opracowano bayesowską metodę okresowej aktualizacji oszacowań współczynników stochastycznych, która pozwala łączyć informacje z bazy danych o degradacji z informacjami z monitorowania stanu w czasie rzeczywistym. W oparciu o otrzymany model degradacji, sformułowano dynamiczną politykę utrzymania ruchu; problem optymalizacji tej polityki rozwiązywano w ramach procesu decyzyjnego semi-Markowa. Do procesu decyzyjnego włączono nowatorską metodę obliczania trwałości resztkowej, co umożliwiło ocenę trwałości resztkowej jednocześnie z przeprowadzeniem procedury optymalizacyjnej. Skuteczność wykorzystania proponowanego modelu autoregresyjnego do opisu degradacji systemu porównywano ze skutecznością dotychczasowych modeli z parametrami stałymi w badaniu opartym na rzeczywistym zbiorze danych o degradacji. Wskazano również zalety stosowania proponowanej dynamicznej strategii utrzymania ruchu.

2

Optical waveform monitoring based on a free-running mode-locked femtosecond fibre laser and four-wave mixing in a highly nonlinear fibre

Liu Y., Zhang Y. G., Tang D.

Opto-Electronics Review

|

2016

|

Vol. 24, No. 2

62--74

EN

Optical sampling based on ultrafast optical nonlinearities is a useful technique to monitor the waveforms of ultrashort optical pulses. In this paper, we present a new implementation of optical waveform sampling systems by employing our newly constructed free-running mode-locked fibre laser with a tunable repetition rate and a low timing jitter, an all-optical waveform sampler with a highly nonlinear fibre (HNLF), and our developed computer algorithm for optical waveform display and measurement, respectively. Using a femtosecond fibre laser to generate the highly stable optical sampling pulses and exploiting the four-wave mixing effect in a 100m-long HNLF, we successfully demonstrate the all-optical waveform sampling of a 10GHz optical clock pulse sequence with a pulse width of 1.8 ps and a 80Gbit/s optical data signal, respectively. The experimental results show that waveforms of the tested optical pulse signals are accurately reproduced with a pulse width of 2.0 ps. This corresponds to a temporal resolution of 0.87 ps for optical waveform measurement. Moreover, the optical eye diagram of a 10Gbit/s optical data signal with a 1.8 ps pulse width is also accurately measured by employing our developed optical sampling system.

3

Transparent fluorinate acrylic polyurethane with hydrophobicity obtained by crosslinking of hydroxyl-containing fluoroacrylate copolymer with HDI trimer

Guo Y., Tang D., Yang F.

Materials Science Poland

|

2015

|

Vol. 33, No. 3

451--459

EN

Hydroxyl-containing fluoroacrylate copolymers with different fluorine and hydroxyl concentrations were synthesized via free-radical solution polymerization. Transparent fluorinated polyurethane (FPU) films were prepared by curing the copolymers with HDI (hexamethylene diisocyanate) trimer. The Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) results revealed introduction of fluorine both into the copolymer and polyurethane. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analyses indicated that a gradient concentration of fluorine existed in the depth profile of the fluorinated polyurethane films. The highest contact angle (CA) was obtained for the FPU film with fluoroacrylate monomer concentration of 22 wt.% because of fluorine present on the film surface. The surface topographies detected by SEM and AFM indicated that surface roughness contributed little to the film hydrophobicity. By increasing the fluoroacrylate monomer concentration, the decreasing of crosslinking degree of hard segment resulted in lowering the first degradation temperature, while more C-F groups in soft segment led to higher second degradation temperature. UV-Vis spectrophotometer measurements indicated that the FPU film with the fluoroacrylate monomer concentration of 16 wt.% still had a high transmittance of more than 90 % in the whole visible wavelength range.

4

Optimal replacement policy for a periodically inspected system subject to the competing soft and sudden failures

Tang D., Yu J.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2015

|

Vol. 17, no. 2

228--235

EN

This paper analyzes a replacement problem for a continuously degrading system which is periodically inspected and subject to the competing risk of soft and sudden failures. The system should be correctively replaced by a new one upon failure, or it could be preventively replaced before failure due to safety and economic considerations. Dependent soft and sudden failures are considered. The degradation process of the system observed by inspections exhibits a monotone increasing pattern and is described by a gamma process. The failure rate of the sudden failure is characterized by its dependency on the system age and the degradation state. By formulating the optimization problem in a semi-Markov decision process framework, the specific form of the optimal replacement policy which minimizes the long-run expected average cost per unit time is found, considering a cost structure that includes the cost for inspections, the cost for preventive replacement, and the costs for different failure modes. The corresponding computational algorithm to obtain the optimal replacement policy is also developed. A real data set is utilized to illustrate the application of the optimal replacement policy.

PL

W artykule przeanalizowano problem wymiany dotyczący poddawanego przeglądom okresowym systemu ulegającego ciągłej degradacji i narażonego na konkurujące zagrożenie uszkodzeniami parametrycznymi i nagłymi. System taki powinien zostać wymieniony na nowy w ramach konserwacji korygującej w przypadku wystąpienia uszkodzenia lub też, ze względów bezpieczeństwa i względów ekonomicznych, można dokonać wymiany profilaktycznej jeszcze przed wystąpieniem uszkodzenia. W artykule rozważono przypadek zależnych od siebie uszkodzeń parametrycznych i nagłych. Proces degradacji systemu obserwowany podczas przeglądów ma charakter monotonicznie rosnący i można go opisać za pomocą procesu gamma. Intensywność uszkodzeń nagłych zależy od wieku systemu i jego stanu degradacji. Formułując problem optymalizacyjny w ramach semi-markowskiego procesu decyzyjnego, można określić formę optymalnej polityki wymiany, która minimalizowałaby długookresowy średni koszt na jednostkę czasu, z uwzględnieniem struktury kosztów, która obejmuje koszty przeglądów, koszty wymiany profilaktycznej oraz koszty różnych przyczyn uszkodzeń. Opracowano odpowiedni algorytm obliczeniowy umożliwiający ustalenie optymalnej polityki wymiany. Zastosowanie proponowanej optymalnej polityki wymiany zilustrowano na przykładzie zbioru rzeczywistych danych.

5

A Novel Unequal Cluster-Based Data Aggregation Protocol for Wireless Sensor Networks

Yue J., Zhang W., Xiao W., Tang D., Tang J.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2013

|

R. 89, nr 1b

20--24

EN

Data aggregation is an effectual approach for wireless sensor networks (WSNs) to save energy and prolong network lifetime. A novel unequal cluster-based data aggregation protocol is proposed in this paper. It divides the network into some grids with unequal sizes, and implements cluster head rotation in each grid respectively. It is able to balance energy dissipation by setting proper sizes of grids to adjust the number of nodes that participate in cluster head rotation in different grids. Furthermore, it adopts some methods to enhance usage efficiency of energy. The results of simulations show that it can achieve better performance in aspects of network lifetime, energy efficiency and balanced extent of energy dissipation.

PL

Efektywnym sposobem na zaoszczędzenie energii i przedłużenie czasu życia sieci, w przypadku bezprzewodowych sieci czujnikowych (WSN), jest agregacja danych. W opracowaniu zaproponowano nowy, nierównomierny klaster oparty o protokół agregacji danych. Sieć podzielono na kilka siatek o nierównych wymiarach i wprowadzono rotację głównych klastrów (węzłów) kolejno w każdej siatce. Zrównoważenie rozproszenia energii można osiągnąć przez ustalenie odpowiednich rozmiarów siatek w zależności od ilości węzłów, które uczestniczą w rotacji klastrów głównych w różnych siatkach. Ponadto zastosowano kilka metod podwyższenia sprawności energetycznej. Wyniki symulacji pokazują, że można osiągnąć lepsze parametry w zakresie czasu życia sieci, wydajności energetycznej i zrównoważonego stopnia rozproszenia energii.

6

Simultaneous determination of nine flavonoids in beagle dog by HPLC with DAD and application of Ginkgo biloba extracts on the pharmacokinetic

Wu J., Xing H, Tang D., Gao Y., Yin X, Du Q., Jiang X., Yang D.

Acta Chromatographica

|

2012

|

Vol. 24, no. 4

627--642

EN

The method of high-performance liquid chromatography (HPLC) with diode array detector (DAD) was used and validated for the simultaneous determination of nine flavonoids (rutin, myricetin, quercitrin, quercetin, luteolin, genistein, kaempferol, apigenin, and isorhamnetin) in beagle dog plasma. Plasma sample was pre-treated with acetonitrile (containing 0.05% formic acid). Chromatographic separation was performed on a kromasil C18 column (250 × 4.6 mm, 5 µm) maintained at 35 °C. The mobile phase was a mixture of methanol and 0.2% formic acid with a step linear gradient. At 1.0 mL min-1 flow rate, the eluent of other eight flavonoids was detected simultaneously at 360 nm with good separation except genistein (detected at 254 nm). Under optimum conditions, the correlation coefficient between the peak area and the concentrations for each analyte was all above 0.999. The intra-day and inter-day precisions were less than 10% for all analytes. The limit of detection and the limit of quantification for the selected nine flavonoids were 0.006–0.03 and 0.02–0.12 g mL, -1 respectively. The extracted recoveries of selected nine flavonoids were 74.02%–99.37%. The assay has been successfully applied to determine concentrations of nine flavonoids in plasma from beagle dog after being intravenously administrated Ginkgo biloba extract.

7

Simultaneous HPLC-DAD analysis of five flavonoids in diabetic rat plasma and its application in the study of pharmacokinetics

Tang D, Yin Y, Zhang Z., Gao Y., Wei Y, Chen Y, Han Y.

Acta Chromatographica

|

2009

|

Vol. 21, no. 3

483--497

EN

A HPLC-DAD method for simultaneous analysis of five flavonoids (rutin, quercitrin, quercetin, kaempferol, and isorhamnetin) in diabetic rat plasma has been developed and validated. Separation of the five flavonoids was accomplished on a C 18 column (250 mm × 4.6 mm i.d., 5-µm particle) and detection was performed at 350 nm. The best resolution was achieved with a methanol-0.1% formic acid gradient at a flow rate of 1.0 mL min −1 . The correlation coefficients for all the calibration plots ( r > 0.999) showed linearity was good over the range tested. The relative standard deviation of the method was less than 7% and 10% for intra- and inter-day assays, and average recovery was between 77.2 and 99.2%. Sensitivity was high and detection limits were between 0.006 and 0.02 µg mL −1 . The method has been successfully used to determine drug concentrations in diabetic rat plasma samples and the pharmacokinetics of the drugs.