设备寿命的估算
设备寿命的概念和设备经济寿命的估算
1设备寿命的概念
设备的寿命在不同需要情况下有不同的内涵和意义。现代设备的寿命不仅要考虑自然寿命，而且还要考虑设备的技术寿命和经济寿命。
(1)设备的自然寿命
设备的自然寿命，又称物质寿命。它是指设备从投入使用开始，直到因物质磨损而不能继续使用、报废为止所经历的全部时间。它主要是由设备的有形磨损所决定的。搞好设备维修和保养可延长设备的物质寿命，但不能从根本上避免设备的磨损，任何一台设备磨损到一定程度时，都必须进行更新。因为随着设备使用时间的延长，设备不断老化，维修所支出的费用也逐渐增加，从而出现恶性使用阶段，即经济上不合理的使用阶段。因此，设备的自然寿命不能成为设备更新的估算依据。
(2)设备的技术寿命
技术寿命是指一台设备开始使用到因技术落后而被淘汰为止所经历的时间。由于科学技术迅速发展，一方面，对产品的质量和精度的要求越来越高；另一方面，也不断涌现出技术上更先进、性能更完美的机械设备，这就使得原有设备虽还能继续使用，但已不能保证产品的精度、质量和技术要求而被淘汰。由此可见，技术寿命主要是由设备的无形磨损所决定的，它一般比自然寿命要短，而且科学技术进步越快，技术寿命越短。所以，在估算设备寿命时，必须考虑设备技术寿命期限的变化
特点及其使用的制约或影响。
(3)设备的经济寿命
经济寿命是指设备从投入使用开始，到因继续使用在经济上不合理而被更新所经历的时间，也可以说是指由设备开始使用到其年平均使用成本最低年份的延续时间长短。它是由维护费用的提高和使用价值的降低决定的。设备使用年限越长，每年所分摊的设备购置费(年资本费或年资产消耗成本即折旧的提取)越少。但是随着设备使用年限的增加，一方面需要更多的维修费维持原有功能；另一方面机器设备的操作成本及原材料、能源耗费也会增加，年运行时间、生产效率、质量将下降。因此，年资本费(或年资产消耗成本)的降低，会被年度运行成本的增加或收益的下降所抵消。在整个变化过程中，年均总成本(或年均净收益)是时间的函数，这就存在着使用到某一年份，其平均综合成本最低，经济效益最好。即在这个时间之前，或者在这一时间之后，年资产消耗成本和年运行成本的总和都将会增高，如图93所示，在No年时，等值年成本达到最低值。我们称设备从开始使用到其等值年成本最小(或年盈利最高)的使用年限No为设备的经济寿命。所以，设备的经济寿命就是从经济观点(即成本观点或收益观点)确定的设备更新的最佳时刻。
折旧寿命是指计算设备折旧的时间长度，由会计根据财政部规定的固定
资产使用年数来定。
(4)设备寿命期限的影响因素
影响设备寿命期限的因素较多，其中主要有：
●设备的技术构成，包括设备的结构及工艺性，技术进步
●设备成本；
●加工对象；
●工作班次；
●操作水平；
●产品质量；
●维护质量；
●环境要求。
2设备经济寿命的估算
确定设备经济寿命的的方法可以分为静态模式和动态模式两种。
(1)静态模式下设备经济寿命的确定方法
静态模式下设备经济寿命的确定方法，就是在不考虑资金时间价值的基础上，计算设备年平均成本CN。使CN为最小的N，就是设备的经济
寿命。
[例02-1] 某设备目前实际价值为30000元，有关统计资料见表02-1，求其经济寿命。
解：由统计资料可知，该设备在不同使用年限时的年平均成本如表0
2-2所示。
由计算结果可以看出，该设备在使用5年时，其平均使用成本1350 0元为最低。因此，该设备的经济寿命为5年。
由于设备使用时间越长，设备的有形磨损和无形磨损越加剧，从而导致设备的维护修理费用越增加，这种逐年递增的费用△C，称为设备的低劣化。用低劣化数值表示设备损耗的方法称为低劣化数值法。如果每年设备的劣化增量是均等的，即△C＝λ，每年劣化呈线性增长。据此，
可以简化经济寿命的计算，
(2)动态模式下设备经济寿命的确定方法
动态模式下设备经济寿命的确定方法，就是在考虑资金的时间价值的情况下计算设备的净年值NAV或年成本AC，通过比较年平均效益或年平均费用来确定设备的经济寿命No。其计算式见式(02—3)和式(02—
4)，
如果设备目前实际价值为P，使用年限为N年，设备第N年的净残值为LN，第t年的运行成本为Ct，基准折现率为ic。，其经济寿命为年成本AC最小时所对应的No，即：
由式(02—3)～式(02—5)可以看到，用净年值或年成本估算设备的经济寿命的过程是：在已知设备现金流量和利率的情况下，逐年计算出从寿命1年到N年全部使用期的年等效值，从中找出平均年成本的最小值(项目考虑以支出为主时)，或是平均年盈利的最大值(项目考虑以收人为主时)及其所对应的年限，从而确
定设备的经济寿命。
基于状态监测的机械设备剩余寿命预测系统_成明利
第26卷第4期水利电力机械 Vol.26 No.4 2004年8月WATE R C ONSERVANCY &E LEC TRIC POWER MAC HI NERY Aug.2004 基于状态监测的机械设备剩余寿命预测系统 The remaining life prediction system of mechanical equipment based on the condition monitoring 成明利 (中国有色金属总公司第二十三冶金建设公司第一分公司,湖南湘潭 411100) 摘 要:采取趋势分析技术,通过对机械设备进行状态监测,建立了设备剩余寿命预测模型,并开发了相应的寿命预测软件系统。 关键词:剩余寿命预测;机械设备;状态监测;趋势分析 中图分类号:TP311.52 文献标识码:B 文章编号:1006-6446(2004)04-0054-02 收稿日期:2004-01-15 作者简介:成明利(1971-),男,湖南湘潭人,中国有色金属总公司第二十三冶金建设公司第一分公司助理工程师,从事机电一体化方面的工作。 0 引言 机械设备的寿命是指有形的和无形的损坏而导致的设备的使用时间。机械设备的寿命有物质寿命、经济寿命、技术寿命和极限寿命等多种范畴意义上的寿命。本文所研究的是从设备运行的可靠性和安全性角度来考虑,设备保持其正常运行的时间称为寿命;所谓剩余寿命,是指系统在运行一段时间后,各种损伤累积达到允许值之前的能保持正常工作的时间。 目前,国家和各行业制订了许多规范规定机械设备的使用年限,超过使用年限必须报废或降低使用标准。然而,这些规范和法规是按照设计寿命而制订的,实际上同一类设备由于使用情况的差异会导致其使用寿命的不同,如何有效预测机械设备的剩余寿命具有极大的工程意义,是工程界非常关心的一个问题。 本文采取趋势分析技术,通过对机械设备进行运行状态监测,建立了设备剩余寿命预测模型,并开发了相应的软件系统。 1 设备剩余寿命预测的基本方法[1,2] 基于预测原理的不同,目前国内外对机械设备寿命预测的方法主要分为2种:累积损伤跟踪法、特征参数跟踪法。 累积损伤跟踪法是根据损伤物理学原理,对机械受到的损伤进行累积,根据各种破坏因子对设备的损伤率和设备的允许损伤值确定设备剩余寿命。特征参数跟踪法则主要是选择最能够反映设备技术状态的参数作为状态监测的技术指标,根据其发展趋势和事先规定的极限值实现设备的剩余寿命预测,根据所采用的数学方法不同,特征参数跟踪法又可分为4种:曲线回归拟合法、时间序列参数建模的方法、基于灰色理论的方法、基于人工神经网络的方法。本文就是采用该方法来进行设备剩余寿命的预测,通过对设备的运行特征参数进行监测,通过设备的当前状态来判断其距离大修或报废的时间。因此,基于状态监测的剩余寿命分析与预测,主要涉及2个方面的工作:一是对设备的工作状态进行监测;二是进行趋势分析。 1.1 状态监测 对设备进行状态监测,首先必须根据设备特点合理地选择测点位置,一般选择易劣化部位和设备的关键部件为测点位置。其次,通过对设备劣化速度的分析研究,确定信号测试的周期。第三,根据测点信号频率,确定测试的具体参数并选择传感器的类型。例如:根据振动信号的不同频度范围,对一个测点的振动信号测试可以选择其振动位移、速度或加速度3种参数。 另外,设备状态监测可能采取在线方式或离线
机器设备寿命估算
第八章机器设备寿命估算 第一节概述 一、自然寿命：即物理寿命，是指在规定使用条件下，从开始使用到因物质损耗而报废所经过的时间。 自然寿命主要受有形磨损的影响。 二、技术寿命：新技术出现，原有设备失去使用价值。 第Ⅱ种无形磨损将使技术寿命缩短。 三、经济寿命：继续使用，在经济上不合理。经济寿命受有形磨损和无形磨损的共同影响。 第Ⅰ种无形磨损使设备的更新成本降低； 第Ⅱ种无形磨损也会使设备的经济寿命降低，这是因为在技术进步后，由于新的效率更高的设备的出现，继续使用原有 设备在经济上是不合理的。 第二节磨损寿命 一、磨损：磨损主要发生在具有相对运动的零部件之间，其后果是破坏了零部件的配合尺寸和强度，当磨损量超过允许极限时，将导致设备失效。 二、典型的磨损过程 （一）典型的磨损过程分为三个阶段： 1.初期磨损阶段（第Ⅰ阶段）： 零部件表面的宏观几何形状和微观几何尺寸都发生明显变化，磨损速度很快。初期磨损阶段的磨损方程为： 简化为直线处理，磨损方程为： 2.正常磨损阶段（第Ⅱ阶段）：磨损情况比较稳定，磨损量随时间均匀增加，即二者成线性关系。 正常磨损阶段的磨损方程为 磨损强度 3.急剧磨损阶段：磨损量急剧上升，机器设备的精度、技术性能和生产效率明显下降。 在进入急剧磨损阶段之前，应该进行修理。 （二）简化磨损方程 将第一阶段，即初期磨损阶段忽略不计
（三）磨损寿命：设备的正常寿命T应该是第一阶段和第二阶段时间之和。 简化后 剩余寿命为 例：已知磨损强度为：0.5mm/年，且设备运行三年后，磨损率为1/4，则总寿命为：年 剩余寿命为：12-3=9年 实际磨损量为：3×0.5=1.5mm 极限磨损量为：12×0.5=6mm 第三节疲劳寿命理论及应用 一、基本概念 （一）应力 1.内力：物体的一部分对另一部分的的机械作用。 2.应力：单位面积上的内力。 σ：正应力，法向应力，与截面垂直 τ：切应力，剪应力，与截面平行 （二）应变：尺寸或形状的相对改变。 设杆长为 在P力作用下，伸长 则线应变 （三）应力和应变的关系 与P成正比 与成正比 与横截面积F成反比 E是比例常数 E比例常数，E↗则同样P力作用下，↘，所以，它代表了材料在受力后抵抗变形的能力，称之为材料的弹性模量。 结论：在弹性变形范围内，应变与应力成正比（虎克定律）。 （四）材料强度 在低碳钢一类材料的拉伸图中， 比例极限：应力与应变成线性关系的最大应力。 弹性变形：外力去除后，能够全部恢复的变形。 塑性变形：外力去除后，不能恢复的那一部分变形，即残留的变形。
IGBT剩余寿命预测(2013)
A Simple State-Based Prognostic Model for Predicting Remaining Useful Life of IGBT Power Module Alireza Alghassi1, Suresh Perinpanayagam2, Ian K Jennions3 IVHM CENTER, CRANFIELD UNIVERSITY IVHM center, Cranfield University Conway House, Medway Court, University Way, Cranfield Technology Park,MK43 0FQ e Milton Keynes, UK Tel.: +44 (0)1234 75111 EXT 2870 Fax: +44 (0)1234 758331 E-Mail: a.alghassi@https://www.360docs.net/doc/5314104231.html, URL: https://www.360docs.net/doc/5314104231.html,/ivhm/ Keywords ?IGBT?, ?Reliability?, ?Prognosis?, ?SSBP? Abstract Health management and reliability are fundamental aspects of the design and development cycle of power electronic products. This paper presents the prognostic evaluation of a power electronic IGBT module. To achieve this aim, a simple state-based prognostic (SSBP) method has been introduced and applied on the data which was extracted from an aged power electronic IGBT and its remaining useful life was determined. Introduction The trend toward More Electric Aircraft (MEA) and Electric Vehicle Systems are fostering increasing requirements for higher performance power electronic systems. More Electric Vehicles propose to use more electrical power to drive vehicle subsystems such as Traction Motors/Inverters, Auxiliary Motors/Inverters, Energy Storage, etc. Power electronic converters have recently generated great interest among researchers and industrialists working in this area[1]. On the other hand, the inherent advantages of Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT) provide lower on-state resistance, higher breakdown voltage and thermal conductivity, and closer thermal expansion coefficients with better mechanical characteristics resulting in it as the main power electronic switch that is employed in power converters [2]. Since IGBT power semiconductors is one of the most costly components in power electronic converters, it is beneficial to investigate the long-term reliability and the sizing of the semiconductors used in power converters. On the other hand, it is important to use a reliability assessment method that can take into account the actual operational and environmental conditions. So by employing a prognostic and health management system which assesses and predicts the reliability of a product in its actual application environment and in real time, it is possible to determine the reliability and the end-of-life period of power converters [3]. Therefore, it can be stated that the aim of this work is to estimate the life consumption of a power converter which is employed in electric aircraft applications. Firstly, reliability prediction methods are investigated. Secondly, the simple state-based prognostic method is presented and then, the results of predicting remaining useful life of the power electronic IGBT is indicated.
电气设备寿命评估的方法研究
电气设备寿命评估的方法研究 （陆梦龙 04081434 陆振04081496 肖可04081504） （电气自动化08-4） 摘要：本文综述了电气设备寿命评估的各种方法的研究，具体介绍了几种应用 比较多的方法,主要针对电机、电力变压器以及电缆。 Abstract ： This paper reviews the life of electrical equipment, various methods of assessment, the specific application presented several more methods,maily for motors,power transformers and cables. 关键词： 电气设备寿命 评估方法 S-N 曲线 应变——寿命法 前言： 电气设备寿命即电气安全寿命，指电气设备保持或基本保持原有性能而不影响其工作特性满足要求的时间。 在整个社会对电力供应的依赖性日益强烈的今天，当发生因电气设备故障而引起的损失是无法估量的，除了人为的操作不当及自然条件的突变所引起的电气损坏而无法预知外，正常情况下，通过对电气设备寿命的正常评估，适时的进行检修及维护，可以提高系统的可靠性，降低故障几率，实现设备利用率最大化。因此设备寿命的评估方法就应运而生。 正文： 以下主要介绍了当代常用的几种电气设备寿命评估方法，包括断裂力学方程、人工神经网络方法、应变——寿命预测的方法、应力——寿命预测法等的理论基础和具体评价方法。 1. 断裂力学方程 1963年，Paris 在Irwin 的线弹性断裂力学的基础上，提出了以裂纹尖端场控制参量应力强度因子幅ΔK 为参数的疲劳裂纹扩展方程，从而奠定了疲劳裂纹扩展寿命研究的基础。 ()m K A dN da ?= (1.1) 该方程在长裂纹扩展寿命研究方面取得了很大成功，在工程实际上也得到了广泛的应用。众多学者对该方程进行了更细致的研究工作，并考虑其他各种因素对其不断进行修正。 Forman 考虑了应力比的影响，提出了著名的Forman 公式： ()()K K R K A dN da C m ?--?= 1 (1.2) Elber 和McEvily 针对短裂纹的扩展情 况，引入了塑性裂纹闭合的概念，对线弹性断裂力学考虑塑性闭合的影响，提出了有效强度因子幅作为参数的修正Paris 公式：
1Z10110设备经济寿命估算
1Z10110设备经济寿命估算 各位读友大家好，此文档由网络收集而来，欢迎您下载，谢谢1Z10110设备经济寿命估算 ●设备的寿命包括自然寿命、技术寿命和经济寿命。 ●设备的自然寿命（物质寿命）指设备从投入使用开始到报废为止的全部时间。由设备的有形磨损所决定的，不能成为设备更新的依据。 ●设备的技术寿命（有限寿命）是指设备从投入使用开始到因技术落后而被淘汰所持续的时间。由设备的无形磨损所决定的，一般比自然寿命短，在估算设备寿命时必须考虑设备技术寿命期限的变化特点及其使用的制约或影响。 ●设备的经济寿命是指设备从投入使用开始到因继续使用在经济上不合理而被更新所经历的时间。由维护费用的提高和使用价值的降低决定的。 ●设备从开始使用到其等值年成本
最小（或年赢利最高）的使用年限为设备的经济寿命，设备的经济寿命是从经济观点（成本观点或收益观点）确定的设备更新的最佳时刻。 ●设备寿命期限的影响因素：①设备的技术构成②设备成本③加工对象④生产类型⑤工作班次⑥操作水平⑦产品质量⑧维护质量⑨环境要求。 ●设备经济寿命的确定方法有①静态模式②动态模式。 ●静态模式下设备经济寿命cn=（p-ln）/n+1/n×σct 其中cnn年内设备的年平均使用成本，p为设备目前使用价值，ct为地t年的设备运行成本，ln为n 年末的设备净残产值。（p-ln）/n为设备的平均年度资产消耗成本，1/n×σct为设备的平均年度运行成本。 ●由于设备使用时间越长，设备的有形磨损和无形磨损越加剧，从而导致设备的维护费用越增加，这种逐年递增的费用δct称为设备的低劣化。用低劣化数值表示设备损耗的方法称低劣化值法。
基于故障诊断的寿命预测方法
1.前言 寿命预测是一项研讨设备在规定的运行工况下能够安全运行多长时间的工作。可将寿命预测分为早期预测和中晚期预测。早期预测是确定设备的设计寿命或计算寿命，主要以计算方法进行的，是偏理论的。中晚期预测是指设备累计运行时间已超过或远超过设计寿命，通过对其运行历史的分析、无损探伤及金相检验等多种检验鉴定、断裂力学计算、其它直接和间接的寿命预测技术作为科学依据，评估设备还能够继续安全运行的时间，也就是设备的剩余寿命，这种预测是偏实践的，偏经验的。通常说的寿命预测主要是指剩余寿命预测，也称为剩余寿命评估评定，结构完整性评估。为了进行寿命预测，需要做大量的资料分析、实地检验、试验等工作，将这些技术称为剩余寿命预测技术，简称寿命预测。 从经济效益的角度希望设备能够长期继续运行，延长重大设备寿命已成为世界各国相关部门共同关心的研究课题，并已取得了很大成果。对于我国这样一个发展中国家，许多重大设备主要依赖于进口，如何能够做到物尽其用，这个课题更为重要。所以，需要有一套行之有效的，可靠的技术方法对设备进行寿命诊断、寿命管理，做好预测寿命及延长寿命工作。总的来说，寿命预测是处于确保设备安全运行、防止灾难性事故及延长使用寿命的需求而提出来的。 2.设备寿命预测方法 随着设备状态维修技术的发展，为了提高其可靠性，对于运行20-30年的重大设备的时数老化诊断，即寿命预测，越来越重要。各国对重大设备的寿命诊断都开展了研究工作，不断开发出新的寿命预测方法，有相当多的方法已经用于实际，也有一些尚处于实验预测阶段。诸多的寿命诊断方法归纳起来，大致可分为间接方法和直接方法。 间接寿命预测方法即应力解析法是以解析求出部件材料的应力及材料强度数据为基础，用计算机采用有限元计算出部件的损伤程度。间接寿命预测的关键在于正确搜集到部件运行时完整的、真实的资料，如部件内部介质的温度、压力、金属的壁温等。可评价任何部件和任何部位，不受诊断对象所处位置的制约，但若运行历史或材料数据不准确将导致计算误差，且没有考虑材料老化这一因素。 直接寿命预测方法分非破坏试验法和破坏试验法。破坏性试验法需要取得相同或类似的样本，然后通过破坏性试验得到需要的数据，进行加速蠕变断裂试验、
机械设备经济寿命计算
设备更新的工程经济分析 随着新工艺、新技术、新材料的不断出现，工程施工在更大的深度和广度上实现了机械化，施工机械设备已经成为生产力不可缺少的重要组成部分。因此，建筑施工企业都存在着如何使企业的技术结构合理化，如何使企业设备利用率、机械效率和设备运营成本等指标保持在良好状态的问题，这就必须对设备磨损的类型及补偿方式、设备更新方案的比选进行科学的技术经济分析。 一、设备的磨损与寿命 1.设备的磨损 设备是企业固定资产的主要组成部分，是企业生产和扩大再生产的主要手段。设备投入使用后，随着时间的延长，其技术状况和经济合理性会逐渐劣化，设备的价值和使用价值也会随时间逐渐降低，这种现象称为设备的磨损。设备的磨损可以分为有形磨损和无形磨损两大类。 （一）设备的有形磨损 设备的有形磨损，又称物理磨损、物质磨损，是机器设备在使用（或者闲置）过程中所发生的实体磨损。有形磨损分为以下两种： 1、第Ⅰ类有形磨损 设备在运转过程中，在外力的作用下，零部件乃至设备会发生磨擦、振动、超负荷作用、受热不均匀等现象造成机器设备的实体上的变形或损坏，这种磨损称为第Ⅰ类有形磨损。它与设备的使用时间和使用强度有关。 设备产生的第Ⅰ类有形磨损可使设备精度降低，劳动生产率下降，使用费增加。当这种有形磨损达到较严重的程度时，机器设备就不能继续正常工作，甚至发生故障，提前失去工作能力、丧失使用价值或者需要支付很大的修理费用进修维修，从而造成经济损失。 2、第Ⅱ类有形磨损 在自然力作用下，由于生锈、腐蚀、老化等造成的磨损，或是由于管理不善和缺乏必要的维护而丧失精度和工作能力，产生损耗磨损称为第Ⅱ类有形磨损。设备在闲置过程中受自然力的作用而产生的实体磨损,也称为第Ⅱ类有形磨损。它与设备的闲置时间和闲置环境，以及使用或者闲置期间的维护状况有关。 第Ⅱ类有形磨损同样可以使设备精度降低，劳动生产率下降。当这种有形磨损达到一定程度时，若进行维修，需要支付很高的修理费用；这种有形磨损达到严重程度时，会使设备失去精度和工作能力，丧失使用价值。 上述两种有形磨损都造成设备的性能、精度等的降低,使得设备的运行费用和维修费用增加。所以，有形磨损带来的技术后果是设备使用价值降低甚至完全丧失，经济后果是设备价值的部分降低甚至是没有价值。 （二）设备的无形磨损 设备的无形磨损，又称精神磨损、经济磨损，是指由于科学技术的进步，不断出现性能完善、生产效率更高的设备而使原有的设备价值降低，或者生产同样结构的设备价值不断降低而使原有设备的价值降低。无形磨损不是由于生产过程中的使用或者自然力的作用造成，所以不表现为设备实体的变化，而表现为设备原始价值的贬值。无形磨损分为以下两种： 1、第Ⅰ类无形磨损 由于技术进步，设备制造工艺不断改进，再生产这种设备的过程中，劳动生产率不断提
第八章 机器设备寿命估算
第八章机器设备寿命估算 考试大纲要求 1.掌握的内容 （1）磨损寿命的计算。 （2）疲劳寿命曲线及其应用。 （3）循环应力特性的含义。 （4）材料疲劳极限及零件疲劳极限的含义及确定。 （5）疲劳损伤积累的含义及应用。 （6）疲劳寿命在机器设备技术鉴定中的应用。 （7）损伤零件疲劳寿命的估算。 2.熟悉的内容 （1）典型磨损过程、磨损方程。 （2）应力、应变、材料强度、许用应力。 （3）疲劳及疲劳寿命的含义。 （4）疲劳断裂的基本过程。 （5）影响裂纹扩展的因素。 3.了解的内容 （1）机器设备自然寿命、技术寿命。、经济寿命的定义及其影响因素。 （2）磨损的原因及其对机器设备的影响。 第一节概述 一、自然寿命 二、技术寿命 三、经济寿命 第二节磨损寿命 一、磨损的原因及其对机器设备的影响（了解） 磨损是指固体相对运动时，在摩擦的作用下，摩擦面上的物质不断耗损的现象。 二、典型的磨损过程、磨损方程（熟悉） （一）典型的磨损过程 分为三个阶段：即初期磨损阶段（第Ⅰ阶段）、正常磨损阶段（第Ⅱ阶段）和急剧磨损阶段（第Ⅲ阶段）。 （二）磨损方程 简化磨损方程 将第一阶段，即初期磨损阶段忽略不计， 三、磨损寿命的计算（掌握） （一）磨损寿命： T=△t1+△t2
简化后 △s max最大允许磨损量 （二）磨损率： （三）磨损强度： （四）剩余磨损寿命： 第三节疲劳寿命理论及应用 一、应力、应变、材料强度、许用应力 （一）应力 应力：单位面积上的内力。 正应力和切应力是度量零件强度的两个物理量，常用单位是兆帕（MPa）。 （二）应变： 当外力卸除后，物体能够全部恢复到原来状态的应变，称为弹性应变；如只能部分地恢复到原来状态，其残留下来的那一部分称为塑性应变。 （三）材料强度 比例极限：是应力和应变成线性关系的最大应力。 弹性极限：保持弹性变形的最大应力，超过它就不再仅仅是弹性变形，还有塑性变形。 屈服极限σs：开始出现屈服现象的应力。 强度极限σb：材料拉断前的最大应力。 断裂负荷P k：试样断裂处的负荷。 （四）许用应力 对于塑性材料（大多数结构钢、铝合金等）， 对于脆性材料（高强度钢、铸铁等），
机械设备经济寿命计算知识讲解
机械设备经济寿命计 算
设备更新的工程经济分析 随着新工艺、新技术、新材料的不断出现，工程施工在更大的深度和广度上实现了机械化，施工机械设备已经成为生产力不可缺少的重要组成部分。因此，建筑施工企业都存在着如何使企业的技术结构合理化，如何使企业设备利用率、机械效率和设备运营成本等指标保持在良好状态的问题，这就必须对设备磨损的类型及补偿方式、设备更新方案的比选进行科学的技术经济分析。 一、设备的磨损与寿命 1.设备的磨损 设备是企业固定资产的主要组成部分，是企业生产和扩大再生产的主要手段。设备投入使用后，随着时间的延长，其技术状况和经济合理性会逐渐劣化，设备的价值和使用价值也会随时间逐渐降低，这种现象称为设备的磨损。设备的磨损可以分为有形磨损和无形磨损两大类。 （一）设备的有形磨损 设备的有形磨损，又称物理磨损、物质磨损，是机器设备在使用（或者闲置）过程中所发生的实体磨损。有形磨损分为以下两种： 1、第Ⅰ类有形磨损 设备在运转过程中，在外力的作用下，零部件乃至设备会发生磨擦、振动、超负荷作用、受热不均匀等现象造成机器设备的实体上的变形或损坏，这种磨损称为第Ⅰ类有形磨损。它与设备的使用时间和使用强度有关。 设备产生的第Ⅰ类有形磨损可使设备精度降低，劳动生产率下降，使用费增加。当这种有形磨损达到较严重的程度时，机器设备就不能继续正常工作，甚至发生故障，提前失去工作能力、丧失使用价值或者需要支付很大的修理费用进修维修，从而造成经济损失。 2、第Ⅱ类有形磨损 在自然力作用下，由于生锈、腐蚀、老化等造成的磨损，或是由于管理不善和缺乏必要的维护而丧失精度和工作能力，产生损耗磨损称为第Ⅱ类有形磨损。设备在闲置过程中受自然力的作用而产生的实体磨损,也称为第Ⅱ类有形磨损。它与设备的闲置时间和闲置环境，以及使用或者闲置期间的维护状况有关。 第Ⅱ类有形磨损同样可以使设备精度降低，劳动生产率下降。当这种有形磨损达到一定程度时，若进行维修，需要支付很高的修理费用；这种有形磨损达到严重程度时，会使设备失去精度和工作能力，丧失使用价值。 上述两种有形磨损都造成设备的性能、精度等的降低,使得设备的运行费用和维修费用增加。所以，有形磨损带来的技术后果是设备使用价值降低甚至完全丧失，经济后果是设备价值的部分降低甚至是没有价值。 （二）设备的无形磨损 设备的无形磨损，又称精神磨损、经济磨损，是指由于科学技术的进步，不断出现性能完善、生产效率更高的设备而使原有的设备价值降低，或者生产同样结构的设备价值不断降低而使原有设备的价值降低。无形磨损不是由于生产过程中的使用或者自然力的作用造成，所以不表现为设备实体的变化，而表现为设备原始价值的贬值。无形磨损分为以下两种：
管道腐蚀剩余寿命预测
管道腐蚀剩余寿命预测 埋地管道长年埋置地下，不可避免地遭受腐蚀。特别是随着埋地管道服役时间的增加，管道腐蚀情况越来越严重，给管道使用单位的安全生产和经济效益带来严重的影响。开展埋地管道腐蚀的剩余寿命预测评估，对提高埋地管道事故隐患区段的预测能力，实施管道运行完整性管理具有十分重要的意义。 埋地管道因遭受内在和外在因素的破坏，使其设计寿命严重地受到威胁。其中内在因素如管道本身的擦痕、划痕、压痕等机械损伤，管道制造和施工过程中的质量问题；外在因素如地下管道受到腐蚀、人为破坏、管道运行管理不善等。目前，我国埋地管道面临着管道老化、变质等问题，管道使用寿命和剩余使用寿命问题越来越受到重视。 管道的设计寿命一般为33年，为保持管道预期设计寿命，管道使用单位都制定了严格的管道定期检测和日常维护计划，同时十分重视管道的管理、检查和维护工作，有些国家则把管道线路的腐蚀和泄漏检测纳入SCADA系统。 在役埋地管道的剩余寿命预测实际上是一个涵盖管道在线检测、安全状况评价、剩余寿命预测的一个系统工程。 与设计寿命密切相关的是埋地管道的诊断问题。所谓管道腐蚀剩余寿命的基本概念是管道个别地段的剩余使用寿命。对个别管道的持续运行寿命进行诊断，不仅可预防未来可能发生的故障，而且会对管道运行制度和预检修措施进行正确的规划。在很多情况下，还可使这段管道在降低负荷的条件下继续利用其有效期。为此，应将整个埋地管道线路划分成各自不同的典型地段（如按规则规定划分为四种地段），在此基础上进行危险区段的剩余寿命预测。 对管道内、外部结构进行早期诊断，可预测管道剩余使用寿命。埋地管道失效多数情况下是由管体外部腐蚀造成的，其主要机理是土壤的电化学腐蚀。根据管道失效的特点可将腐蚀缺陷分为均匀腐蚀、局部腐蚀和点腐蚀三大类，但因腐蚀影响因素具有极大不确定性，以及缺陷的发生和发展的不确定性（特别是对点蚀），需要从概率统计的角度出发对整条管线或整个管段的剩余寿命进行统计分析，找出其统计规律。 管道本体存在的裂纹也是影响管道使用寿命的重要因素，裂纹的扩展速度会严重影响管道的剩余寿命。所以管道剩余寿命预测中还包括低周疲劳裂纹扩展寿命评估方法，主要是规定当裂纹尺寸达到某一给定长度时的疲劳周次为疲劳裂纹的萌生寿命。但由于裂纹萌生过程中存在很大的随机性，即使同一材料在其相邻区域上截取不同的试样，同一裂纹长度指标对应的循环周期可能处于裂纹扩展的不同阶段。所以也需要利用恰当的物理模型与统计方法确定一种可靠的裂纹尺寸与寿命的关系。 研究表明，金属的老化效应和管道表面的腐蚀损伤会导致管材脆变，从而改变材料的塑
5设备寿命的概念及计算
设备寿命的概念及计算 一、设备寿命的概念 分为自然寿命、技术寿命和经济寿命。 (一) 设备的自然寿命 设备的自然寿命，又称物质寿命。它是指设备从投入使用开始 , 直到因物质磨损严重而不能继续使用、报废为止所经历的全部时间。它主要是由设备的有形磨损所决定的。设备的自然寿命不能成为设备更新的估算依据。 (二) 设备的技术寿命 设备的技术寿命就是指设备从投入使用到因技术落后而被淘汰所延续的时间, 也即是指设备在市场上维持其价值的时间 , 故又称有效寿命。技术寿命主要是由设备的无形磨损所决定的, 它一般比自然寿命要短。 ( 三 ) 设备的经济寿命 设备从开始使用到其年平均使用成本最小( 或年盈利最高 )的使用年限,称为设备的经济寿命。所以,设备的经济寿命就是从经济观点( 即成本观点或收益观点 ) 确定的设备更新的最佳时刻。
( 四) 设备寿命期限的影响因素 其中主要有 : 1.设备的技术构成 2.设备成本 3.加工对象 4.生产类型 5.工作班次 6.操作水平 7.产品质量 8.维护质量 9.环境要求 二、设备经济寿命的估算 确定设备经济寿命的方法可以分为静态模式和动态模式两种。【例】某设备目前实际价值（P）为30000元，有关统计资料如下表：
设备有关资料 设备在不同使用年限时的静态年平均成本（单位元） 由计算结果可以看出，该设备在使用5年时，其平均使用成本13500元为最低。因此，该设备的经济寿命为5年。 例题 1．下列关于设备寿命概念的描述中，正确的是（）。 A.设备使用年限越长，设备的经济性越好 B.设备的经济寿命是由技术进步决定的 C.搞好设备的维修和保养可避免设备的有形磨损 D.设备的技术寿命主要是由设备的无形磨损决定的 答案：D 2.设备使用年限越长,每年所分摊的资产消耗成本( ). A.越多,运行成本越少
电子系统可靠性与剩余寿命的实时预测算法
成都电子科技大学UNIVERSITY OF ELECTRONIC SCIENCE AND TECHNOLOGY OF CHINA 专业学位硕士学位论文MASTER THESIS FOR PROFESSIONAL DEGREE 论文题目电子系统可靠性与剩余寿命的实时预测算法 设计与实现 专业学位类别工程硕士 学号201122070115 作者姓名宋辰亮 指导教师刘震副教授
分类号密级 UDC注1 学位论文电子系统可靠性与剩余寿命的实时预测 算法设计与实现 （题名和副题名） 宋辰亮 （作者姓名） 注1
THE ALGORITHM’S DESIGN AND IMPLEMENTATION OF RELIABILITY AND REMAINING LIFE REAL-TIME PREDICTION FOR ELECTRONIC SYSTEMS A Master Thesis Submitted to University of Electronic Science and Technology of China Major: Instrumentation Engineering Author: Song Chen-liang Advisor: Associate Professor Liu Zhen School:School of Automation Engineering
独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 作者签名：日期：年月日 论文使用授权 本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 （保密的学位论文在解密后应遵守此规定） 作者签名：导师签名： 日期：年月日
设备寿命的估算
设备寿命的概念和设备经济寿命的估算 1设备寿命的概念 设备的寿命在不同需要情况下有不同的内涵和意义。现代设备的寿命不仅要考虑自然寿命，而且还要考虑设备的技术寿命和经济寿命。 (1)设备的自然寿命 设备的自然寿命，又称物质寿命。它是指设备从投入使用开始，直到因物质磨损而不能继续使用、报废为止所经历的全部时间。它主要是由设备的有形磨损所决定的。搞好设备维修和保养可延长设备的物质寿命，但不能从根本上避免设备的磨损，任何一台设备磨损到一定程度时，都必须进行更新。因为随着设备使用时间的延长，设备不断老化，维修所支出的费用也逐渐增加，从而出现恶性使用阶段，即经济上不合理的使用阶段。因此，设备的自然寿命不能成为设备更新的估算依据。 (2)设备的技术寿命 技术寿命是指一台设备开始使用到因技术落后而被淘汰为止所经历的时间。由于科学技术迅速发展，一方面，对产品的质量和精度的要求越来越高；另一方面，也不断涌现出技术上更先进、性能更完美的机械设备，这就使得原有设备虽还能继续使用，但已不能保证产品的精度、质量和技术要求而被淘汰。由此可见，技术寿命主要是由设备的无形磨损所决定的，它一般比自然寿命要短，而且科学技术进步越快，技术寿命越短。所以，在估算设备寿命时，必须考虑设备技术寿命期限的变化 特点及其使用的制约或影响。
(3)设备的经济寿命 经济寿命是指设备从投入使用开始，到因继续使用在经济上不合理而被更新所经历的时间，也可以说是指由设备开始使用到其年平均使用成本最低年份的延续时间长短。它是由维护费用的提高和使用价值的降低决定的。设备使用年限越长，每年所分摊的设备购置费(年资本费或年资产消耗成本即折旧的提取)越少。但是随着设备使用年限的增加，一方面需要更多的维修费维持原有功能；另一方面机器设备的操作成本及原材料、能源耗费也会增加，年运行时间、生产效率、质量将下降。因此，年资本费(或年资产消耗成本)的降低，会被年度运行成本的增加或收益的下降所抵消。在整个变化过程中，年均总成本(或年均净收益)是时间的函数，这就存在着使用到某一年份，其平均综合成本最低，经济效益最好。即在这个时间之前，或者在这一时间之后，年资产消耗成本和年运行成本的总和都将会增高，如图93所示，在No年时，等值年成本达到最低值。我们称设备从开始使用到其等值年成本最小(或年盈利最高)的使用年限No为设备的经济寿命。所以，设备的经济寿命就是从经济观点(即成本观点或收益观点)确定的设备更新的最佳时刻。
第四章 机设备重置成本的估算
第四章机器设备重置成本的估算 第一节：机器设备评估的特点 一、机器设备及其分类 （一）机器设备的特点 1、主要劳动手段，属于固定资产 评估时注意:功能的适用性和可能的风险性 2、动产类资产 评估值的高低与所处地域不具有直接关系 3、有形资产 评估时要考虑附着于机器设备中的无形资产 4、更新换代比较快、经济性贬值 （二）评估时应注意的问题 1、机器设备与土地房屋及构筑物的关系 （1）机器设备评估时要考虑其对土地房屋及构筑物的影响 （2）评估具有独立功能的物业时，应附属配套设备列入评估范围内 （3）除大型设备的基础要单独作为构筑物评估外，机器设备的基础可含在其价值中2、机器设备与无形资产的关系 （1）对单台设备或通用性较强的无形资产应单独评估 （2）成套设备、机组和负载的检测设备中含有的无形资产与设备一同评估 3、机器设备与流动资产的关系 构成机器设备价值的原材料、配件及技术培训费与机器设备一同评估 （三）机器设备的分类 1、按（GB/T14885-94）标准分类 （1）通用设备（2）专用设备 （3）交通运输设备（4）电气设备 （5）电子及通信设备（6）仪器仪表 2、按会计制度规定（使用特性）分类 （1）生产经营用机器设备 （2）非生产经营用机器设备 （3）租出机器设备 （4）未使用机器设备 （5）不需用机器设备 （6）融资租入机器设备 3、按机器设备的组合程度分类 （1）单台设备（独立设备） （2）机组 （3）成套设备（包括生产线） 4、按机器设备的来源分类 （1）自制设备 （2）外购设备（国内购置、国外购置） 二、机器设备评估的特点 1、一般不具有独立的获利能力：市场法、成本法 2、对整体性的机器设备的评估，整体价值不是单台设备价值的简单加总
设备寿命的概念和设备经济寿命的估算
设备寿命的概念和设备经济寿命的估算 一、单项选择题 1．某企业1995年初买了一台设备，购买后即开始使用，使用4年后大修一次，累计使用7年后虽出现了技术更先进、性能更完美的设备，但原设备再次修理后又使用5年，此后再也无法使用，只能报废。该设备的自然寿命为( )年。 A．4 B．7 C．12 D．52．设备的等值年成本由年资产消耗成本和( )组成。A．年大修理费 B．年维修成本 C．年运行成本 D．年运行成本+年修理成本 3．某设备在5年的使用期中，年资产消耗成本分别为800、400、267、200、160(单位：元)，年运行成本分别为200、250、300、350、400(单位：元)。这台设备的经济命为( )年。 A．5 B．1 C．6 D．4 4．某机器原始费用为2000万元，残值固定为300万元，第一年运行费为1000万元，低劣化值200万元，不计利息，该设备的经济寿命为( )年。 A．4.47 B．4.12 C．1.68 D．2.06 5．某设备是三年前购买的，目前世纪价值4000元，还可使用5年，5年中实际价值保持4000元，年运行成本固定为1000元，不
计利息，该设备的经济寿命为( )年。 A．1 B．5 C．2~4 D．长于5 6．某设备是三年前购买的，目前世纪价值4000元，还可使用5年，5年中实际价值保持4000元，运行成本在5年中逐年不断增加，该设备的经济寿命为( )年。 A．1 B．5 C．2～4 D．长于5 7．某设备在静态模式下，经济寿命为5年，所有数据维持原状，动态模式下，该设备的经济寿命为( )年。 A．等于5 B．短于5 C．大于5 D．等于大于5 8．3年前花10000元购买的设备，目前实际价值4000元，预计净残值为450元，设备的运行成本300元，并保持不变，设备还能使用5年，5年的平均使用成本为( )。 A．1020 B．2220 C．2300 D．1100二、多项选择题 1．静态模式下，设备经济寿命的确定公式为概念为( )。 A．平均年度运行成本 B．平均年度资产消耗成本 C．平均使用成本 D．平均资本费 E．直线折旧法提取的折旧费 2．影响设备寿命期限的因素有( )。
工程经济常用计算公式及例题
2013建设工程经济计算题考点 1.资金等值的计算 （1）掌握一次性支付的终值计算（已知P求F） n 公式：F=P(1+i) F= 一次支付n年末的终值（本利和） P=一次性支付（投资）的资金金额 i= 年、月、季度利率(计息期复利率) n= 计息的期数（P使用的时间） (1+i)n为终值系数，表示为（F/P,i,n）.如果题中给出系数，则计算公式为：F=P（F/P,i,n） 例题：某公司借款1000万元，年复利率为10%，试问5年末连本带利一次偿还多少？ 答：F=P(1+i)n=1000*（1+10%）5=1610.51万元 （2）掌握一次性支付的现值计算（已知F求P） n= F(1+i)-n 公式：P=F/(1+i) F= 一次支付n年末的终值（本利和） P=一次性支付（投资）的资金金额 i= 年、月、季度利率(计息期复利率) n= 计息的期数（P使用的时间） (1+i)-n为现值系数，表示为（P/F,i,n）,如果题中给出系数，则计算公式为：P=F（P/F,i,n）
例题：某公司希望所投资项目5年末有1000万元资金，年复利率为10%，试问现在需一次性投资多少？ 答：P= F(1+i)-n =1000×（1+10%）-5=620.9万元 （3）掌握等额支付系列的终值计算（已知A 求F ） 公式：F=A i i n 1 )1(-+ F= 等额支付系列的终值（本利和） A= 年金，等额支付每一次支付的资金金额 i= 年、月、季度利率(计息期复利率) n= 计息的期数（A 使用的时间） i i n 1 )1(-+为等额支付系列的终值系数（年金终值系数），表示为：（F/A,i,n ），如果题中给出系数，则计算公式为： F=A （F/A,i,n ）。 例题：某投资人若10年内每年末存10000元，年利率8%，问10年末本利和为多少？ 答：F=A i i n 1)1(-+=10000×%81%)81(10-+=144870元 （4）掌握等额支付系列的现值计算（已知A 求P ） 公式：P=A n n i i i )1(1 )1(+-+ P=等额支付系列一次性支付（投资）的资金金额 A= 年金，等额支付每一次支付的资金金额 i= 年、月、季度利率(计息期复利率)
自考—资产评估习题(带答案)第三章-机器设备评估
第三章机器设备评估 一、单项选择题 1.机器设备属于下列哪类资产 ( )。 A．流动资产B．无形资产 C．不动产类资产D．动产类资产 2.机器设备按国家固定资产分类标准分类，不包括( )。 A．通用设备B．专用设备 C．单台设备D．电气设备 3.下列说法中正确的是( )。 A．整体性机器设备的价值就是单台机器设备价值的简单相加 B．设备的贬值因素很多，除实体性因素贬值外，还存在功能性贬值，但一般情况下没有经济性贬值 C．对机器设备评估主要应用成本法和收益法，市场法应用很少 D．对机器设备进行评估时，通常用成本法和市场法，收益法应用得很少 4.已知某机器设备的贬值率为20%，该设备的已使用年限为4年，则其尚可使用年限为( )。 A．20年B．25年 C．16年D．28年 5.下列计算重置成本的方法中，计算结果必然属于复原重置成的是( )。 A．重置核算法B．功能价值法 C．物价指数法D．规模经济效益指数法 6.机器设备按其组合程度分类，不包括( )。 A．单台设备B．机组 C．自制设备D．成套设备 7.设备成新率，是指( )。 A．设备实体性贬值率与1的差异 B．设备实体性贬值率的倒数 C．设备综合性陈旧贬值率的倒数 D．设备现时价格与设备重置成本比率 8.机器设备的重置成本中的直接费用包括( )。 A．各种管理费用B．安装调试费 C．勘察设计费D．投资方向调节税 9.机器设备的经济寿命是指( )。 A．从评估基准日到设备继续使用在经济上不合算的时间 B．机器设备从开始使用到经济上不合算而停止使用的时间 C．机器设备从开始使用到报废为止的时间 D．机器设备从开始使用到出现了新技术性更好的设备而被淘汰的时间 10.进行机器设备评估时，一般采用( )。 A．收益法和成本法B．收益法和市场法 C．市场法与成本法D．任何一种方法均可 11.机器设备作为主要劳动手段，属于会计学中所称的( )。 A．固定资产B．流动资产 C．不动产D．无形资产 12.评估某企业4年前购建的家用电器生产线，其年产量为15万台，目前市场上同类新型生产线价格为200万元，其设计生