Modelado estocástico no lineal con covariables heterogéneas para análisis de degradación aplicado a la capa de lubricación de cera
Autores: Li, Shixiang; Tian, Yubin; Wang, Dianpeng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Modelado estocástico no lineal con covariables heterogéneas para análisis de degradación aplicado a la capa de lubricación de cera
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Cera
Análisis de degradación
Tendencias no lineales
Formas paramétricas
Variables aleatorias
Influencias ambientales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
La cera es un lubricante comúnmente utilizado en muchas aplicaciones. Para garantizar su seguridad y confiabilidad, se suelen llevar a cabo análisis de degradación para la fluencia. Sin embargo, surgen desafíos debido a los mecanismos inherentes de la cera poco comprendidos y al entorno experimental complicado requerido, lo que conduce a tendencias no lineales y covariables heterogéneas. En tales casos, los métodos tradicionales basados en formas paramétricas o suposiciones lineales pueden carecer de la flexibilidad para capturar de manera efectiva las complejidades y la aleatoriedad del proceso de degradación. Para abordar estos desafíos, proponemos un marco de análisis de degradación integral que emplea un proceso de Wiener con una función de media no especificada. Al eliminar las formas paramétricas, este enfoque ofrece una forma más versátil de modelar tendencias de degradación no lineales. Además, trata a las covariables ambientales como variables aleatorias para manejar influencias ambientales aleatorias. Desarrollamos estimadores semiparamétricos adaptados para el modelo y establecemos resultados asintóticos teóricos que garantizan la consistencia y convergencia de los estimadores propuestos. Se llevan a cabo una serie de experimentos numéricos para ilustrar el rendimiento de los estimadores y validar sus propiedades de convergencia. El método se aplica a una capa de lubricación de cera, demostrando su eficacia en el análisis de datos de degradación no lineal en un entorno de trabajo aleatorio. Este trabajo avanza en la comprensión de los mecanismos de degradación de la cera y proporciona una herramienta flexible para el análisis de degradación en materiales con entornos heterogéneos y comportamientos poco comprendidos.
Descripción
La cera es un lubricante comúnmente utilizado en muchas aplicaciones. Para garantizar su seguridad y confiabilidad, se suelen llevar a cabo análisis de degradación para la fluencia. Sin embargo, surgen desafíos debido a los mecanismos inherentes de la cera poco comprendidos y al entorno experimental complicado requerido, lo que conduce a tendencias no lineales y covariables heterogéneas. En tales casos, los métodos tradicionales basados en formas paramétricas o suposiciones lineales pueden carecer de la flexibilidad para capturar de manera efectiva las complejidades y la aleatoriedad del proceso de degradación. Para abordar estos desafíos, proponemos un marco de análisis de degradación integral que emplea un proceso de Wiener con una función de media no especificada. Al eliminar las formas paramétricas, este enfoque ofrece una forma más versátil de modelar tendencias de degradación no lineales. Además, trata a las covariables ambientales como variables aleatorias para manejar influencias ambientales aleatorias. Desarrollamos estimadores semiparamétricos adaptados para el modelo y establecemos resultados asintóticos teóricos que garantizan la consistencia y convergencia de los estimadores propuestos. Se llevan a cabo una serie de experimentos numéricos para ilustrar el rendimiento de los estimadores y validar sus propiedades de convergencia. El método se aplica a una capa de lubricación de cera, demostrando su eficacia en el análisis de datos de degradación no lineal en un entorno de trabajo aleatorio. Este trabajo avanza en la comprensión de los mecanismos de degradación de la cera y proporciona una herramienta flexible para el análisis de degradación en materiales con entornos heterogéneos y comportamientos poco comprendidos.