基于CS的两重威布尔分布对寿命数据的拟合研究

为精确描述多故障模式下设备寿命数据的变化规律,采用混合威布尔分布对其进行研究。由于混合威布尔分布包含的参数较多,其参数估计较为困难。为方便快捷地估计各参数,基于极大似然估计理论,建立混合威布尔分布参数优化模型,并采用布谷鸟搜索算法进行参数寻优。案例研究以柴油机喷油器寿命数据为对象,以赤池信息量准则为拟合优度评价指标,对比分析三参数和两重三参数威布尔分布的拟合效果。研究结果表明:所提参数寻优方法可行、有效,且两重威布尔分布的拟合效果良好。     

威布尔分布特征寿命最好线性无偏估计方法的改进

采用蒙特卡洛方法对国家标准ＧＢ２６８９．４－８１寿命试验和加速寿命试验中威布尔分布参数的最好线性无偏估计法（ＢＬＵＥ）作了进一步验算。结果表明，两参数威布尔分布特征寿命的点估计结果是有偏的，且在某些场合下会产生很大的偏差。进而分析了其产生偏差的原因，提出了一种修偏方法，并编制出包括修偏在内的两参数威布尔分布参数的最好线性无偏估计程序。     

EM算法下飞机IDG删失数据的可靠性分析

为了更为精确地分析随机删失情况下故障数据的可靠性,本文以统计学理论为支撑,提出将期望-极大值(Exception maximization,EM)算法应用于随机删失数据的还原处理过程中。采集B737NG飞机IDG部件故障数据,利用K-M估计法及MATLAB软件确定其寿命分布类型为两参数威布尔分布;利用EM算法估计随机删失情况下威布尔分布的未知参数;进行可靠性及维修性分析。实证分析结果表明,威布尔分布下考虑删失数据时的可靠性分析精度更高,并根据该结论对B737NG飞机IDG部件维修计划的制定提出具体建议。     

基于威布尔模型的数控机床可靠性分析

针对数控机床的运行可靠性规律进行了研究。根据采集的国产机床运行数据,对其无故障运行间隔时间进行统计分析,确定其分布类型服从威布尔分布。利用威布尔分布的参数评估方法,确定出三参数威布尔分布的各个特征量,并与两参数威布尔分布相比较。运用威布尔分布模型及可靠性评定方法确定出数控机床的平均无故障时间和使用可靠性规律。     

阀门的可靠性评估方法研究

针对阀门可靠性试验的不同结果,提出了两种基于威布尔参数的可靠性评估方法。当有阀门失效时,采用线性回归技术估计威布尔分布中的未知参数。当无阀门失效时,结合相似产品的寿命分布及参数信息,采用模糊综合分析法确定威布尔分布中的未知参数。分别给出了两种情况下阀门的可靠度计算公式。给出了阀门可靠性分析实例,结果表明该方法比较符合工程实际情况。     

高速磨削电主轴可靠性加速寿命试验分析

为在短时间内获得高速磨削电主轴的寿命信息,通过加大载荷应力的方式建立起加速寿命试验模型,进行了两组恒定应力加速寿命试验。采用威布尔分布对电主轴寿命进行描述,并借助于最小二乘法对威布尔分布函数的两个参数进行估算,确定出电主轴可靠性寿命的相关指标,最终计算出基准载荷下电主轴的可靠性寿命。数据统计结果表明,电主轴的寿命服从威布尔分布,其加速模型符合逆幂律关系,从而验证了在不改变失效机理的前提下对高速磨削电主轴进行载荷应力加速寿命试验的可行性,极大地提高了产品寿命的预测效率,对电主轴生产厂商和用户均有很强的指导意义。     

求取威布尔分布三参数的优化方法和计算程序

威布尔分布是可靠性分析和可靠性设计中常用的重要分布,以往求解威布尔分布三参数一直沿用威布尔概率纸拟合法,其结果不太精确。本文提出了应用优化方法来分析求解威布尔分布三参数的方法,并编制了相应的计算程序,这一方法克服了威布尔分布纸拟合的不足,提高了参数的精度。     

基于威布尔分布的起重机械可靠性寿命分析

通过比较分析使用最小二乘法估计威布尔分布参数的方法,建立起重机械寿命模型的方法,分析起重机械故障规律,利用分布模型分析其可靠性寿命指标。     

基于改进CS的混合威布尔分布最优化参数估计

混合威布尔分布常用于拟合多失效模式的设备寿命数据,但由于该分布的形式复杂且参数众多,其参数估计较为困难。针对该问题,在对布谷鸟搜索(Cuckoo Search,CS)算法的步长比例和寄主鸟发现概率改进的基础上,提出基于改进CS的混合威布尔分布最优化参数估计方法。该方法以最小化残差平方和为目标,建立参数估计优化模型,并通过改进的CS算法进行参数寻优。案例以飞机挡风玻璃寿命数据为对象,采用CS算法以及3种改进的CS算法分别对两重两参数威布尔分布进行2 000次参数估计,对比分析各算法的寻优结果表明:融合步长比例改进和寄主鸟发现概率改进的CS算法的参数估计精度较高,估计结果较可靠。     

电厂球磨机传动齿轮的可靠性研究

根据球磨机的实际故障数据,分别采用概率纸法和线性回归分析方法,得出传动齿轮的寿命符合两参数威布尔分布,并求出其可靠性指标.     

钢板弹簧疲劳寿命概率分布分析

通过一组大样本钢板弹簧疲劳寿命数据的分析 ,得出正态分布、对数正态分布、指数分布、二参数 Weibull分布和三参数 Weibull分布的概率密度函数或分布函数 ,经 K—S检验和 χ2检验证实钢板弹簧疲劳寿命服从除指数分布外的四种分布 ,并以三参数 Weibull分布为最优。     

考虑可靠度和可用度的民机维修间隔优化研究

针对民机维修间隔优化的问题,运用可靠性分析和可用性分析的方法确定最优维修间隔。对于符合三参数威布尔分布的民机部件,提出采用改进的极大似然估计法求解分布参数估计值;并以可靠度阈值为约束条件,可用度最大为目标,建立了预防性维修间隔优化模型。利用遗传算法进行求解,制定出最优维修间隔。通过实例分析,讨论了部件在不同维修水平下的最优维修间隔,结果表明该优化模型能够较好地制定出符合要求的最优维修间隔,为民航企业合理制定维修计划提供了理论依据。     

Study on the Life Distribution and Reliability of Roller-Based Linear Bearing

A study on the life distribution and reliability for a roller guide with cage was carried out with a total number of 90 test samples in two lots (N _s = 38 and 52), and different fatigue life distribution functions, such as the two and three parameter Weibull distributions, and the log-normal distribution were used for analyzing the test data. The basic dynamic load rating formula standardized by ISO in 2004 was also compared with the life test data in relation to the effect of crowning on both ends of the carriage raceway. This study revealed the following: (1) the best fit for the life test data was achieved by the three-parameter Weibull distribution with the third parameter being the minimum life γ, using a Weibull slope of m = 27/20, and a load life exponent of 10/3. The log-normal distribution came second, and the two-parameter Weibull distribution third. (2) The test data did not fit with the two-parameter Weibull distribution using a Weibull slope of 9/8, which had been used in the ISO linear bearing standard. (3) Fatigue failure on the roller guide was initiated near the starting points of the crowning on both ends of the carriage raceway. Almost 70% of the test specimens were found to have uneven and inclined contact situations with the rollers. (4) The basic dynamic load ratings evaluated theoretically fit well to the life test results, while the λ b _m factors were also observed to fall within a suitable value range.     

试验数据服从Weibull分布时可靠性试验最少试件数的确定

试验试件数的确定是产品疲劳寿命试验过程中的一个重要问题,为节省时间和费用,要求在满足一定精度前提下使得试件数最少.研究在试验数据服从双参数Weibull分布的情况下,如何确定可靠性试验中最少试件数(最小子样容量)的问题.提出以估计量的相对偏差作为精度指标,并推导出确定最少试件数的公式.通过实例计算,给出在一定精度指标和置信水平下,估计特征寿命和安全寿命时所需的最少试件数.     

Y2—Hd20溢流阀的冲击寿命分析

本文根据导阀寿命是决定溢流阀可靠性的主要因素这一特点，设计了一个省时、省力、节约能源的试验台。在此基础上对溢流阀进行了在冲击载荷下的加速寿命试验。试验数据分析表明，溢流阀的失效概率密度函数为两参数Ｗｅｉｂｕｌ分布。通过参数估计得到其形状参数、特征寿命、平均寿命等可靠性指标。     

前轮转弯减摆助力器故障分布的三参数威布尔分布模型

三参数威布尔分布具有很多优点,能充分地描述失效机理,非常适合于作为前轮转弯减摆助力器可靠性数据分析模型。基于使用阶段的随机截尾型可靠性数据,首先提出了采用最小二乘法和相关系数法相结合来估计三参数威布尔分布的参数,在此基础上,提出了基于三参数威布尔分布的前轮转弯减摆助力器可靠性数据分析的方法,最后进行了仿真试验研究。仿真试验结果表明,前轮转弯减摆助力器的三参数威布尔分布模型比两参数威布尔分布模型更为精确。研究成果为航空产品在使用阶段提供了一种更为精确的可靠性分析方法。     

基于改进人工蜂群算法的机车车辆关键零部件可靠性研究

针对我国机车车辆现行检修制度中可能存在的过修、欠修问题,提出了一种综合图解法和改进人工蜂群(ABC)算法的机车车辆关键零部件可靠性模型拟合方法,对三参数威布尔分布进行参数估计并确立三参数威布尔可靠性模型。首先利用图解法求得三参数威布尔分布参数的初始估计值以及ABC算法的搜索空间,随后运用改进ABC算法进行迭代计算以获得较优的参数估计值,最后将可靠性模型拟合方法与最小二乘法以及概率加权矩法进行分析比较。研究结果表明,提出的可靠性模型拟合方法能够较为准确地确定三参数威布尔可靠性模型。以该模型为基础对机车车辆关键零部件进行可靠性指标计算,为决策人员确定机车车辆最佳维修周期和改进检修规程提供了科学依据。     

基于优化方法的齿轮可靠性试验数据分布参数估计

基于优化理论的原理和特点,结合可靠性试验数据分布参数的估计方法——回归分析法和极大似然函数法,提出一种新的优化估计方法。通过一组具体的试验数据,论述威布尔分布的3个分布参数的优化估计过程。应用表明这种方法简单实用,求得的分布参数估计值更加精确合理。     

高可靠性产品的等效试验技术及可靠性评估

阐述了加速等效试验技术的基本原理和方法。研究了采用过载系数控制加速随机振动试验的实现手段。给出了过载系数上限的经验确定方法和试验时间等效换算法。针对疲劳寿命服从两参数威布尔或对数正态分布的情况 ,提出了两种适用于小样本、零失效的可靠性评估方法 :疲劳寿命分散系数法和可靠度下限法     

基于两参数Weibull分布的概率疲劳S-N曲线模型

发展了基于两参数Weibull分布的概率疲劳S-N曲线模型及构建方法,用于描述随机滚动接触疲劳应力幅-寿命关系。除考虑数据分散性的统计分布规律外,模型还考虑样本数量相关的寿命置信度预测效应, 引入最小正态寿命的置信下限评价。Weibull分布的尺度参数和形状参数,寿命置信度评估参数,以及概率S-N曲线的指数,全部由试验数据来确定。G20CrNi2Mo轴承钢的滚动接触疲劳试验数据的分析证实所提出方法的可应用性。并且证实该滚动接触疲劳寿命的分布规律,宜采用包括Weibull分布在内的有偏统计模型来描述。