基于Petri网的测试⁃故障诊断一体化模型研究

现有测试性模型对复杂装备进行分层建模时，不仅需要每层装备的故障模式、影响和危害性分析（failure mode， effects and criticality analysis，简称FMECA），还需要确定各故障模式之间的联系，增加了实际工作量和建模难度，与实际故障诊断脱节。为解决上述问题，提出一种基于Petri网的建模方法，将测试性模型与故障诊断模型相结合。首先，采用广义随机Petri网建立装备系统级的测试性模型，采用模糊Petri网（fuzzy Petri net， 简称FPN）建立子系统的故障诊断模型，完成系统到子系统的传递；其次，根据FMECA信息对故障统计数据进行处理，通过神经网络对参数进行调整学习和优化；然后，采用正向推理实现故障的准确预测，逆向推理结合最小割集完成故障定位；最后，以涡扇发动机风扇部件模型为例进行建模分析，并通过故障树和统计数据验证了模型的正确性和有效性。     

基于改进FMECA的动车组牵引传动系统危害度分析

针对传统故障模式影响及危害度分析(FMECA)方法主观性强的问题,提出一种基于模糊综合评判和D-S证据理论相结合的改进FMECA方法.该方法首先利用高斯隶属度函数计算专家评估结果的基本概率分配,克服传统方法在定量分析中的不足;其次针对不同专家的评估结果,应用基于矩阵合成的D-S证据理论融合算法,实现专家间评估结果的有效融合;并运用层次分析法确定影响因素的权重,进而求得各故障模式的危害度.最后以动车组牵引传动系统为例进行该系统危害度分析,结果表明:系统故障模式的危害度评估结果符合实际情况.与传统方法相比,该方法在一定程度上提高了评估结果的客观性,为牵引传动系统结构优化和维修决策方案的制订提供有价值的参考.     

基于后验分布的限制型故障样本量确定方法

针对现有测试性验证方案均选用最小样本量原则，在相同的双方风险及要求下会得到相同的样本量以及故障判据，而未考虑工程应用中不同装备系统具备不同结构和功能复杂度的问题，提出一种基于后验分布的限制型故障样本量确定方法。首先，根据装备系统结构划分构建层次Bayes网络测试性验证模型，融合各结构层次中蕴含的先验信息推导系统故障检测率的后验分布；其次，基于后验分布样本集，给出最小样本量原则下的样本量确定方法，再通过比例分层样本量分配方法，结合装备系统功能特性，给出限制型故障样本量确定方法；最后，通过实例进行分析。结果表明，该方法既能充分运用装备结构信息，较之经典验证方案以及传统Bayes方案，在相同指标约束下能有效降低样本量，又能考虑系统功能特性，保证了测试性验证结论的准确性和合理性。     

基于测试性增长的指标动态评估方法

针对现有测试性指标评估方法未能考虑装备研制阶段不同层次结构测试性水平动态增长的特性,导致测试性评估置信度不高的问题,提出一种测试性增长条件下基于层次Bayes网络模型的测试性指标动态评估方法。根据装备结构特征建立测试性指标动态评估的层次Bayes网络模型,并以测试性指标作为网络传递参数;考虑延缓纠正的测试性增长试验策略,给定测试性阶段序化增长约束条件,针对不同层次节点各阶段增长试验数据,采用单边Fisher精确检验法对测试性增长趋势进行检验,并基于检验结果确定增长阶段数;提出利用最大熵模型和改进Gompertz模型的先验参数估计方法,结合Bayes定理以及研制阶段各层次节点先验信息确定节点先验分布;进一步基于层次Bayes网络融合推理算法确定顶层节点测试性指标的后验分布,实现对装备测试性指标的动态评估,并通过案例进行验证。结果表明,该方法相较于直接运用Beta分布,具备更为准确合理的指标评估结论。     

FMECA分析方法在机车空调修程优化中的应用

本文提出了一种铁路机车修程优化分析方法。该方法采用设备管理分析中广泛使用的FMECA(故障模式、影响及危害度分析)方法,结合铁路机车部件故障数据进行分析,并根据分析结果对铁路机车部件检修修程进行优化,在减少检修作业强度的基础上,提高了检修效率。本文通过以铁路机车空调系统为例,说明了该分析方法在铁路机车部件修程优化当中的应用具体流程,结合每种故障产生后果的危害性等级,确立了研究部件的危害性风险矩阵,从而确定故障模式的可接受程度,结合实际检修修程修制的设计,最终得到检修工艺的优化方案。     

基于本体和FTF的风力发电设备维护优化

为满足优化风电设备维护计划的需求,提出了用本体将故障模式影响及危害性分析(FMECA)与故障树分析(FTA)相结合的方法,即FTF方法。该方法根据风电设备故障模式的特点,分四个步骤建立了风电FMECA领域本体,然后利用本体推导出故障树,计算故障树最小割集的风险顺序数以优化维护计划。该方法解决了FMECA不能研究多故障的问题,并实现了知识的共享、重用和推理,能有效提高风电设备维护效率。     

基于FMECA的某型测试适配器的维修

本文应用故障模式及危害度分析(FMECA)技术对某型测试设备适配器的设计进行分析,在确定关键部件和关键设计的基础上,对维护使用提出合理的要求,提出了故障排除的科学思路和日常维护中的注意事项。     

计算机辅助故障模式、影响及危害性分析研究

从故障模式影响及危害性分析（FME-CA）的重要意义、基本内容以及其工作特点出发,指出采用计算机辅助方法完成FMECA的必要性,并总结了计算机辅助FMECA工具应具备的基本功能,以及完成计算机辅助FMECA的基本框架和关键技术。在此基础上,提出在计算机辅助FMECA工具中运用故障分类的关键技术,可以更好地完成FMECA工作。并针对行星齿轮传动系统,综合运用文中所述关键技术,研制一个计算机辅助FME-CA工具,证明计算机辅助FMECA工具可以帮助分析人员高效深入地开展FMECA工作,具有重要的工程意义。     

基于FMECA技术的振动筛可靠性分析

振动筛广泛应用于煤炭等行业,用作物料的分级、洗涤、脱水、脱介的筛分机械,其工作特性和作业环境导致关键部件经常发生断裂、变形、腐蚀、磨损、漏油等20余种典型故障,严重影响企业生产安全和经济效益。该文利用故障模式影响及危害性分析（Failure Mode,Effects and Criticality Analysis,FMECA）流程对振动筛进行故障分析和风险评估。首先按照约定层次对振动筛进行零部件拆分,逐级分析各零部件的故障模式、故障原因、故障影响、严酷度,并推荐相应的检测方法;其次依据可靠度标准,结合风险优先系数（Risk Priority Number,RPN）和危害性矩阵对振动筛的零部件进行定性危害性分析,使得各零部件的故障模式、概率等级、严酷度等信息更加直观、精确的显示;接着建立故障模式的发生概率（Occurrence Probablity Ranking,OPR）等级划分准则,以振动筛激振器为例,绘制激振器危害性矩阵,得出激振器齿轮折断的故障模式危害性最大,最后完成FMECA分析工作表,针对每种故障模式,详细列出其检测方法、故障影响、严酷度、发生概率等级,逐一分析各组成部分的...     

基于改进FMECA的洗衣机滚筒装配线可靠性研究

在非标自动化设备的研制过程中,由于缺少以往故障数据,难以进行准确的可靠性分析.为解决上述问题,首先对传统FMECA方法进行改进,采用依赖不确定性有序加权平均算法对不同专家赋予动态权重,采用层次分析法确定不同评价指标间的相对权重;其次根据改进FMECA方法,对某家电企业新研发的洗衣机滚筒装配线进行可靠性分析;最后将改进前...     

电牵引采煤机调高液压系统的FMECA研究

调高液压系统故障率高,是电牵引采煤机的薄弱环节。为提高某型电牵引采煤机调高液压系统的可靠性,将故障模式、影响及危害性分析(FMECA)方法用于该系统。通过对潜在的故障模式及其对系统功能的影响进行研究,并对故障模式影响的危害性进行量化分析,确定油泵内泄漏、油缸内泄漏和液压系统吸空是调高液压系统中最危险的故障模式,并提出相应的防治策略。     

利用研制阶段试验数据制定测试性验证试验方案新方法

现有的测试性验证试验方案,在一定的风险承受能力下都需要较大的故障样本量。针对这一问题,以故障检测率(Fault detection rate,FDR)为验证指标,提出利用研制阶段试验数据制定测试性验证试验方案的新方法。在传统的FDR的统计检验模型基础上,提出产品研制阶段的成败型试验数据的等效折合方法;考虑Beta分布函数的概率特性,将FDR的置信下限估计转化为Beta分布的置信度分位点,求得FDR的置信概率密度函数;引入差异因子 ,用来反映研制阶段产品的FDR水平和产品验证需达到的FDR水平的差异,求得产品验证需达到的FDR的置信概率密度函数;参考风险的定义,重新确定了测试性验证试验方案。由于充分考虑了研制阶段的试验信息,因此在保证有较好的验证效果的条件下,与传统的验证方案相比,可以明显减少故障样本量,或在故障样本量保持不变的情况下降低双方风险。     

基于模糊危害性矩阵FMECA的闸阀可靠性分析方法

核电厂反应堆截止闸阀具有批量小、造价高、维修检测成本大、试验仿真难度高的特点,在产品设计阶段常采用故障模式影响及危害性分析(Failure Modes,Effect and Criticality Analysis,FMECA)的方法对其可靠性进行评价.在传统FMECA方法的基础上,结合闸阀产品特点,提出了一种基于模糊危害性矩阵的FMECA方法,改良了传统FMECA难以衡量分析人员主观不确定性的问题.针对一款在研的反应堆截止闸阀,对提出的方法进行了验证.与传统FMECA方法相比,文中提出的方法克服了危害性矩阵分析存在的缺陷,提高了分析结果可信度与合理性,为闸阀产品可靠性工作提供了理论支撑与实践验证.     

基于FMECA知识的故障诊断贝叶斯网络建模研究

为了构建具有较完备知识的贝叶斯网络诊断模型,提出了一种基于FMECA知识的故障诊断贝叶斯网络建模方法,该方法根据产品FMECA分析所得故障模式、故障原因、故障影响之间的因果关系构建贝叶斯网络拓扑结构,通过历史数据确定网络各节点的先验概率和条件概率分布,进而利用建立的贝叶斯网络进行故障诊断推理决策,最后通过某型飞机平视显示器的故障诊断贝叶斯网络建模及诊断实例,验证了方法的正确性及可行性。     

8AS—170制冷压缩机运动系统的FMECA的研究

本文以8AS-170活塞式制冷压缩枧的运动系统为例,进行了故障模式、效应及危害度分析(FMECA)的研究,对故障严重程度、故障发生频繁程度以及故障检测难易程度,采用五级评定方法,对其定量计算采用模糊综合评判方法,对压缩机运动系统就人身安全、功能下降、维修费用和生产受损四个方面进行了综合评判。查明了压缩机运动系统需要优先解决或防止发生的各种故障模式,为提高压缩机的使用可靠性提供了理论依据,本文编制了计算机辅助的FMECA人机对话程序,缩短了进行FMECA所用的时间,为FMECA在机械系统中普及具有一定的意义。     

基于FMECA知识的故障诊断贝叶斯网络建模研究

为了构建具有较完备知识的贝叶斯网络诊断模型,提出了一种基于FMECA知识的故障诊断贝叶斯网络建模方法,该方法根据产品FMECA分析所得故障模式、故障原因、故障影响之间的因果关系构建贝叶斯网络拓扑结构,通过历史数据确定网络各节点的先验概率和条件概率分布,进而利用建立的贝叶斯网络进行故障诊断推理决策,最后通过某型飞机平视显示器的故障诊断贝叶斯网络建模及诊断实例,验证了方法的正确性及可行性。     

基于FMECA方法的故障模式危害性分析

通过对某型飞机燃油系统建立故障模式分析表,对燃油系统所包含的故障件进行故障模式、影响及其危害性分析(FMECA),找出系统中存在的一些多发性、危险性故障,确定故障产生的原因,根据影响的严重程度和故障出现的概率来确定其出现的综合效应。     

基于FMECA和DEMATEL的协调器故障排序新方法

协调器作为供输弹机的关键部件之一,要求其具有较高的可靠性。基于协调器结构原理,综合运用FMECA(故障模式、危害度分析)和DEMATEL(决策实验室)方法,充分考虑故障模式影响概率的不确定性、危害度计算贡献因子的不同性,以及故障之间的联系与影响程度,对协调器的故障模式、故障原因进行排序,并结合传统危害度法、改进危害度法的比较,找到协调器薄弱环节,为协调器的研制、结构改进和科学维修提供指导意义。     

FMECA在双吸泵研制过程的应用探索

基于FMECA技术在提高产品可靠性方面的独特性能,运用FMECA的基本原理,分析了双吸泵主要功能部件可能出现的各种故障模式,及其对产品的影响程度,并提出了相应的建议改进措施。以500SM35型离心泵为例,根据FMECA分析结果进行了产品的试制和试验,发现在保证可靠性的同时,双吸泵的效率、汽蚀性能等指标较预期都有所提高,为双吸泵的可靠性设计提供了参考依据。     

装备测试性增长过程的贝叶斯验证方法

现有测试性验证试验方案需要较多故障样本,存在测试性验证时间长、结果置信度低的问题,为此提出一种装备测试性增长模型的贝叶斯验证方法,在小子样、异总体的情况下进行测试性验证。建立装备测试性水平动态增长的数学模型,依据已有的研制阶段的数据进行求解,得到测试性增长模型的具体参数值,并对测试性水平进行预测。确定测试性水平的先验分布,使用最大熵法求解分布参数,采用贝叶斯理论融合现场试验数据得到后验分布,实现对装备测试性水平的验证。实例分析表明,该方法在较少样本量的情况下能够提高验证结果的置信度,降低双方风险。