具有中介状态的机械零件耐磨可靠性向量分析

针对传统机械零件耐磨可靠性分析仅考虑"安全-失效"二级工作模式,而实际工程中往往存在中介状态的问题,考虑了磨损零件的"安全-中介-失效"三级工作模式,提出了具有中介状态的机械零件耐磨可靠性向量概念,利用零件磨损量的概率分布特点以及描述中介状态的安全隶属函数,建立了考虑中介状态时机械零件的耐磨可靠性向量分析方法。可靠性向量分析的结果是求出机械零件工作期间处于各种工作状态的概率,即安全概率PR,中介概率PM和失效概率PF,它们联合起来被称为可靠性向量[PR,PM,PF]。此方法可广泛应用于机械系统或零部件的可靠性分析及设计。     

基于模糊故障树的数控刀架系统可靠性分析

从数控刀架转位过程的失效模式出发,运用故障树分析理论,建立了以刀架锁不紧和刀架卡死为顶事件的故障树模型,并收集相关的故障历时数据。针对模型中各事件故障发生概率不确定等因素,引入模糊数学理论,构建概率模糊数,并给出运算法则。对模糊故障树进行定量分析,得到顶事件故障概率区间及底事件重要度排序。结果表明:发信元件、预定位元件及规范操作为影响刀架可靠性的薄弱环节,从而为刀架可靠性的提升提供了良好的数据分析基础。     

太阳翼驱动机构的模糊动态故障树分析

作为航天器重要的组成部分之一的太阳翼驱动机构,故障频发,它的可靠性研究凸显出重要的价值。根据太阳翼驱动机构的组成和工作原理,建立了相应的动态故障树。考虑到现实中太阳翼驱动机构的故障现象、故障状态与故障原因等存在着大量的不确定性,将模糊集理论引入动态故障树分析中,采用三角模糊数表示太阳翼驱动机构故障树的各个底事件的失效参数,将 截集理论与区间运算相结合,对太阳翼驱动机构进行模糊动态故障树分析,从而得到系统的顶事件模糊发生概率与各个底事件的模糊概率重要度,并对模糊概率重要度进行分析,得出太阳翼驱动机构中的关键部件为系统中的轴承及谐波减速器,找到了系统的薄弱环节。     

一种高精度快速模糊故障树分析方法

传统的故障树分析方法依据底事件失效概率计算顶事件失效概率,而实际中常因统计数据不足,难以对底事件失效概率进行有效估计。模糊故障树分析方法用模糊数表示事件失效概率,能够充分利用统计数据,改善分析效果。但因计算量巨大,以往的研究中常用简单运算法则进行近似。本文提出一种数值算法,采用扩张原理,高精度地进行模糊故障树分析,并通过隶属度差分连续性自适应控制搜索步长,减少计算代价。应用于某内燃机故障树,结果表明,该方法能够快速高精度求解模糊故障树。     

基于机械模糊可靠性理论的铝锭铸造传动系统的设计

在对铝锭铸造传动系统进行失效分析并建立故障树的基础上,运用模糊故障树理论,对铸造传动系统进行了模糊可靠性分析;根据模糊数及逻辑门算子的运算规则,计算出了各中间事件及顶事件发生的概率,为提高系统的可靠性设计提供了依据.     

阀门非关键状态影响的当量故障率计算方法研究

目前基于阀门系统当量失效概率的可靠性研究中,多数情况下系统非关键状态未被考虑,导致了可靠性评估结果不充分。提出了一种新的当量失效概率计算方法,通过故障模式与后果分析法中失效数据与当量故障系数比较计算得到考虑失效后果差异的失效概率数据。在此基础上,采用马尔可夫模型及概率论中数学期望方法得到期望状态转换次数,并与所有状态存在概率结合得到量化分析系统非关键状态影响的失效概率数据,从而得到采用所提方法计算的"当量失效概率"。最终通过零部件的当量失效概率运用Birnbaum重要度计算分析方法,确定对系统可靠度影响最为关键的部件。算例分析结果表明,采用所提方法计算得出的当量失效概率相对于传统当量失效概率计算方法,能更好的体现出系统非关键状态对于可靠性的影响。     

空间索杆铰接式伸展臂动态故障树建模及其可靠性评估

由于空间索杆铰接式展臂伸机构复杂,部分失效过程出现动态特性,如冗余备份以及功能相关性等,故采用基于离散时间贝叶斯网络的动态故障树分析方法对伸展臂系统进行可靠性评估。首先分析逻辑门向离散时间贝叶斯网络的转化方法,建立逻辑门的贝叶斯网络模型以及相关事件的条件概率分布。根据上述转换原理,将空间索杆铰接式伸展臂的动态故障树转化为对应的离散时间贝叶斯网络模型,最后利用贝叶斯网络推理计算伸展臂系统的失效概率以及各失效模式的后验概率,实现对其可靠性的评估。     

随机故障注入结合神经网络法的机电系统可靠性计算方法

将随机故障注入方法与神经网络技术相结合,提出机电系统多失效模式可靠性计算方法。以液压缸内外泄漏故障为事例,将虚拟故障信息注入活塞杆线性定位系统一体化仿真模型中。利用神经网络较强的函数逼近功能,得到关键敏感特征参数与系统状态信号间的显式极限状态方程,将系统的可靠性概率约束转化为一个等价的确定型,避免了机电系统动态响应的多次遍历运算。再结合随机模拟,避开了各失效模式极限状态函数间复杂的相关性讨论。采用正交试验设计方法对机电系统进行参数灵敏度分析并精简样本。基于随机故障注入-神经网络法得到了关键敏感特征参数的改变对机电系统可靠性的影响规律,进而获得了参数的可靠性区间及失效临界值。为机电系统的可靠性分析和设计提供了参考和依据。     

基于Vague集运算的船舶气象仪可靠性分析

针对新研制的船舶气象仪底事件和中间事件发生概率掌握不充分的现状,结合新型船舶气象仪的实际技术状态,提出了一种基于模糊集合论和可靠性理论的新型船舶气象仪的故障树分析方法。引入Vague集描述底事件,采用基于三角Vague集算术运算的模糊算法,建立系统模糊算术运算的可靠性分析模型。对新型船舶气象仪进行可靠性分析计算表明,Vague集在可靠性分析和计算方面是非常有效的。     

基于T-S故障树的液压轮边制动系统可靠性分析

通过分析液压轮边制动系统原理，以故障模式为底事件建造液压轮边制动系统T-S故障树。针对实际系统故障数据缺乏、故障机理复杂多样等原因导致的T-S故障树底事件失效可能性的不确定性问题，将区间模型引入T-S故障树分析，解决底事件失效可能性不易精确获取的问题；进而对系统进行可靠性分析，求得液压轮边制动系统故障树顶事件的故障概率、各底事件的概率重要度和关键重要度，为系统维护和故障发现提供依据。     

抽油杆柱有限元模型及其仿真分析

抽油杆柱是有杆抽油设备的重要部件,它将抽油机的动力传递给井下抽油泵。抽油杆柱在工作过程中,受力复杂,条件恶劣。基于抽油杆柱的实际工作状态,分析了抽油杆柱的所受载荷,将细长的抽油杆柱离散成若干个质量、弹簧、阻尼单元,建立了抽油杆的有限元模型。同时通过运用牛顿运动定律,建立了抽油杆柱的振动微分方程,并结合多自由度simulink仿真原理,建立了抽油杆柱的数学仿真模型。利用此模型,通过改变仿真的参数,进行抽油杆柱动态特性的仿真分析,得到了结论：抽油杆柱在液柱重量加载的拉伸过程中没有发生振动。     

水驱抽油机井管杆偏磨可靠性研究

根据系统可靠性理论出发,通过对水驱抽油机井管杆偏磨失效数据的收集和整理,推断出寿命统计模型,把握其寿命分布规律,得到狭义可靠性指标,实现对其工作可靠性的定量评价和预测。通过建立偏磨井管杆偏磨失效的故障树,找出发生管杆偏磨失效的关联因素及其组合,应用可靠性数学论计算各关联因素对顶事件发生的结构重要度,从而找出最薄弱环节,为科学治理和有效控制管杆偏磨失效,降低水驱抽油机井检泵率提供充分依据。     

两层分采同步抽油系统故障诊断模型的数值分析法

建立两层分采同步抽油系统的故障诊断模型 ,研究在实心抽油杆与空心抽油杆的界面处空心泵对应力波的影响 ,给出抽油杆柱不同杆段的波动方程的显示差分格式 ,提出一种故障诊断模型的反问题计算法。用此算法可在缺少一个边界条件的情况下求解故障诊断模型 ,获得抽油系统各个工况下抽油杆柱任意截面的受力状态 ,从而绘制出两层分采同步抽油系统的空心泵示功图和管式泵示功图。将此算法与模式识别技术相结合可对两层分采同步抽油系统的故障进行诊断。     

水平井抽油杆柱力学模型的建立与分析

首先分析水平井筒里抽油杆柱的运动状态,考虑柱塞与悬点运动的不一致性,找出杆柱受力最大和最小的位置时刻,根据井筒中抽油杆柱的空间几何关系,考虑抽油杆的约束条件和井斜角、方位角的变化等边界条件后,建立抽油杆柱的力学模型,并对模型进行相关分析,对杆柱的优化设计和优化配套防偏磨的工艺具有一定的指导意义.     

有杆抽油泵使用与研究现状以及发展展望

本文首先分析了有杆抽油泵的工作条件变化情况,概述了有杆抽油泵在使用过程中存在的问题、失效形式及原因,指出工况的恶化是导致抽油泵频繁失效的主要原因。对近些年来抽油泵的设计改进及应用效果进行了评述,文中还提出了笔者的一些设计改进思路与建议,最后是有杆抽油泵发展展望。     

正交试验法在抽油机井管杆偏磨失效分析中的应用

采用正交试验法揭示了影响水驱抽油机井管杆偏磨的主要人为控制因素对检泵周期影响的规律性，从中找出各因素对检泵周期影响的主次关系，并确定出最优的工艺条件组合。运用方差分析理论处理试验结果，得出各因素对管杆偏磨井检泵周期影响的显著程度，从而发现最薄弱环节，为科学治理和有效控制管杆偏磨失效，降低水驱抽油机井检泵率提供合理依据。     

煤层气井有杆泵排采设备悬点载荷变化规律

煤层气井悬点载荷是标志排采设备工作能力的重要参数。基于有杆泵设备运动特性分析,建立计算悬点各载荷的数学模型和动力示功图,并通过现场实例验证,给出悬点载荷的变化规律和杆管变形情况。结果表明,煤层气井悬点载荷的计算需要考虑振动载荷和摩擦力的影响;抽排初期的强排水使悬点载荷变化幅值加大,稳定生产后,其变化较小;煤层气井动载荷和摩擦载荷所占的比例较大,分别达到15%和5%,这就加大悬点载荷的变化幅度与不平衡性,开采中,静载荷所占比例逐渐增大,而动载荷所占比例迅速减小,稳定生产时仅为2.5%,此时摩擦力的比例稳定在3.7%左右;另外,排采设备的杆管总变形量较小,仅占冲程的10%左右,其中静变形量占较大比例,而惯性载荷引起动变形量较小,后期可忽略。该算法首次较为准确地计算出煤层气井有杆泵悬点载荷并用动力示功图直观表达,为排采设备的设计和选型提供了合理依据。     

基于模糊概率贝叶斯网络的起重机械制动器可靠性分析

针对传统的故障树(FAT)可靠性分析方法,提出了一种基于模糊概率与贝叶斯网络(BN)相结合的分析方法。文中的BN模型通过FAT模型得到,根据专家综合评定BN模型中每一个根节点的语言变量,得出每一个根节点发生故障的精确概率。通过BN模型的正逆互推原理算出每一个叶节点的失效概率和每一个根节点的后验失效概率,进一步进行每个根节点重要度分析。最后通过该方法对桥式起重机用制动器的可靠性分析,发现其具有很高的分析效率。     

故障树分析的等效失效概率计算方法

在故障树分析中,系统的失效概率及部件重要度函数并不能全面考虑所有部件所有状态对系统可靠性的影响,为弥补这一不足,提出等效失效概率的概念及其计算方法。利用概率分解法来分析部件及系统所有的存在状态,采用马尔可夫链法及概率论知识计算系统的期望工作次数,进而获得等效失效概率。应用中表明,等效失效概率能够完全考虑所有部件关键状态及非关键状态对系统可靠性的影响。在干系统失效概率相同的情况下,可以利用等效失效概率来比较不同系统的可靠度。该方法是对目前部件重要度函数的扩展,具有一定的实用价值。