退化失效与突发失效共存下产品可靠性模型与评估方法研究

为了解决产品中突发型失效与退化型失效共存的竞争失效下可靠性评估,本文在确定产品性能退化量分布模型的基础上,给出了突发型与退化型失效的竞争失效的一般模型,该模型考虑了突发失效率与退化量的相关性.通过分析金属化膜脉冲电容器的退化失效机理,利用该竞争失效模型,对金属化膜脉冲电容器进行了可靠性分析,确定了该型电容器的可靠度函数...     

系统性能退化与可靠性评估

退化试验和分析提供了评估系统可靠性的信息.对于实时系统可靠性或生存分析可以采用在线退化监测.讨论了系统性能、退化和系统性能可靠性估计的概念.回顾和讨论了用于估计失效时间分布和渐近方差的离线退化数据分析以及利用时间序列进行可靠性估计和预测的在线性能退化.离线方法对于那些具有极高可靠性部件的失效时间分布估计是有用的,而在线方法可以应用于那些突发灾难性系统失效的系统.讨论了两种情形中的统计方法.     

MEMS陀螺仪加速参数退化的可靠度评估

针对失效时间数据统计方法忽视了退化过程的微观变化和基于性能退化的可靠度评估方法试验需要长时间、多样本才能保证评估精度的问题,提出了MEMS陀螺仪加速参数退化的可靠度评估方法。该方法分析了MEMS陀螺仪的结构特点和能够表征退化的特征参数、敏感应力及加载方式;形成了基于退化轨迹拟合和退化量分布拟合两种方式的加速参数退化可靠度评估方法,并应用于MEMS陀螺仪。通过对比不同评估方法得到的可靠度曲线结果表明,基于退化轨迹的拟合方法过程简洁易懂,基于退化量分布拟合方法建立了分布参数随时间及温度应力的函数,体现了样本参数退化的差异性,更符合陀螺仪退化的实际规律,有助于提高评估的准确度。     

基于验前信息可信度的鱼雷实航工作可靠度Bayes融合评估方法

针对火箭助飞鱼雷作战效能中实航工作可靠度这一指标的考核,存在着试验样本数少、风险高等缺陷,不利于对该指标作出正确的评估。为此,借鉴战术导弹鉴定试验技术,使用验前信息进行指标融合评估,但为防止大量的验前信息＂淹没＂现场试验信息的可能性,提出了基于验前信息可信度的后验加权Bayes融合评估的鱼雷实航工作可靠度指标考核方法,该方法能够较真实地评估出鱼雷实航工作可靠度指标。     

应用多性能参数退化数据评估身管寿命可靠性

针对具有多性能退化数据的产品,提出了基于多性能退化数据的一般可靠性评估方法和步骤。以某高射机枪身管为研究对象,在对身管进行特性分析的基础上选取弹丸初速与内膛烧蚀磨损量为性能退化参数,开展试验并获取在一定条件下的性能退化数据。最后,应用多性能退化数据的可靠性评估方法对身管进行可靠性评估,得出了可靠度变化规律,并且分析了退化量之间的相关性对可靠度结果的影响。     

基于性能退化数据的锂离子电池贮存可靠性评估方法

大功率锂离子二次电池在贮存过程中通常出现失效数较少但性能退化较普遍的现象,而且测量所得的电池数据不确定和不完整。为评估电池贮存可靠度,该文提出了一种根据正常电池数据建立模糊隶属函数处理不完整数据的方法,通过该方法得到电池的贮存可靠度。通过多组数据计算,证明了该方法的有效性和实用性。     

金属化膜脉冲电容器在线可靠性评估与性能预计

自愈式高储能密度金属化膜脉冲电容器是激光惯性约束核聚变装置的关键元器件,由于个体及使用环境的不同,在同一批次电容器中,个体间的可靠性水平存在较大的差异,使用过程中如果对其统一处理,将导致整体系统可用性降低,维护费用增高。针对该问题,利用在线性能数据,采用退化分析方法,对个体金属化膜脉冲电容器进行了在线可靠性评估与性能预计,给出了该型电容器的退化失效模型,通过对实际数据的分析,表明该方法可行。     

基于多参数相关退化的导弹雷达导引头竞争失效状态预测

贮存状态下导弹雷达导引头的失效是退化失效和突发失效竞争的结果,针对多元相关退化量的竞争失效预测问题,在分析导弹雷达导引头失效特性的基础上,建立了多参数相关退化的竞争失效状态预测模型。针对性能退化数据小样本、非线性和不确定性的特点,采用基于量子粒子群优化的相关向量机预测模型对其分布参数进行预测;考虑到突发失效与退化失效之间的相关性,结合改进熵权法描述突发失效发生概率与退化数据间的相关关系;最后借助Copula函数刻画导弹雷达导引头内部失效的相关性,进而建立竞争失效预测模型,实现下一阶段导弹雷达导引头的失效状态的预测。以贮存状态下的某批导弹雷达导引头为例,通过与其他预测方法的对比,验证了本文模型的合理性和优越性。     

基于神经网络和无迹卡尔曼滤波融合的天线罩误差斜率估计方法

为消除导引头天线罩引入的瞄准误差对制导系统稳定性和精度造成的负面影响，提出了一种基于神经网络和无迹卡尔曼滤波融合的天线罩误差斜率估计方法。考虑先验模型知识，分别建立导引头、自动驾驶仪、弹目相对运动系统和弹体动力学系统的动态模型，选取真实视线角、视角和天线罩误差斜率作为状态变量，根据视线角观测值建立测量模型。考虑到模型的不确定性，基于神经网络技术学习非线性滤波模型中的动力学方程，结合无迹卡尔曼滤波技术，根据所学习的代理模型和带噪声的系统量测，对天线罩误差斜率等状态进行实时在线估计。与传统采用非线性滤波技术的天线罩误差斜率估计方法相比，本方法基于数据驱动思想，减少了对精确动力学模型的依赖，能有效消除模型不确定性的影响。与单纯采用离线训练构造的神经网络相比，本方法结合贝叶斯滤波理论，对实时数据具有更强的适应性。经多次仿真实验，证实该方法能够有效控制预测误差，具有较高精度。     

小样本条件下基于预报估计的系统可靠性评定

性能退化分析是解决失效数据少,甚至没有失效数据条件下可靠性推断问题的有效途径,但是性能退化数据依然存在小样本问题。对小样本条件下基于预报估计的系统可靠性评定模型进行了研究,首先利用退化轨道曲线拟合得到产品失效时间的预报估计,然后利用Bayes方法[1,2]完成系统的可靠性推断,最后给出一个实例说明该方法的有效性。     

随机退化应力作用下设备剩余寿命预测方法

有效的剩余寿命预测对设备可靠性与安全性起着关键作用,不确定的内部老化状态和外部使用工况导致的随机退化应力会极大地影响设备的退化速率和健康状况.提出一种新的随机退化应力作用下的设备剩余寿命预测方法.将随机退化应力引入老化过程,基于维纳过程建立随机应力作用下的设备老化模型,提出融合期望最大化算法和粒子群优化算法的先验参数离...     

考虑测量误差的步进加速退化试验建模与剩余寿命估计

步进应力加速退化试验已发展成高可靠、长寿命产品可靠性评估与剩余寿命估计的主要试验方法。为研究测量误差在基于步进应力加速退化试验方法剩余寿命估计中的影响,建立了基于Wiener过程的考虑个体差异和测量误差的退化模型。将Wiener过程的漂移系数随机化描述个体差异,在首达时间意义下得到了寿命分布的概率密度函数。基于极大似然估计法对模型中引入的未知参数进行估计。采用蒙特卡洛方法对激光器的性能退化进行了仿真研究。研究结果表明,考虑测量误差的退化模型的模型拟合性和剩余寿命估计精度都优于不考虑测量误差的方法,可以提高可靠性估计的精度与剩余寿命预测的准确性。     

基于信息融合的复杂系统可靠性综合评估

为准确评价国防武器装备的可靠性水平,提出一种基于信息融合的复杂系统可靠性评估方法。根据信息 融合理论,阐述了专家经验信息、部件子系统信息以及可靠性增长信息的融合方法,综合考虑信息源的继承性及异 总体性,引入继承因子的概念,探讨了基于信息融合的复杂系统可靠性评估方法,结合系统试验信息推断出产品的 可靠性,并以实例进行分析。分析结果表明：信息融合方法评估结果合理,在可靠性工程领域具有较高的应用价值。     

基于p 值的性能退化数据与故障数据的一致性检验方法

为对产品的可靠性进行评估,提出一种基于p 值的性能退化数据与故障数据的一致性检验方法。详细介 绍一致性检验方法的流程及特点,以性能退化产品为对象,采集产品故障和性能退化数据,确定样本的伪寿命及故 障数据的分布函数,计算各伪寿命数据在分布函数中的p 值,通过判定规则对一致概率进行判定,并结合实例进行 验证。结果表明：该一致性检验方法保证了性能可靠性模型的有效性,可为性能退化数据提供参考。     

基于多阶段试验信息融合的防空导弹飞行可靠性综合评估方法

针对防空导弹性能鉴定试验阶段导弹飞行可靠度评估试验子样不足问题,进行多阶段试验信息融合方法研究.综合分析性能鉴定试验前进行的飞行试验、导弹可靠性鉴定试验阶段的数据,得到可用于导弹飞行可靠度评估的子样数,结合性能鉴定试验中获取的子样数,运用二项分布经典评估方法对导弹飞行可靠度进行置信下限评估.评估结果表明:多阶段试验信息融合结果合理,在性能鉴定试验中具有较高的应用价值.     

多应力条件下装备加速贮存寿命评估方法

为解决武器装备贮存时功能退化、性能减弱、可靠性降低的问题,对多应力条件下装备加速贮存寿命评 估方法进行研究。概述装备贮存寿命基本概念及研究意义,详述国内外贮存寿命预测工作研究现状,对常用的多应 力加速模型贮存寿命评估的关键环节进行分析,提出当前加速模型研究领域存在的问题,并对其发展方向进行展望。     

基于性能退化指标的轴承剩余寿命预测及其应用

为确保系统可用性和降低维修成本,提出基于性能退化指标的轴承剩余使用寿命(remaining useful life,RUL)预测模型预测轴承的RUL。通过局部均值分解(local mean decomposition,LMD)将轴承原始振动数据分解为若干积性函数(PF)分量,并根据峰度准则选取有效的PF分量重构原始信号;提取重构原始信号的时域退化特征量,利用基于人工神经网络(artificial neural network,ANN)训练的注意力机制模型选择高质量特征;引入K_均值聚类算法与分段拟合获得健康的退化指标(health degradation indicator,HI),利用灰色回归模型(grey regression model,GM)评估轴承退化可信度范围,并建立基于HI的粒子群优化最小二乘支持向量机模型(particle swarm optimization least squares support vector machine,PSO_LSSVM)预测轴承RUL。实验结果表明,该方法在预测可靠性上取得良好的效果。     

基于多阶段试验信息融合的防空导弹可靠性综合评估方法

针对防空导弹性能鉴定试验阶段导弹飞行可靠度评估试验子样不足问题,进行多阶段试验信息融合方法研究。利用性能鉴定试验前进行的飞行试验、导弹可靠性鉴定试验阶段的数据进行综合,得到可用于导弹飞行可靠度评估的子样数,结合性能鉴定试验中获取的子样数,运用二项分布经典评估方法对导弹发射飞行可靠度进行置信下限评估。评估结果表明,多阶段试验信息融合结果合理,在性能鉴定试验中具有较高的应用价值。     

飞机飞行数据实时传输系统

针对现有飞机飞行状态监视手段单一、信息不丰富等问题,提出一种飞机飞行数据实时传输系统。在超短波频段上,基于TDMA技术,实现了多架飞机飞行数据的组网传输。构建了机载飞行数据传输设备及天线、地面网路控制与接收基站及天线组成的飞机飞行数据实时传输系统,并在某型飞机上进行改装,实现了飞行数据的实时传输。飞行检验结果表明：该系统设计正确、性能优良,为进一步拓展飞行数据的应用范围、辅助开展飞行指挥奠定了基础。