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。     

基于退化相关性分析的竞争失效系统可靠性模型

复杂系统失效往往受多个退化过程及外界冲击的影响,属于竞争失效过程。为分析此类系统可靠性同时考虑冲击过程对退化过程的影响、不同退化过程间的相关关系和冲击导致不同退化过程退化突增量之间的相关关系,基于Gamma过程和Copula函数建立系统竞争失效可靠性模型,并提出相应的可靠性近似模型以简化计算。在此基础上,给出相关模型的参数估计和Copula函数选择方法。以微型发动机为例对系统可靠性近似模型进行检验,并分析相关性参数对系统可靠性的影响。案例结果验证了可靠性近似模型的精确性,表明退化相关性对系统可靠度有直接影响,在退化故障为主要故障模式的系统可靠性分析中需要充分考虑退化相关性。     

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。     

复杂系统可靠性分析的功能参数树方法

功能参数树模型包括功能、性能指标和部件.它将复杂系统可靠性功能分解并映射到性能指标上,再将性能指标映射到部件上,依次构成树状模型.通过产品性能试验中得到的各性能指标,判断各功能(突发或退化)失效形式.突发失效,可直接利用部件可靠性计算系统可靠性.退化失效,可采用轨道曲线拟合法并基于指定退化临界值进行可靠性推断.     

弹用涡轮发动机贮存失效模式及失效机理分析

从材料级和部件级产品两个层次开展了弹用发动机失效模式及失效机理分析,初步介绍了发动机贮存可靠性影响较大的十种失效模式以及发生失效对系统和整机的主要影响     

考虑失效相关的系统动态可靠性模型

考虑共因失效这种重要的失效相关形式对系统可靠性的影响，运用载荷一强度干涉模型、顺序统计量理论以及随机过程建立了系统动态可靠性模型。在系统层运用载荷一强度干涉模型建立了失效相关系统可靠性模型。分析了随机载荷多次作用时系统的失效过程，根据随机载荷作用的统计学意义，运用顺序统计量理论建立了载荷多次作用下的系统可靠性模型。在此基础上，运用泊松随机过程描述载荷的作用过程，建立了失效相关串联系统、并联系统以及愚／佗系统动态可靠性模型，并研究了系统可靠度随时间的变化规律。最后，运用Monte Carlo方法对所建立的可靠性模型进行了仿真分析，验证了本文模塑的正确性。     

一种新的无失效数据可靠性评估方法研究

为对高可靠性的电子与机电类产品进行可靠性评估,在无失效数据情况下,提出一种将失效信息引进置信限分析中的修正单侧置信限评估法。通过不同截尾时间对应的产品无失效数据,采用Bayes参数估计得到产品失效率,并根据所提出的方法将时间系数进行等效替换,得到产品可靠度与平均故障间隔时间。以某型机器人步进电机的无失效数据为例,将该方法与其他单侧置信限方法的计算结果进行对比分析,结果表明：在置信水平为0.99条件下,产品平均故障间隔时间为37 080 h,小于其他置信限方法的计算结果;当任务时间达到1 000 h时,采用新方法得到的产品可靠度估计值为0.973. 实例分析验证了新方法在无失效数据产品可靠性评估中的有效性,且可防止产品可靠度与平均故障间隔时间估计结果冒进现象的发生。     

考虑共因失效的某发控系统可靠性分析

系统可靠性分析是一项系统性的研究和分析工作，传统的可靠性分析常常忽视共因引起的系统失效．针对传统方法的不足，建立了考虑共因失效的可靠性分析模型：首先不考虑共因失效的影响，求出系统的可靠度表达式，然后将该表达式转化成包含共因信息的可靠度表达式．以该模型对某发控系统可靠性进行了分析，结果表明共因失效对系统的可靠性有很大的影响．     

三参数Weibull分布竞争失效场合加速寿命试验统计分析

三参数Weibull分布（TPWD）对于描述具有渐变性失效特征的失效模式,如机械产品磨损、疲劳、腐蚀、老化等的寿命分布具有更加明确的物理意义且具有很强的数据拟合能力,在产品可靠性分析中得到广泛应用。根据TPWD特点和竞争失效加速寿命试验（ALT）统计分析的工程实际,研究了TPWD竞争失效恒定应力ALT统计分析方法,建立了参数估计的极大似然估计(MLE)模型。实例结果表明,文中建立的TPWD的ALT统计分析模型是正确的,符合产品寿命实际,具有很好的估计效果。     

空空导弹冗余系统共模失效

为避免空空导弹冗余系统产生共模失效,提高产品可靠性和安全性。在研究共模失效分析方法的基础上,结合空空导弹的研制特点,对某型空空导弹电源组件点火电路冗余系统共模故障进行了定性分析,识别了点火电路中的共模故障,分析了故障原因和耦合因素,并提出了相应的改进措施。     

机械零部件的动态可靠性分析

传统的零部件可靠性模型不能很好地反映变幅随机载荷和强度退化对可靠性的影响，忽略了可靠度和失效率随使用时间的变化规律。运用顺序统计理论和随机过程建立了考虑变幅随机载荷和强度退化下机械零件的动态可靠性功能方程模型，利用二阶矩和摄动方法求出可靠性指标并计算出动态可靠度。研究了机械零件强度、载荷、可靠度和失效率随时间的变化规律，给出了可靠度和失效率随使用时间变化的动态过程曲线。实例计算结果表明：建立的功能方程模型符合实际工况，得到的动态过程曲线对零部件试验时间和可靠性寿命的确定具有一定的指导意义。     

一种结合噪声辅助技术和现场数据的模拟电路实时可靠度预测方法

信号处理技术和信息融合技术是实时可靠度预测的关键。针对传统方法通常适用于特定的随机过程和数据分布的缺陷,提出一种新的实时可靠度预测方法。该方法采用一种基于卡尔曼滤波的噪声辅助技术来计算表征系统性能退化趋势的故障指示器,利用粒子滤波技术外推电路系统的伪失效性能,采用基于贝叶斯估计方法的信息融合技术更新性能分布的时变参数,从而预测电路的实时可靠度。引入基于真实的嵌入式平面电容器来加速退化实验所统计产生的电容器失效物理模型,并以真实数据代替理想仿真假设数据的例子,验证了结合噪声辅助技术和现场数据的实时可靠度预测方法的有效性。结果表明,现场数据信息越多,电路的实时可靠度预测准确性越高。     

基于刀具失效率的换刀策略研究

将影响机加工艺可靠性的主要因素刀具的失效率作为研究对象,将刀具的切削参数作为随机变量,以最大似然估计为基础,结合可靠性分析方法,建立机加工艺系统的动态可靠性数学模型,推导各工序刀具的失效率计算公式。在此基础上,以刀具失效率为判据,建立了如何确定被更换刀具的工序及换刀时间的方法。研究结果表明,当整体工艺流程系统可靠度低于某一阈值时,即可确定更换刀具的时间,再应用刀具失效率模型,就能够迅速找出失效率最大的工序所使用的刀具,并及时更换,从而确保刀具在失效之前满足工艺可靠性要求,最大限度地利用刀具,减少换刀次数,降低成本,从而保障整体工艺系统的高可靠性。     

基于故障机理与随机线性模型的电子产品寿命预测

为解决传统可靠性评估方法存在的局限性以及普通线性模型在描述产品退化过程中存在的不足,提出一 种基于故障机理与随机线性退化模型的寿命预测方法。对产品的故障模式及机理进行研究,运用随机线性模型对产 品的关键性能特征参数进行建模分析,采用极大似然估计的方法求解模型中的未知参数,并对产品的寿命与可靠性 进行预测。实验结果表明：该方法具有较好的预测精度和一定的小样本处理能力,对电子产品的寿命与可靠性预测 具有一定的参考意义。     

基于比例危险模型的军机线路失效分析

为解决军机线路短路和断路失效的问题,对基于比例危险模型的军机线路失效进行分析。通过对可能导 致线路失效原因的分析,建立军机线路失效模型,对比例危险模型参数进行估计,采用SPSS 软件进行生存分析, 计算线路的失效率,推算出电线的大致失效时间。分析结果表明：该模型提高飞机电气线路的安全性和可靠性,可 为军机电气线路的风险评估提供参考依据。     

考虑温备用和相关故障的核动力冗余泵组可靠性评估

止回阀的切换故障和冷却剂泵之间的共因故障大大削弱了冗余的安全作用,采用基于可靠性框图和Markov状态转移理论相结合的方法,考虑两泵为温备用的逻辑关系,通过定义温备用因子,推导了温备用共因故障模型,建立了考虑止回阀切换故障和两泵共因故障情况下的系统可靠性模型;实例研究表明:止回阀和共因故障大大削弱了冗余对于泵组系统可靠性的提高作用,该方法能够量化以上两因素对泵组系统可靠性的影响。     

基于FTA-FMMEA的某型导弹发动机失效分析

介绍了故障树分析法（ FTA）和故障模式、机理影响分析法（ FMMEA）。运用FTA建立了某型导弹发动机失效模型,并根据定性分析结果,对发动机点火药进行FMMEA分析,确定故障模式和故障机理,找出故障发生的根本原因,提出改进措施以符合初始风险优先数（ RPN ）要求,输出FMMEA表格。这一分析方法对导弹其他部件潜在故障的分析具有借鉴意义。