SFT下的云化概率和关键重要度分布的实现与研究

为了完善空间故障树(Space Fault Tree,SFT)理论,特别是离散型空间故障树(Discrete Space Fault Tree,DSFT)对于系统实际运行过程中产生的具有离散性、随机性和模糊性的可靠性数据的适应性,提出了云化SFT方法。该方法利用云模型能表示数据的离散性、随机性和模糊性特点,重构SFT的计算基础,即特征函数。进而在SFT计算中保留原始数据特征,使最终结果也能诠释原始数据特征。论文主要完成了云化SFT理论环节中的一部分,即云化概率重要度分布和关键重要度分布。论文论证了引入云模型表示系统可靠性数据的必要性和可行性。给出了云化概率重要度分布和关键重要度分布的计算推导过程。并通过实例对这两个云化概念进行了计算。研究表明云化SFT结果要比原SFT结果更为接近现实,包含了更多数据的原始特征。     

故障概率与影响因素因果关系的推理方法研究

为了研究元件故障发生概率与影响故障因素之间的因果关系,基于因素空间理论的基本思想,在空间故障树框架内提出了影响因素和目标因素因果逻辑关系的两种推理方法。即状态吸收法和状态复现法,前者尽量使最终推理结果包含所有状态信息,是广度优先方法;后者尽量使出现频率大的状态信息起主导作用,是深度优先方法。解释了上述两种方法出现的必然性。应用上述方法分析了故障概率与使用时间和使用温度之间的因果逻辑关系,并与已有分析结果进行比较。表明所得因果关系基本覆盖了故障概率分布特征,验证了方法的正确性。给出了方法的适应性特点及缺点。     

基于三角模糊数的AHP-TOPSIS村庄下开采接续方案优选方法研究

为了研究在保证出煤量的条件下最大程度的减少采空区对村庄建筑的损害,合理安排采煤接续方案的问题。采用综合层次分析法(AHP)结合逼近理想解排序法(TOPSIS)的基础上引入模糊数学理论,建立了村庄下采煤地表建筑物损坏的模糊评价模型。解决了多属性评价指标融合问题和评价指标过硬问题。以辽源矿区龙家堡煤矿村庄下孤岛煤柱开采为例实施了该理论成果并得到了合理的技术结论。     

基于模糊结构元的SFT概念重构及其意义

为解决SFT,特别是DSFT所结果无法表示原始离散故障数据分布特征的缺点,引入模糊结构元理论将SFT中概念及计算方式结构元化来解决该问题。首先模糊结构元特征函数可通过模糊结构元E表示原始数据的离散分布特征,并在计算过程中将E传递至最终结果。通过处理结果中E来得到分析结果的置信度。另一方面,模糊结构元特征函数可将DSFT问题转化为较成熟的CSFT进行处理,而不用为实现相同功能针对DSFT研究新的方法。论文完成了原有SFT中特征函数、基本事件发生概率分布、系统故障概率分布、概率重要度分布、关键重要度分布、系统故障概率分布趋势、因素重要度分布和因素联合重要度分布的模糊结构元化改造,并给出了结构元化后的计算方式。     

因素空间的属性圆定义及其在对象分类中的应用

为使汪培庄先生提出的因素空间理论便于应用,和基于该理论对多域值属性影响对象集合进行聚类分析,提出了以研究对象为中心的图形化域值属性表示方法,即属性圆。属性圆可以表示无穷多个域属性对对象的影响。先基于属性圆概念进行对象的相似性分析,后为计算方便将图形定义转化为数值相似性定义,进而研究了对象集合的聚类分析方法。实施的聚类原则为:严格遵照相似与不相似划分,参考模糊相似划分。列举了一个实际电气系统的系统可靠性表述群作为研究对象集合,对表述群进行聚类分析。结果表明:决策集D与对象集U的对应关系说明对对象集的划分就其决策属性而言是非奇异的、准确的。这说明尽管在不同环境下对系统进行了可靠性评价,但是这些评价语义是相对客观的,评价的语义可以相互佐证。     

安全科学中的故障信息转换定律

为在安全科学领域实现从故障信息到安全决策过程,本文提出了安全科学中的故障信息转化定律。安全科学核心之一是系统可靠性。随着信息数据和智能科学的发展,系统可靠性理论也应跟随并发展。信息生态方法论是不同于传统机械还原论的方法论,可全方位研究故障信息。因素空间理论是基于因素的智能科学数学基础。空间故障树理论则是研究可靠性与因素关系的系统科学方法。因此三者在因素、系统变化及其特征研究方面具有天然的集成性。分别提供了研究系统可靠性的方法论、智能数学基础和具体实施平台。信息生态方法论和因素空间理论可指导并融入空间故障树理论的发展。从而为安全科学基础理论提供符合信息和智能科学的系统可靠性分析理念和方法,为安全科学的信息化及智能化作出尝试。     

基于FLAC~(3D)的一面阳角竖井围护结构安全系数求解

地铁竖井围护结构通常是竖直的与地面垂直。但是由于地质条件、施工条件和支护方式的作用,竖井可能表现出与基坑相似的变性特征。通常,基坑的围护结构变形可以分解为三种形式,即正向、反向转动及绕曲三种变形。当竖井围护结构产生了一个小角度的反向转动时,可以作为类似带阳角(反向转动)基坑边坡进行处理,即可将反向转动的竖井围护结构类比于相同条件下阳角基坑边坡计算其安全系数。以某市地铁2号线,201标段,交通大学站盾构接收井为研究对象,该井由于地质条件和支护条件使围护结构的一面产生了微小阳角(5°),使用上述等效理论,考虑地质、结构和支护等条件,使用FLAC3D进行建模,解算该面的安全系数。结果表明,微小阳角竖井围护结构可以类比基坑的围护结构进行安全系数计算,且在本例条件下计算的安全系数略大于1。     

石家庄地区松散砂层地基常用处理方法

随着经济的不断发展,城市建设步伐越来越快,石家庄市城市面积不断扩展,向北已发展到滹沱河,滹沱河两岸的建筑物越来越多.滹沱河河漫滩和级阶地分布着厚6.0m左右的松散粉细砂,标贯击数在1～9之间,由上到下击数渐高,该层承载力40kPa到110kPa不等.     

系统多功能状态表达式构建及其置信度研究

为研究具有多功能的系统功能状态表达式及状态评价结果的置信度,提出一种基于集对分析和量子态叠加的系统功能状态表示方法。首先论述了系统功能状态置信度;其次研究了系统单功能状态表示,使用集对分析联系数构建表达式确定分量系数,随后利用量子态叠加构建系统单功能状态表达式;最后构建了系统多功能状态表达式,从而确定系统多功能状态的量子叠加态概率幅,其平方即为该状态的系统功能状态评价结果的置信度。通过实例对所提方法进行了应用,说明了计算流程和作用。研究可提供系统多功能状态置信度的计算方法。     

系统故障因果关系分析的智能驱动方式研究

为适应未来智能环境和安全领域的故障数据分析需求,本文提出系统故障因果关系分析思想。论述了通过数理统计方法分析系统故障数据存在的问题,研究了系统故障的相关性和关联性,前者基于故障数据反应故障表象;后者基于故障概念反应故障本质。将智能情况下的故障因果分析划分为4个层次,包括数据驱动、因素驱动、数据?因素驱动、数据?因素?假设驱动。该方法的特点是获得广泛的故障因果关系,深入了解因果关系,两者兼顾和更接近于人的思维。4种驱动对故障因果分析的能力依次上升,可为安全科学与智能科学结合提供渠道。