A NEW TECHNIQUE FOR BEHAVIOR AND TEMPORAL ANALYSIS OF TIMED PETRI NETS

ABSTRACT

The Firing Sequence Graph (FSG) technique is proposed as a new technique to do behavior analysis and temporal verification of a system modeled by the real-time Petrinet model. It employs simple mechanical procedures to do analysis to reduce the involvement of human beings during firing sequence derivation. It derives firing sequences from local configurations by local sequence accumulation to alleviate the state-space explosion problem. It contains more transition sequencing information in a firing sequence. It allows the efficient derivation of temporal propagation expressions to do various temporal verification, including triggering, deadline, response, and period time constraints check against what the user specifies. All these features make the technique work better in system evaluation than traditional Petri-net languages, reachability tree analysis, incidence matrix technique, marking transition, or state graph technique.     

System Failure Analysis Through Counters of Petri Net Models

Petri nets are a powerful technique widely used in the modeling and analysis of complex manufacturing systems and processes. Due to their capability in modeling the dynamics of the systems, Petri nets have been combined with fault tree analysis techniques to determine the average rate of occurrence of system failures. Current methods in combining Petri nets with fault trees for system failure analysis compute the average rate of occurrence of system failures by tracking the markings of the Petri net models. The limitations of these methods are that tracking the markings of a Petri net represented by a reachability tree can be very complicated as the size of the system grows. Therefore, these methods offer less flexibility in analyzing sequential failures in the system. To overcome the limitations of the current methods in applying Petri nets for system failure assessment, this paper expands and extends the concept of counters used in Petri net simulation to perform the failure and reliability analysis of complex systems. The presented method allows the system failures to be modeled using general Petri nets with inhibitor arcs and loops, which employs fewer variables than existing marking‐based methods and substantially accelerates the computations. It can be applied to real system failure analysis where basic events can have different failure rates. Copyright © 2003 John Wiley & Sons, Ltd.     

被动防护网中U形消能件的力学性能分析

U形消能件是被动防护网中的一种新型消能构件,由钢板带、圆柱滚轴和套头组成,主要功能是降低作用在锚杆及钢丝绳上的荷载,吸收落石的冲击能量。由于国内尚未有相关设计理论和工程应用经验,为此对U形消能件进行了重复性拟静力拉伸试验,试验结果表明:U形消能件具有较好的重复拉伸性能;由于钢板带材料的塑性强化效应,U形消能件在前三次重复拉伸试验中,启动力阈值和耗能能力逐渐增大,在第四次重复拉伸试验中,钢板带发生了类似疲劳破坏的脆性断裂。依据重复拉伸试验现象及相关结果的研究,提出了采用能量法对消能件启动力阈值和耗能性能进行理论分析,建立了U形消能件启动力阈值和静力耗能能力的理论计算方法,并与试验结果进行了对比验证,理论计算方法可作为U形消能件工程设计的依据。     

含裂缝钢纤维混凝土破坏分析的一种新方法

采用有限子层剪滞模型,并结合线弹性断裂力学,研究了带裂缝钢纤维混凝土试样的拉伸破坏问题,求得了与实验结果较吻合的拉伸破坏强度,证实了该分析方法的正确性和可靠性,可为钢纤维混凝土的破坏分析提供一种新的研究途径。     

GaAs功率场效应管失效中源一漏烧毁现象的SEM／SAM研究

采用光学显微镜、扫描电子显微镜（ＳＥＭ）及扫描俄歇微探针（ＳＡＭ）等表面分析技术对ＧａＡｓ功率场效应管（ＦＥＴ）源－漏烧毁失效现象进行了分析研究。ＳＥＭ分析结果表明，源－漏烧毁失效的表面形貌状况较为复杂，烧伤区域的表面形态不尽一致。有源极烧毁较为严重的情况，也有漏极烧伤较严重的情况。ＳＡＭ分析结果说明，源－漏烧毁ＦＥＴ中烧毁处附近的外表完好的源、漏条Ａｕ薄膜下欧姆接触金属薄膜层已完全消失，烧毁源、漏条部位表面化学元素有Ｃ、Ｏ、Ｔｉ、Ｎ和Ｇａ，其中Ｃ、Ｏ在表层几十纳米深度内均有相当高的含量。结合分析结果，讨论了源－漏烧毁的物理机理。     

石油化学工业装备失效分析及其预防

简叙了石油化学工业装备失效分析程序、失效原因及其失效机理。大部分失效件常常涉及一种或多种失效机理。在众多机理中，主要是腐蚀失效、爆炸失效及环境断裂失效等。     

电站装备失效分析及其预防

简叙了电站装备失效分析程序、失效原因及其失效机理。大量的各种各样的失效，常常涉及一种或多种的失效机理。在众机理中，主要是：腐蚀失效、环境断裂失效、变形失效和断理解失效。     

系统刚度可靠性分析的加速算法

针对结构系统刚度可靠性研究匮乏的现状,将数值分析与递推公式相结合,提出了刚架结构刚度连续变更方法,建立了刚度连续可靠性分析模型。在结构拓扑不断变更情况下,实现连续变更结构的位移极限状态函数的连续生成,避免了总刚反复组装、求逆,简化了识别系统主要失效模式方法,并与我国建筑结构设计规范相吻合。为结构系统刚度可靠性分析提供了一种有效的加速算法。算例验证了方法的正确性。     

钢筋混凝土柱地震破坏分析的多尺度建模方法

结构多尺度计算技术在保证计算精度的同时,可大幅度地降低计算成本。该文提出了钢筋混凝土柱多尺度模型界面连接和引入等效塑性铰长度的精细化区域界定的方法,并在LS-DYNA程序中二次开发了混凝土多维损伤本构模型,建立了钢筋混凝土柱地震破坏分析的多尺度建模方法。通过对钢筋混凝土柱拟静力试验和单调推覆数值试验的模拟与对比分析,验证了所建立方法的适用性;通过对一钢筋混凝土柱的地震模拟振动台试验的模拟与分析,直观地观察了强震作用下钢筋混凝土柱的混凝土压碎、钢筋屈曲等破坏过程。     

Petri net based scheduling

Timed Petri nets can be used to model and analyse scheduling problems. To support the modelling of scheduling problems, we provide a method to map tasks, resources and constraints onto a timed Petri net. By mapping scheduling problems onto Petri nets, we are able to use standard Petri net theory. In this paper we will show that we can use Petri net based tools and techniques to find conflicting and redundant precedences, upper- and lower-bounds for the makespan, etc. This is illustrated by a Petri net based analysis of the notorious 10×10 problem due to Fisher & Thompson (1963)     

热轧环件开裂失效分析

某型号轧环在旋压时产生批次性开裂.对开裂的轧环进行了理化检验和工艺复查,认为开裂是由锻造缺陷引起的,锻造缺陷在旋压过程中发生开裂.在锻造过程中采取了有针对性的工艺措施,在后续生产中再未发生开裂现象.     

航天磁性器件失效分析与筛选试验

磁性器件在航天产品中广泛,尤其在电源系统中,起着关键的作用。基于美国航天磁性器件的失效统计数据,分析了磁性器件的主要失效原因。又对国内航天磁性器件的失效进行了初步的统计和分析。通过对比美国和国内航天磁性器件由设计、生产和使用中发生的失效对比,给出了发生失效的主要原因。为了保证磁性器件的质量和可靠性,提出在参考美军标和国军标的基础上,实施国内航天磁性器件筛选试验的建议。     

涡轮套失效分析

某涡轮套使用3个月后发生开裂。采用光学显微镜、扫描电镜及能谱仪对失效涡轮套进行了分析。结果表明,钢中存在的夹杂物,在应力作用下,成为疲劳裂纹源并不断扩展,最后导致涡轮套发生开裂。     

考虑状态模糊性时广义失效概率计算的矩方法

针对失效状态和安全状态具有模糊性的广义可靠性分析问题,提出了一种广义失效概率计算的矩方法。所提方法首先将广义失效概率的积分区域依据功能函数的取值离散化,在离散化的积分区域中,极限状态函数对模糊失效域的隶属函数近似保持为常数,从而将模糊可靠性问题转化为一般的随机可靠性问题,进而可以利用近似的矩方法求得广义失效概率。该文给出了所提方法的实现步骤和原理,算例结果表明所提方法对于中低维问题具有很高的精度和效率。     

排气门热过载疲劳断裂失效分析

采用化学成分分析和宏、微观分析等方法对断裂的21-4N钢制排气门进行了分析。分析结果表明,该排气门由于过热造成其组织中析出大量层状物,进而使其力学性能降低,最终发生疲劳断裂。     

腐蚀失效分析方法及展望

概述了腐蚀失效分析的意义,根据实际腐蚀失效分析工作,从现场调查、实验室分析两个方面阐述了腐蚀失效分析的思路,并综合一些典型的腐蚀失效案例对常用的腐蚀失效分析方法进行了简单的归纳。对腐蚀失效分析工作进行了展望。     

基于节点冲切破坏的板柱结构连续倒塌可靠性分析

从结构体系可靠度的角度认识钢筋混凝土板柱结构的抗连续倒塌性能,用Monte-Carlo连续成组抽样方法对以节点冲切破坏为主的板柱结构连续倒塌进行可靠度分析。在建立板柱节点功能函数的基础上,推演了抗冲切承载力分布及荷载基本变量分布和荷载效应组合的方法。通过计算初始条件下任意一个板柱节点失效的概率和一个节点失效条件下其他节点失效的条件概率,分析了不同位置板柱节点在抗连续倒塌中的重要性以及板柱结构的抗连续倒塌鲁棒性指标。结果表明：底层中柱节点冲切失效最容易引起其他节点的连续性破坏及倒塌,按我国规范设定了柱顶贯通受压钢筋的板柱结构鲁棒性指标比较高。     

高分子材料结构构件的失效分析

根据材料力学、断裂力学理论,用随机过程的方法,得到高分子材料结构构件的失效分布函数,并讨论了高分子材料结构构件的可靠使用寿命。     

考虑微观界面的2D编织SiC/SiC复合材料宏-细-微多尺度渐进损伤失效分析

该文将微观界面组分纳入宏-细-微三个尺度的多尺度渐进损伤失效分析中.对细、微观单胞模型施加周期性边界条件获取放大因子并采用k-means聚类方法进行缩聚;通过缩聚的放大因子求解宏观模型对应的细、微观组分应力并进行损伤失效判定;计算宏观模型退化后的弹性参数用于后续计算;针对2D编织SiC/SiC复合材料开展了渐近损伤失效...     

钢筋混凝土柱剪切粘结破坏影响因素分析

剪切粘结破坏是钢筋混凝土压弯构件一种常见的震害形式,剪切粘结破坏柱刚度退化快、延性差、滞回曲线#x0201c;捏拢#x0201d;现象明显、耗能能力差,因此,有必要进一步研究钢筋混凝土柱剪切粘结破坏的影响因素,以避免此类震害的发生。该文通过试验数据和有限元模拟分析了面积配箍率、混凝土强度、轴压比、剪跨比、纵筋直径及加载方式对钢筋混凝土柱破坏形态的影响,结果表明钢筋混凝土柱易于发生剪切粘结破坏的条件为：面积配箍率较大、混凝土强度等级较低、轴压比0.1#x02264;n#x02264;0.5、剪跨比1.25<#x003bb;<2.5、配筋率较大且纵筋直径较大、低周往复荷载作用。