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。     

基于最小割集的系统可靠性预计

运用故障树分析法求解出设备冷却水系统的最小割集,由于此系统可靠性可以用其最小割集组合的可靠性来表示,假设系统的设备之间具有失效相关性,显然其最小割集内设备故障之间也具有失效相关的特性,针对设备之间存在失效相关性的情况,使用Copula函数刻画最小割集内设备故障之间的失效相关性,建立设备冷却水系统的可靠度预计模型并进行定量计算。分析结果表明,系统采用冗余设备的可靠度比无冗余情况的可靠度高,但设备之间的失效相关性使系统的可靠度降低了。也说明了该模型可以较好地解决设备冷却水系统的可靠性预计问题。     

基于Copula的机械系统可靠性模型及其应用

机械系统可靠性中存在复杂的相关性,利用连接函数Copula在描述相关性方面的优势,提出了基于Copula的机械系统可靠性模型。以某型装甲车辆悬挂系统为例,阐述了其在系统可靠性预计中的应用。结果表明,该模型可以较好地解决机械系统的可靠性预计问题。     

基于层次分析法的某型号控制系统可靠性指标分配

研究了系统可靠性分配理论,将层次分析理论引入系统可靠性指标分配领域,形成新的可靠性指标分配方法。以某型号控制系统为例,建立了系统层次分析模型,利用层次分析法确定了系统各构成的权重,以及可靠性指标分配。计算结果表明,基于层次分析法的系统可靠性指标分配方法能够更好地综合技术成熟性、继承性、系统复杂性等因素,更客观、系统地进行可靠性指标分配。     

考虑砰击作用时舰船甲板的可靠性分析

针对甲板结构受压屈曲的失效模式,提出一种砰击载荷作用下舰船结构的可靠性分析方法。基于随机过程理论,计入砰击载荷和波浪载荷幅值的相关性,建立了舰船在砰击、波浪及静水载荷联合作用下甲板失效功能函数的随机过程模型。采用上穿率及并联系统可靠性分析方法求解此随机过程的可靠性。通过算例分析了舰船结构的阻尼率、砰击率及载荷相关系数对结构可靠性的影响。结果表明,结构的阻尼率决定了砰击载荷对可靠性的影响程度。同时对甲板结构各主要失效模式的可靠性进行计算,发现加强筋侧倾失效是最危险的。该方法将为合理评估舰船结构的可靠性提供理论参考依据。     

武器系统可靠性分配的动态规划方法

可靠性分配的基本目的就是要将系统可靠性指标由上到下层层分解，使各级设计人员都明确其相应的可靠性设计要求，从而采取合适的措施来满足这一要求。可靠性分配的关键在于要确定一定的准则及相应的方法，通过它能得到全部的可靠性分配值或有限个数值解。在系统各单元为串联结构时，在综合考虑价格、质量和体积等约束条件下，对可靠性分配进行了分析。     

对称结构系统的Copula可靠性模型

Copula以灵活的函数形式实现多元随机向量的概率建模,能描述变量之间复杂的统计相关特征.在结构系统可靠性分析中引入Copula函数,初步探讨利用Copula实现对称结构系统可靠性建模的思路与方法.根据元件失效相关机理,以孪生应力、元件强度为基本变量,以元件安全裕度为分析变量,分别阐述利用高斯Copula和阿基米德Co...     

基于Elman神经网络和Copula函数的多维装备效能评估模型

针对当前空战装备效能评估数据呈现出的非线性、多维性和耦合性等特征,将Elman神经网络与Copula函数相结合,提出了一种多维装备效能的评估模型。基于现代化空战特点建立效能评估指标体系的同时,结合战场环境与信息化空中对抗体系的仿真数据,利用Elman神经网络的权值参数自学习能力以及对非线性数据的良好拟合性,得到了边缘分布的预测模型及分布类型;针对分布数据之间的强耦合特征,选取Gumbel Copula函数、Clayton Copula函数、T-Copula函数、Frank Copula函 数、Joe Copula函数5种常用Archimedean Copula函数对变量间的相关性进行构造,通过对参数辨识和拟合优度结果进行对比,发现基于T-Copula函数所构建的联合分布模型与原始数据分布最为契合。以概率统计指标为评估依据,将该方法与传统方法进行了对比验证,得出了该方法的预测精度及适用范围均有所提升的结论。     

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。     

软硬件分统结合的导弹武器装备可靠性评定方法

阐述了现代武器系统软件构成特点及与武器装备可靠性之间的关系。介绍了靶场现有武器系统可靠性试验方法,对其不适应性进行了深入分析。提出将武器系统可靠性指标分配给串联构成的软件、硬件分系统,根据软件产品和硬件电子产品不同的失效机理,运用适合其分布特性的检验方法进行可靠性检验,然后再综合评估,即软硬件分统结合的武器装备可靠性检验的总体思路。给出了相应的试验评估方法和数学模型,论述了所涉及的若干技术问题的解决办法。     

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。     

基于失效模式的嵌入式软件架构可靠性分析

为了能在软件开发早期优化软件架构,提高软件的可靠性,提出一种基于失效模式的软件架构可靠性分析方法——SABRA分析法.将成熟的软件可靠性工程技术与软件失效模式分析技术相结合,分析故障模式之间的关联关系,根据故障模式的特征识别软件架构中的敏感元素和不可靠元素,对相应的不可靠部分进行容错、避错等设计,并通过建立事件树找到体系结构的薄弱环节.结果表明:该方法简单、有效,能提高整个体系结构的可靠性.     

基于马尔可夫链的动态故障树分析方法

对于状态较多的动态故障树(DFTA)转换为连续参数的马尔可夫链后,可以将状态转移图分解成若干条状态转移链,根据不同的链长,分别推导出概率计算公式。在应用时只要套用这些公式,然后将各条链的概率相加,便可得到DFTA的失效概率。对于给出的状态转移图,提出并证明了基于连续参数的马尔可夫链的DFTA分析的可靠性计算（解析求解）公式。与传统的方法相比,该方法可以避免直接求解微分方程的复杂运算,便于工程实际应用。     

大功率发动机活塞蠕变-疲劳可靠性分析方法研究

针对大功率发动机活塞在周期性爆发压力、活塞销反力、高温及循环热载荷复杂工况下经常出现的蠕变-疲劳故障现象,通过试验和数值模拟方法研究材料、高温等因素对蠕变-疲劳故障的影响规律,提出基于故障物理的机械可靠性设计分析技术,以故障机理为单元,分别建立蠕变、疲劳及其交互作用的损伤模型,利用损伤等效方法建立基于线性损伤累积的活塞蠕变-疲劳可靠性模型,对活塞可靠度、灵敏度和可靠寿命进行了分析计算,并对计算方法进行了对比验证,计算结果与传统蒙特卡洛法计算结果接近,但计算量明显减少.     

火工品可靠性的模糊故障树分析与计算

把火工品失效看作一个由元器件的性能参数发生模糊失效的模糊系统，对火工品的可靠性进行了模糊故障树分析与计算．以某电雷管为例，通过对该电雷管各性能参数发生模糊失效的因素进行分析，给出了性能参数不满足指标要求的可能性分布及其失效概率的可能性分布；据此，建立了该电雷管失效故障树，通过计算给出了其模糊失效慨率和模糊可靠度的可能性分布，对其可靠性进行了模糊评估，评估结果与实际符合较好，表明该分析方法合理、可行。     

一种基于多信号流图的雷达系统测试性建模分析方法

为了在产品的设计早期获得检测率、隔离率等测试性数据,提出一种应用多信号流图模型方法进行系统测试性建模与分析的方法。基于雷达等电子产品结构复杂、解析建模困难的特点,分析了雷达系统的功能结构、工作模式及FMEA结果,并以某雷达系统为例建立系统的多信号流图,利用TEAMS软件提供的工具,对系统的测试性水平进行了分析和评估。实例分析结果表明:改进的雷达系统的测试性设计能够满足指标要求,多信号流图建模分析方法对于测试性分析和评估行之有效。     

用于自动故障模式影响分析的系统功能角色模型

故障模式影响分析是复杂系统设计中不可缺的部分。系统发生故障的基本模式是基本功能构件角色发生变化，故可通过改变其角色引入故障模式：阻性构件功能异常时，能量传输将阻塞和短路；储能器构件功能异常时，储量功能将下降或消失；生成器构件功能异常时，能量输出将超界或无输出。根据系统功能构件间的关系，将它们连接可形成表示系统结构信息的网络功能角色模型，并作为故障推理的基础。在总结功能角色模型建立原则的基础上，以电动齿轮泵为例，论述了系统功能角色模型的建立，并利用谊模型对电动齿轮泵系统进行故障模式影响分析。