具有中介状态和失效相关时 表决工程系统的可靠性分析

传统的模糊可靠性理论由于引入了模糊工作状态,因素处理方法不断细化,使得分析模型越来越复杂,计算方法过于烦琐,难以为工程实际所应用,特别是对于表决工程系统。采用具有“安全-中介-失效”三级工作模式的单元和系统的可靠性分析方法,运用随机事件的S并运算和T交运算规则,给出了具有中介状态的表决工程系统可靠性向量的计算方法和步骤,可靠性分析的结果是求出系统的安全概率（可靠度）PR、中介概率PM和失效概率PF,并构成可靠性向量［PR,PM,PF］。同时考虑了系统各单元间失效相关性问题,合理地给出单元间的失效相关性参数λ∈［0,1］之值,并利用Sλ和Τλ算子计算考虑各结构失效相关性时表决工程系统的可靠性向量。     

结构刚度可靠性的一种分析方法

给出了一种计算结构系统刚度可靠度的方法，导出了结构在随机载荷作用下，刚度失效时失效模式的安全余量表达式。用二阶矩法给出了各失效模式的失效概率及各失效模式间的相关系数，用结构系统的可靠性理论给出结构系统刚度可靠度的区间估计和点估计。     

定数截尾数据缺失场合下k（m）/n系统可靠性指标的Bayes估计

在定数截尾缺失数据样本下,研究了不可修中取串连续失效系统（简记为k（m）/n系统）的可靠性评估问题。利用Bayes方法得到了部件的平均寿命、系统可靠度及平均寿命等可靠性指标的Bayes估计。最后利用随机模拟例子说明了本文方法的正确性和可行性。     

结构振动的模糊可靠性分析

利用随机有限元理论建立结构振动的概率有限元计算公式系统，得出结构固有频率的均值及其方差；根据模糊集合理论的基本原理，在结构振动的可靠性分析中引入共振失效的模糊定义，指出共振准则具有模糊性．在此基础上。提出共振区模糊子集的隶属函数的确定原则，给出了具体的确定方法．根据模糊事件发生概率的定义,导出了结构振动的模糊可靠性的计算公式。考虑到结构具有多阶固有频率，在进行结构振动可靠性分析时,结构应为串联系统，从而解决了结构动态问题的模糊可靠性问题．通过结构振动模糊可靠度的计算实例，验证了该法的有效性和可行性，并指出常规可靠性计算由于不考虑共振区域的模糊性而使计算结果偏大．     

具有多随机变量的超静定桁架结构系统的可靠性分析

针对弹塑性超静定桁架结构系统,采用随机有限元法（SFEM）计算结构系统的响应量;考虑内力重新分配,建立失效模式的安全余量方程,用验算点法计算失效模式安全余量的可靠性指标;用改进的分枝限界法,寻找主要失效模式,通过对主要失效模式安全余量方程线性化研究,计算失效模式安全余量之间的相关系数;最后用PNET法计算出结构系统的失效概率。给出了实际算例,计算结果表明：采用随机有限元法能更好地考虑结构系统的多个随机变量对系统可靠性产生的影响,该可靠性分析方法是有效的。     

基于随机Petri网的机载系统动态可靠性建模

机载系统的可靠性对飞机的安全性有重大影响,现代飞机的机载系统自动化与集成化程度高,导致其失效特性具有显著的动态性,即系统失效不仅取决于单元失效的组合方式,还与单元失效顺序相关。提出了一种基于随机Petri网的机载系统的动态可靠性建模方法,针对温储备、冷储备、载荷共担等典型动态结构,构建了随机Petri网模型以表征其动态(时序)失效行为。在所构建的随机Petri网模型的基础上,提出了基于蒙特卡罗仿真的可靠性分析方法,以用于生成系统寿命样本、进行可靠性参数的计算。最后,以某飞机交流电源系统为例给出了应用实例,结果表明:所提方法与传统解析法的误差在2×10~(-7)以内,能够满足工程应用的需要。     

含裂结构脆性断裂的失效概率计算

采用随机有限元法研究结构脆性断裂的失效概率问题借助于能描述裂尖奇异应变场的裂尖元,将随机有限元法扩展到概率断裂力学的研究领域,简化了应力强度因子对各随机变量的求导过程,针对各随机变量的不确定性,计算了应力强度因子的统计矩,并利用优化确定了可靠性指标,采用一阶可靠性方法给出脆性断裂的失效概率,I型断裂的算例表明了计算模型和方法的有效性。     

在静载和疲劳载荷作用下结构系统失效机理与可靠性分析

在结构系统使用过程中,将可能出现多种失效形式,例如静载失效或疲劳失效.根据疲劳载荷造成的累积损伤对结构极限应力的影响,给出了结构构件在基于累积损伤下的构件剩余抗力的表达式,分析了结构系统中每一个单元在静载和疲劳载荷作用下的失效形式,并考虑了该两失效模式之间的相关性对该单元可靠性的影响,具体分析了结构系统在静载和疲劳载荷作用下的失效机理,给出了在静载和疲劳载荷作用下结构系统的可靠性分析方法.数值算例表明,在不同的使用年限内,静载和疲劳载荷对结构系统可靠性的影响是不同的.在结构系统主要失效路径中,既有单元静强度失效又有单元疲劳失效,这是符合结构系统使用真实情况的.     

通信网网络管理控制系统可靠性及其评价研究

通信网网络管理控制系统是典型的软件硬件结合的综合复杂系统,其可靠性对通信网起着至关重要的影响．提出了一种新的通信网网络管理控制系统可靠性分析和评价方法．采用层次分析法的思想把系统分解成分系统、中心、软/硬件系统和软/硬件模块等层次,根据失效判据分析情况建立相应串联、权联或n中取k表决冗余等可靠性模型．利用模块分析法得出软件系统可靠性并与硬件系统可靠性相综合得出中心的可靠性,自下而上,最终得到全系统软硬件综合可靠性．给出了系统可靠性综合分析与评价流程,最后通过实例仿真验证了可靠性分析和评价方法的正确性．     

n中取k系统失效元件的数量

本文主要研究n中取k系统失效元件数量的问题。首先,本文考虑了在t时刻并联系统正常运行时,得出失效元件为r(r=0,1,...,n-1)的概率,并且研究了一些随机序的性质,然后进一步扩展到n中取k系统中。     

基于动态贝叶斯网络的电源系统可靠性分析与故障诊断

动态系统的可靠性分析与故障诊断一直是可靠性领域的热点及难点问题,作为该领域热门的分析工具之一,动态贝叶斯网络(DBN)得到了充分的应用与开发.但是,现有的DBN算法受限于系统的失效分布类型,且建模难度也随着系统复杂度的增加而呈指数增长.针对以上问题,该文提出一种改进的动态贝叶斯网络概率表建模方法,在连续任务时间的条件下...     

地震荷载作用下海洋平台结构物动力可靠度分析

主要针对地震荷载作用下的海洋平台结构动力可靠性问题进行研究。海洋平台动力可靠性实质上是综合应用动力响应理论和概率理论，先对平台结构响应特性起主要影响作用的随机变量进行抽样，然后进行平台结构随机响应分析，并对响应结果进行概率统计分析，进而求得平台结构动力可靠性。本文分析过程中，考虑了地震裂度、地震输入方向、不同地震波等因素对结构响应的影响。应用本文所提出的海洋平台结构物动力可靠度分析方法，结合工程应用，进行南海某三腿海洋平台动力可靠性评估。分析结果表明，考虑了柱－土共同作用后，平台结构刚度降低，系统结构更为柔软，因此考虑桩－土共同作用后的结构响应比考虑六倍桩径处固定时的结构响应小；南海某三腿海洋平台体系动力可靠指标小于目标可靠指标，该平台在实际工程应用中是安全、合理和可行的。     

Reliability analysis of multi-degree-of-freedom nonlinear random structure vibration systems with correlation failure modes

The safety of engineering structures is one of the major objectives of structure design. Uncertainties in material properties and structural geometry are due to the manufacturing error, measurement inaccuracies or structure complexities. The uncertainties may be materialized by the randomness of the structural parameters, such as mass, damping and stiffness. Inherent uncertainties in material properties and structural geometry certainly bring about randomness of the mass and stiffness. Structu…     

可修部件预防性维护控制策略

摘要: 针对在传统可修部件检查周期确定的优化模型中最优检测项一经确定就不再改变的局限性,根据可靠性理论和线性控制理论,提出一种依据设备状态对检查率进行动态实时控制的策略.建立可修部件的生命周期模型,给出系统的稳态可靠度和平均失效时间(MTTF).提出检查率的动态控制策略,并分析其适应性.该方法的实质是调整部件的期望失效时间以减少校正性维护的可能性,从而最大限度地降低部件的维护检查费用.估计设备的状态,给出动态控制时间间隔、控制措施以及检查率的概率分布.研究表明,该方法对提高维修决策质量、保证产品在最合适的状态下工作是非常有效的. 关键词：     

基于体系可靠性的随机桁架结构优化设计

建立了具有位移和体系可靠性约束的随机桁架结构优化设计数学模型，利用基于随机因子的有限元法对结构进行了可靠性分析．由于优化中处理结构体系可靠性约束较困难。提出了一种通过可靠度分配和再分配的方法。将给定体系失效概率依据结构敏度信息分解成为各杆件单元失效概率之和。解决了基于体系可靠性优化中关于可靠性求解的难点．     

基于R6的含缺陷压力管系断裂失效风险分析系统(Ⅱ)——工程应用及算例

考虑几种主要随机因素 :缺陷尺寸、工况载荷、断裂韧性、机械强度等参数的不确定性 ,针对石油化工工业管道上可能存在的各种缺陷类型 ,基于PD 6 4 93,R/H/R6 - 95和SAPV(95 )三种权威的失效评定规范 ,编制了通用的含缺陷压力管系断裂失效风险分析系统。运用其中的R/H/R6 - 95模块的选择 1计算了一条典型的具有多种类型缺陷的工业管道 ,程序对每个缺陷单独进行评定 ,给出了单个缺陷的失效概率 ,并最终给出整条管线的失效概率。含缺陷压力管系断裂失效风险分析系统不仅准确实现了各规范的技术要求 ,且工程应用极为方便 ,操作简单 ,运行稳定 ,计算效率高。实践证明 ,该系统具有广泛的使用价值     

土工构筑物的逆几何可靠性分析算法

针对特定场地下土工构筑物的正常使用极限状态,考虑钻孔灌注桩、抗浮锚杆或CFG桩单桩荷载-位移测试曲线之间的离散性,将测试曲线拟合得到的回归参数集视作随机变量,基于几何可靠性算法框架,运用高斯Copula函数联合分布模型实施由标准正态空间到原始物理空间中随机变量的表征转换,构建基于概率密度等值线的逆几何可靠性算法。该算法假定描述随机变量服从正态分布的某一参数（均值或变异系数）未知,给定目标可靠指标,可推求随机变量的概率密度等值线。通过极限状态方程限定概率密度等值线的几何轮廓,可求解特定目标可靠指标下随机变量的未知均值或变异系数,并求出相应的安全系数。当随机变量服从其他非正态边缘分布时,等值线的几何轮廓仍由一系列离散点近似表征,逆可靠性分析同样适用。建议的算法主要用于解决随机变量部分统计参数缺失或不完备的难题,给定目标可靠指标时可根据构筑物重要性等级进行安全系数校准。     

有人为差错系统的危险性建模与量化研究

根据可靠性理论建立了有人为差错情况下不可修复系统的失效模型。若与时间无关的人为差错概率已知,用此模型可进行有人为差错系统的失效分析。当人为差错概率是时间的函数时,用此模型可预测未来某一时刻有人为差错系统可能发生事故的危险性。为使所建模型具有实用性,探讨了人为差错的量化方法,提出将人为差错频率转化为差错率的计算公式,从而使所建模型用于系统危险性预测成为可能。     

当联合概率密度未知时随机结构可靠性分析的随机有限元法

建立了在基本随机变量的联合概率密度未知的情况下随机结构可靠性分析的随机有限元法,阐述了受有随机载荷的多随机参数结构的失败概率的计算方法,应用已知的基本随机变量的前两阶矩和边缘概率分布函数对随机结构的可靠性进行了分析。     

基于GO法与DBN的冗余系统可靠性分析

为获得冗余可修系统在共因失效影响下的可靠性动态变化规律,提出了一种将改进GO法与动态贝叶斯网络相结合的新算法。首先,根据系统的原理图与流程图建立GO图模型;然后,基于信号流与各操作符向动态贝叶斯网络的映射规则,将GO图模型转化为动态贝叶斯网络;最后,凭借动态贝叶斯网络成熟的软件与算法对模型进行求解。通过对算例的验证和比较可以得出,该方法不但能够得到冗余系统的可靠度与可用度随时间变化的动态曲线,还能处理维修因素与共因失效对分析结果的影响。此外,新算法具有强大的反向推理能力,可迅速获得系统的薄弱环节,为实现系统的故障诊断提供理论支持