载荷共享过程的桥梁系统首次失效平均时间

在既有的桥梁结构系统可靠性研究的基础上,本文采用Markov稳态概率作为评价桥梁系统可靠性的指标,通过修改系统的状态转移矩阵来实现桥梁工作过程中的载荷共享过程分析,对可靠度函数和桥梁结构系统状态方程进行Laplace变换后,求解由修改缩减后的系统状态转移矩阵构成的状态方程,推导出了桥梁系统首次失效平均时间(BSMTTF)的计算方法。借助算例,得出桥梁系统首次失效平均时间与桥梁中各构件的目标可靠度指标β关系密切,可靠度指标越高,桥梁系统首次失效平均时间越长,且目标可靠度指标越高,对桥梁系统首次失效平均时间延长得越明显。     

复杂电子系统Markov模型及云可靠性评估

电子系统结构的复杂性,故障形式的多样性,导致可靠性评估的不确定性,为了使可靠性度量具有更高的可信度,针对可靠性评估问题,发展和深化了云理论。定义了云集和云数等概念,给出了正态云数的运算算法;分析了可修表决系统的Markov模型,并给出求系统可靠性指标的方法;阐述了系统可靠性的语言值定性评价,通过正态云数建立了定量的云可靠性评估模型,反映Markov模型中参数的不确定性。同时给出云可靠度在一定置信水平下转换为系统定性评价的方法,并通过表决系统的计算实例验证了云可靠度评估方法的可信度。     

考虑失效相关的两类主辅并联系统模糊可靠性分析

长期运行的劣化累积和复杂多变的外部环境导致系统性能水平存在不确定性,单纯精确的定量描述可能会对系统性能水平区间估计过窄,已不满足工程计算实际。同时,部件间的失效相关现象是影响系统可靠性的又一重要因素,忽视失效相关将导致对系统可靠性指标评估过高,从而影响维修力量分配及备件储存,不利于系统长期稳定运行。对此,本文以多状态部件构成的主、辅单元并联可修系统为对象,将部件失效转移率、修复转移率及状态性能水平均视为模糊数的同时,将系统部件的失效相关性纳入研究范围,分别对工程中常见的两类主辅并联系统进行可靠性分析。建立了模糊失效相关主辅并联多状态可修系统模型及状态转移微分方程组,得到了系统的模糊状态概率。应用α水平截集及Zadeh扩张原理,确定了模糊状态概率和系统稳态可用度的截集区间,并通过工程实例给出了稳态指标随部件参数模糊程度变动的情况,为研究复杂条件下多状态系统失效相关问题提供了参考,有利于工程设计中的维修保障优化。     

基于健康监测数据和贝叶斯网络的结构失效概率评估

基于健康监测数据和贝叶斯网络(BN)，提出结构体系失效概率的实时评估方法，用于结构整体安全状态的动态评价.根据结构响应监测数据建立贝叶斯动态线性模型(BDLM)，估计结构荷载效应的概率分布，同时结合结构抗力分布，计算构件的时变可靠指标；根据结构主要失效模式构建贝叶斯网络，以描述构件失效与结构整体失效间的依赖关系；通过贝叶斯网络的概率递推从构件可靠指标求得结构体系失效概率，实现结构整体安全状态的量化评估.利用三杆桁架模型的数值模拟数据和某单层网壳结构静力破坏试验过程的实测数据对该方法进行验证.结果表明，所提出的结构失效概率评估方法较好地量化了结构的安全状态，并成功预警了结构体系的破坏.     

高墩大跨铁路桥梁构件三维地震易损性分析

针对目前桥梁易损性分析方法大多仅适用于一维地震作用下的分析局限性,构建了桥梁危险部位的三维地震损伤指标函数,运用结构可靠度理论和概率统计分析法,推导了三维地震下桥梁损伤破坏发生概率计算理论,建立了三维地震桥梁易损性分析方法.以西部地区某典型铁路刚构-连续梁桥为研究对象,基于云图法的计算结果,验证了三维易损性分析方法的正确性,并建立了桥梁构件全视角极坐标空间易损性云图,全面评估了桥梁构件三维抗震性能.分析结果表明:只进行桥梁结构纵、横向地震易损性分析,已无法真实有效地评估桥梁的实际抗震能力,应开展典型桥梁三维易损性分析.建立的桥梁构件全视角易损性云图可用于评估桥梁的抗震性能,为桥梁三维地震下的抗震设计提供依据.     

基于Markov过程的地下工程进风系统可靠性评估模型

现代条件下的地下工程建设与改造对可靠性的要求极高.地下工程进风系统在整个工程中具有十分重要的作用,更需要高可靠性保证.介绍了地下工程进风系统的特点,根据地下工程常见的两种进风系统方案提出假设,建立了一种基于马尔科夫(Markov)过程的可靠性概率模型,通过系统可用度计算,对地下工程进风系统可靠性进行了评估.     

有优先权4部件冷贮备Markov可修系统的可靠性分析

研究了有优先使用权和优先维修权的4个不同型部件组成的冷贮备Markov可修系统。在转换开关完全可靠的情形下建立了系统模型。当系统各部件的工作寿命服从不同参数的指数分布时,通过计算与推导给出了该系统的稳态可靠性指标和稳态情形下可靠性指标的均值的表达式。     

电力市场环境下发输电组合系统可靠性评估

为评估电力市场环境下多种市场化改革措施对系统可靠性造成的影响,研究电力市场环境下用户侧需求弹性、需求侧响应及大用户直购电对发输电组合系统可靠性的影响,以系统失负荷概率、系统可用传输容量、线路阻塞电力、未满足出力期望为评价指标,建立基于非序贯蒙特卡洛模拟和直流潮流最优切负荷计算的电力市场环境下发输电组合系统可靠性评估模型。采用IEEE RTS-79标准算例分析验证该文所提方法和所建立模型的有效性,并将该文所建立的模型应用于国内某区域电网实际系统,计算区域电网内500 kV及以上电压等级电力系统的可靠性,为电力市场环境下电力系统可靠性评估提供参考。     

在役混凝土桥梁结构耐久性评估方法

对在役混凝土桥梁结构的耐久性进行评估是评价其工作性态是否满足设计要求的关键所在.将桥梁结构划分成桥梁结构、桥梁构成、桥梁构件3个层次，提出了桥梁构件划分方法与耐久性关键构件抽样法，并按照不同构件的耐久性劣化影响因素的差异选取了相应的包括构件环境作用因素指标在内的构件耐久性考核指标，从而建立了在役混凝土桥梁结构耐久性的3层次多指标的评估模型.并定义了桥梁结构全寿命周期的5个耐久性典型状态，以5个典型状态来评估桥梁现有耐久性水平，3个层次均划分为5个模糊等级，对应于完好、较好、较差、差、危险5个耐久性状态.基于模糊数学理论，将定性指标给予定量化，采用最优区间型隶属度函数确定构件的耐久性考核指标对各个模糊等级的隶属度，用可信度与频数统计（CMFS）方法确定权重，用综合隶属度评分法进行等级评定.基于以上分析，总结出在役混凝土桥梁结构耐久性评估流程，用Matlab语言编制了评估程序，用该程序对浙江省4座在役混凝土桥梁进行耐久性评估，评估结果与实际情况十分吻合.基于该程序开发的《公路混凝土桥梁耐久性评估软件系统1.0版》，已通过浙江省交通厅的鉴定并初步运用于浙江省公路桥梁管理系统，效果良好.     

利用状态矩阵计算发电系统可靠性

本文导出两状态元件系统状态矩阵表示式。利用状态矩阵表示式可以方便地算出系统状态概率,系统各状态运行及停运容量,发电系统电力不足概率等。从而算出不同情况下发电系统的可靠性指标,为电力系统可靠性计算提供了一个比较简单且容易掌握的方法。     

基于Markov链的软件可靠性早期评估研究

针对Markov链使用模型缺乏软件失效信息,提出了一种改进Markov链使用模型进行软件可靠性早期评估的方法。该方法首先扩展Markov链使用模型,在其中加入失效状态及执行概率,构建软件可靠性早期评估模型;然后,依据软件可靠性早期评估模型生成算法得到软件可靠性。最后,通过一个SCS软件实例,对本文方法性能进行了验证。实验结果表明,该方法可以自动输出多种软件可靠性评估指标,有效评估软件可靠性。     

修理延迟的两个不同型部件温贮备系统可靠性分析

研究了一类温贮备可修系统,该系统由两个不同型部件构成,且具有修理延迟。假定工作寿命,延迟修理时间和修理时间均服从指数分布,利用马尔科夫可修系统知识,不仅给出了系统的可靠度,首次故障前平均时间的结果,而且给出了各项稳态的可靠性指标的解析表达式,最后进行了实例验证。     

离散时间单重休假温储备系统的可靠性分析

在时间参数为离散的假设下,研究单重休假两同型部件的温储备系统,在部件工作寿命、储备寿命服从几何分布,修理时间和修理工休假时间服从一般离散型概率分布时,利用离散向量Markov过程方法,建立系统状态转移的差分模型。采用控制工程中常用的Z变换对模型进行处理,从而得到系统的稳态可用度、可靠度、等待维修概率、首次故障前平均时间...     

考虑性能依赖的元动作单元多态可靠性分析

为研究单元之间相互作用所引起的性能依赖给多态系统可靠性造成的影响.利用功能-运动-动作(FMA)分解理论将多态系统分解成多个元动作,以元动作单元为研究对象,运用非齐次马尔科夫模型描述元动作单元的多状态演变过程;通过设定状态转移系数将状态转移率与依赖特性相关联,构建新的状态转移矩阵,再运用Kolmogorov微分方程求得多态单元处于各状态的概率,并利用向量通用发生函数建立考虑单元性能依赖特性的多态系统可靠性分析模型,讨论了不同依赖情形下的模型特点;以国内某卧式加工中心的分度转台系统为例验证了单元依赖特性对系统可靠性的影响.结果表明:具有依赖特性单元的状态转移率会随着对应自立单元的性能退化而改变;与单元相互独立的多态系统相比,在单元处于高性能状态时,具有单元依赖特性的多态系统可靠度更高;在单元处于低性能状态时,具有单元依赖特性的多态系统可靠度更低.研究结果可为机械系统可靠性设计和产品维修周期设计提供相应的理论依据.     

带有泊松波的两部件温贮备系统可靠性分析

为了讨论带有泊松冲击波的两部件贮备系统可靠度,假设该系统由两串联部件和1个温贮备部件以及1个修理工组成。部件工作寿命和维修时间都服从指数分布,外界冲击为泊松冲击波,利用马尔可夫过程理论和Laplace变换方法在是否有优先权2种情况下分别得到了该系统的可靠度、故障频度、平均周期等可靠性指标,为进一步研究外界冲击下温贮备系统的可靠性提供参考。     

基于灰色关联分析的人机系统可靠性评价

在人机系统可靠性评价中,评价因素众多且具有不同属性。为使评价结果尽可能多地体现这些属性,且避免多指标权重难以确切分配这一弊端,文章在灰色关联分析法的基础上,将可靠性标准的各级别视为区间的概念,同时对分辨系数ρ的取值进行了探讨以避免随意性;然后,按隶属度最大原则确定人机系统可靠性评价等级。实例分析表明,该方法层次分明,简便实用,对人机系统可靠性评价具有较好的适用性。     

离散时间下有优先权的两部件系统可靠性分析

研究了离散时间状态下有优先权的两部件可修系统,在假定工作时间服从几何分布、维修时间服从一般分布的条件下,引入了二维离散时间马尔可夫过程来定义系统的状态。通过概率分析的方法,建立系统状态转移的差分方程,采用控制工程中常用的Z变换对模型进行处理,得到系统的稳态可用度、可靠度、等待维修概率、首次故障前平均时间等一系列可靠性指标。     

土体抗剪强度指标变异水平对边坡稳定安全系数取值的影响

针对传统的边坡稳定极限平衡方法不能考虑土体抗剪强度指标变异性影响的问题,基于极限状态的概率分析原理,采用Monte-Carlo法对均质路堤边坡的稳定性开展了可靠度计算,讨论了稳定安全系数一定的条件下边坡失效概率随土体抗剪强度指标变异水平的变化规律,分析了安全系数与边坡可靠指标的对应关系及其随土体抗剪强度指标变异水平的变化特征。研究表明：边坡可靠度受土体抗剪强度指标变异性影响显著,呈现出随土体抗剪强度指标变异水平提高而急剧减小的趋势;为保证边坡具有相同的可靠性,安全系数的取值应与土体抗剪强度指标的变异性相适应,据此提出了基于可靠指标和土体抗剪强度指标变异水平的安全系数取值原则及其对应的三参数函数关系式。     

Multiagent系统通讯及单元可靠性综合评测

为了更准确的评测Multiagent系统可靠性,提出了将通讯可靠性、单元可靠性及系统拓扑结构都考虑在评测过程中的综合评测方法.该方法概括出Multiagent系统的结构,采用基于马尔可夫过程的方法,分析通讯可靠性、单元可靠性等因素对集中式、分布式及联邦式Multiagent系统可靠性的影响,并给出了系统可靠性评测模型....     

一种关键线路和重要保护辨识的新方法

提出了一种基于连锁故障模型和风险理论对系统中关键线路和重要保护的辨识方法。该方法首先利用Markov状态空间理论建立了计及继电保护装置动作逻辑的初始状态概率模型,从而得到连锁故障初始阶段的系统状态。然后,建立了基于实时运行条件下的线路、发电机和负荷的可靠性模型来模拟后继故障。最后,利用风险理论对线路和线路保护进行风险辨识。算例仿真结果验证了算法的正确性和可行性。