电子产品小样本可靠性评估与更新方法

首先建立子系统可靠度积商及线性组合的置信限公式,解决了一般复杂系统可靠度和可靠寿命置信限计算难题。然后针对大型电子产品难以进行大量可靠性试验的问题,提出一种电子产品小样本可靠性评估与更新方法,包括整机小样本可靠性评估方法和整机小样本可靠性更新方法。小样本可靠性评估方法能够根据电子产品子系统的试验结果给出整机可靠度和可靠寿命的置信限,而小样本可靠性更新方法则能够根据整机试验结果或外场实际使用数据,对其整机可靠度和可靠寿命的置信限进行更新。文中详细讨论了工程中常见的定时截尾试验和定数截尾试验的情况,给出了整机小样本可靠性评估和更新的公式。大量工程算例和Monte Carlo模拟验证表明,本文方法能够显著提高整机寿命预测和可靠性评估精度。     

轿车副车架的路谱试验及可靠性分析

相对电子产品可靠性试验而言,机械产品可靠性试验理论问题还处于不成熟的阶段。本文对机械可靠性试验做了简单的介绍,依据某车型副车架的受力分析,通过建立有效的试验台架,合理设计试验方案,对试验数据进行可靠性分析,给出改进方法,对副车架优化分析,从而阐述可靠性试验在汽车零部件检验中的应用。     

仿真与试验相结合的寿命预测和可靠性评估

建立一种能够综合利用当前试验数据、仿真数据和以往试验数据的寿命预测和可靠性评估方法,针对机电产品中常用的两参数Weibull分布和对数正态分布进行了详细讨论,分别给出无失效数据和不完全数据寿命预测和可靠性评估公式,该方法不但可以节省大量试验,而且可以显著提高评估精度。同时还提出半试验随机仿真的概念和半试验寿命/可靠性仿真方法,能有效解决寿命和可靠性仿真难度大的问题。本文方法计算简单,便于工程应用。     

机械系统的Bayes可靠性评估

讨论了机械系统的Ｂａｙｅｓ可靠性评估问题,当应力、强度均服从正态分布,且分布参数未知的情况下,首先分析了机械产品单元可靠性评估问题,讨论了给定验前分布情况下的单元可靠性Ｂａｙｅｓ精确下限,给出了无验前信息时的可靠性Ｂａｙｅｓ精确下限,鉴于精确限计算的复杂性,给出了应力－强度模型可靠性下限的近似计算方法,同时给出了可靠性的近似分布,然后把机械单元的可靠性信息折合到机械系统上,利用最大熵方法得到了系统可靠的验前分布,若没有做系统的可靠性试验,则根据此验前分布就可以对机械系统的可行性进行评估;若做了系统级可靠性试验,则利用Ｂａｙｅｓ公式求得系统可靠的验后分布,然后利用验后分布进行可靠评估,仿真实例说明机械系统Ｂａｙｅｓ可靠性评估的应用。     

机电产品积木式可靠性评估与外场实时更新方法

针对工程上无法进行整机寿命试验,只能进行关键子系统寿命试验的大型机电产品,提出一种机电产品积木式可靠性评估与外场实时更新方法。首先,该方法能够根据机电产品关键子系统的寿命试验数据,对其整机高置信度、高可靠度的可靠寿命进行评估,从而解决了大型机电产品无法进行整机寿命试验时的可靠性评估难题,为其外场使用提供了科学依据。然后,还可以进一步根据该机电产品大量的外场服役寿命数据对上述可靠寿命评估结果进行实时更新,增大了信息量,从而显著提高其可靠性评估精度。文中针对电子产品寿命遵循指数分布的情况,给出了其整机高置信度的失效率、平均寿命、可靠寿命和可靠度的评估和更新公式。同时针对机电产品寿命遵循Weibull分布情况,给出了其整机高置信度的可靠寿命和可靠度评估和更新公式。     

运动机构可靠性仿真试验系统体系结构研究

针对工程实际复杂运动机构系统成本高、研制周期长、试验量少等特点,提出基于机液协同仿真模型的运动机构可靠性仿真分析方法。从工程实际运动机构系统的运动规律和系统性能出发,给出系统的主要失效模式并定量确定主要失效模式的失效判据,通过整合运动机构系统仿真模型可靠性分析的数据来源,建立并不断修正运动机构系统可靠性仿真模型,同时综合集成三维辅助建模软件、多体分析软件、有限元软件和控制系统建模软件等商用软件并结合经典可靠性分析方法,建立一个协同的运动机构可靠性仿真试验平台集成系统,从而对运动机构系统进行可靠性仿真试验分析与评估,为今后可靠性设计提供大量的有用信息。通过起落架落震可靠性仿真试验研究,表明该系统能够实现工程实际复杂运动机构可靠性仿真试验。     

基于Bootstrap与SVM集成的可靠性评估方法

针对传统的可靠性评估方法应用于数控装备时遇到的非线性与准确度低等问题,提出一种适用于小子样情况的数控装备可靠性评估新方法.综合采用Bootstrap和支持向量机等方法建立了小子样条件下的可靠性评估模型,给出了可靠性评估全过程的统一建模语言序列图,并进行了实例仿真分析.结果表明,该方法能够较好地解决小子样条件下可靠性评估遇到的非线性和评估准确度低等问题,并能够给出可靠性评估结果的可信性度量.     

多因素耦合下机构运动精度可靠性仿真试验及寿命评估

针对影响平面机构运动精度因素较多且不能忽视的问题,将影响机构运动精度可靠性因素分为非累积性因素和累积性因素,提出了非累积性因素和累积性因素耦合作用下平面机构的运动精度可靠性仿真试验方法;根据可靠性仿真试验得出了累积性因素中机构允许的最大磨损量,利用Archard磨损模型分析铰链的磨损速率,然后基于最大允许磨损量和磨损速率建立了概率可靠性寿命评估模型和模糊可靠性寿命评估模型,根据该模型分别对机构进行寿命评估,并进行了对比。以曲柄滑块机构为例进行分析,得到了该机构不同铰链间隙下运动精度可靠度以及该机构的可靠性寿命,验证了方法的可行性。     

基于贝叶斯信息融合的制造执行系统可靠性增长分析

以企业制造执行系统(MES)工程为背景,以复杂系统可靠性增长模型与评估方法为研究内容,围绕制造执行系统的任务可靠性及其目标值和系统可靠性增长试验进行分析。针对MES功能复杂和试验数据不易获得等特点,根据试验信息以及工程咨询专家的经验,利用基于共轭型先验分布的贝叶斯信息融合方法,对MES各功能模块可靠度进行评估。利用模糊先验信息下的可靠性增长分析方法,对MES功能模块失效率的Bayes点估计值进行研究,解决了复杂系统在故障原因不易确定等条件下对复杂系统及其功能模块进行可靠性增长试验的问题。     

基于随机故障序列的制造系统动态可靠性仿真

采用随机故障序列、Petri网理论和蒙特卡洛仿真评估制造系统的动态可靠性.给出随机故障序列、序列重要度以及关键部件的定义,阐述随机故障序列的分析流程.基于随机Petri网理论建立系统可靠性分析模型,得到系统状态标识表:由状态标识表构建可达树,根据可达树求得系统的随机故障序列集.利用最小路集方法判定系统故障与否,分析仿真过程中避免部件过度故障问题及其解决方法;利用蒙特卡洛仿真计算随机故障序列的发生规律,评估系统的动态可靠性.通过计算每一个故障序列发生的次数、频率和持续时间等指标,确定影响系统可靠性的关键部件和瓶颈环节,为系统可靠性增长提供了理论依据.完成某供油系统动态可靠性案例分析,仿真结果验证所提出方法的正确性和有效性.     

基于支持向量机和Bayes方法的机械系统可靠性综合方法

针对机械系统可靠性评估问题,提出基于支持向量机和Bayes方法的可靠性综合方法.选用统计学习理论中的支持向量机算法,对机械系统可靠性进行了综合,得到由单元折合到系统的可靠性验前分布;然后,加上系统试验信息,利用Bayes方法得到系统的验后分布,进而得到系统可靠性评估值.最后通过圆柱齿轮减速器可靠性评估验证该方法的可行性.     

疲劳寿命小子样可靠性试验评估方法研究

阐述疲劳寿命可靠性的概念；提出疲劳寿命可靠性性的安全裕量方程，给出可靠性性计算机公式；结合ｔ分布区间估计理论，提出小于样可靠性试验评估的贝叶斯方法；分别给出２种方法的小子样可靠性试验可靠度的计算公式和寿命预测公式；用算例阐明基本概念及方法思路。     

氨氮水质监测仪步进应力加速退化试验研究

针对氨氮水质监测仪如何快速评定其可靠性问题,通过分析氨氮水质监测仪的失效机理,建立了以其对标准试样的示值误差为退化量的退化轨迹模型,并利用反应动力学理论建立了其温度应力下的加速退化方程;通过步进应力加速退化试验获取了退化数据,并利用加速退化方程实现了步进应力加速退化数据向恒定应力加速退化数据的折算,利用伪失效寿命评估方法对氨氮水质监测仪进行了可靠性评估。研究结果表明,利用步进应力加速退化试验可以在较短的试验时间和较少的样本量情况下,实现对氨氮水质监测仪的可靠性评估。     

齿轮传动系统随机误差可靠性评估方法

综合考虑各类随机误差对齿轮传动系统动态特性的影响,对其进行可靠性评估是齿轮传动设计领域的难点。对齿轮传动系统可靠性进行有效评估是实现整个系统动态优化设计的关键。将Pro/E软件二次开发技术与ADAMS二次开发高级编程技术相结合,建立了齿轮传动系统的参数化虚拟试验样机,对其进行模拟计算,获取系统内部各个零部件动态特性曲线和数据,利用Monte Carlo法编写产生伪随机数子程序,模拟系统的各类随机误差分布,综合考虑各类随机误差的影响随机建立系统虚拟试验样机并进行仿真计算,获取大量系统动态特性数据。利用VC++编程统计试验数据,求取系统可靠度,进而实现对齿轮传动系统随机误差影响下的动态特性进行可靠性评估。该方法不必建立和求解繁琐的数学模型,快捷、方便而且精度较高。     

基于状态信息的航空发动机运行可靠性评估

航空发动机是飞机的"心脏",其运行可靠性评估对保障飞行安全具有重要意义。受不同运行状况的影响,航空发动机退化程度和失效时间具有较大的离散性。针对单台航空发动机运行可靠性评估难以运用基于大样本统计的传统可靠性方法的问题,提出基于状态信息的航空发动机运行可靠性评估方法。该方法利用核主成分分析建立状态子空间,描述航空发动机状态性能的变化;计算正常状态与当前状态子空间基矢量的主夹角,利用映射函数将主夹角转化为运行可靠度。采用美国国家航空航天局提供的航空发动机全寿命仿真数据和某维修厂现场实测数据对所提出的方法进行验证,结果表明该方法能够合理地评估单台航空发动机的运行可靠性,为小样本条件下航空发动机运行可靠性评估提供有效手段。     

大型压机液压同步平衡系统可靠性分析

根据液压可靠性的基本理论,对大型压机的液压同步平衡系统进行了可靠性分析,建立了系统的可靠性逻辑图和数学模型。基于该系统的模型,利用MATLAB软件,进行了仿真计算,绘制出了可靠度仿真曲线。指出了提高系统可靠性的方法。     

高速列车轴承可靠性试验时间的确定及可靠性寿命评估

受产品成本和试验时间的限制,高速列车轴承可靠性试验一般采用小样本、定时截尾试验方案。在此情况下,如何确定出可靠性试验时间和对轴承的可靠性寿命进行分析是值得深入研究的问题。从轴承疲劳寿命服从的分布入手,推导出高速列车轴承样本数和试验时间的数学模型,采用Bayes多层估计法对无失效试验数据进行了处理,建立起高速列车轴承的可靠性寿命评估模型,并以国产高速列车轴承为例给出仿真计算结果。     

基于L-M法的某型UUV系统可靠性评估及应用

针对某型UUV可靠性评估时样本量少、评估可信度低的问题,应用L-M法对UUV研制阶段的系统级和组部件级收集的试验数据进行分析和利用,提出了基于L-M法的某型UUV系统可靠性综合评估方法,并给出了应用实例。从计算结果可看出,该UUV的可靠度下限为0.8237,满足可靠性指标要求。     

基于证据理论的溢流阀调压弹簧可靠性设计优化

以溢流阀调压弹簧的固有频率最大为设计目标,考虑弹簧的剪切强度可靠性约束条件和溢流阀的开启特性要求,建立了调压弹簧的可靠性优化设计数学模型.结合基于证据理论的可靠性评估方法,采用遗传算法对所建立的数学模型进行求解.给出了设计实例,通过蒙特卡洛方法对实例解进行了验证,得到了有价值的优化方案.     

过盈联接的模糊可靠性分析与仿真研究

过盈联接的可靠性取决于实际过盈量、最小极限过盈量和最大极限过盈量之间的关系,影响因素包括材料的力性能、材料副的摩擦特性、载荷特性以及联接各部分的几何尺寸,计算公式十分复杂,即使忽略设计中实际存在的模糊信息和各随机因素均服从简单正态分布,也很难用常规方法确定其可靠度的解析解.根据常规可靠性理论和模糊数学方法,建立过盈联接模糊可靠性分析的数学模型,并在此基础上建立一套过盈联接可靠性计算机数字仿真的方法,编写相应的计算机程序,并通过实例对过盈联接可靠性进行仿真研究.