零件失效相关表决系统Copula可靠性模型

零部件失效相关是降低冗余系统可靠性的重要原因.从分解零部件失效相关结构和寿命边缘分布的角度,综合考虑了k/n(G)表决系统中导致失效相关的两类因素:共因失效和从属失效.运用Copula函数的相关性理论,建立了零部件失效相关的k/n(G)系统可靠度计算模型.因为无需确定零部件寿命向量的联合密度函数,且用低重差分运算替代了多重积分运算,反映了模型的简捷性和实用性.通过系统可靠度随零部件数目的变化曲线,验证了Copula可靠度理论的合理性;给出了模型中相关程度参数估计的两种统计方法.最后,算例说明了模型的有效性.     

以载荷作用次数为寿命指标的失效相关系统可靠性建模

提出以随机载荷作用次数为寿命度量指标框架下的失效相关系统可靠性建模方法。考虑系统中各零部件之间存在的失效相关性,通过引入条件可靠度建立失效相关系统可靠性模型。分别以静强度失效和疲劳失效的可靠性分析为背景,给出强度不退化和强度退化时随机载荷多次作用下的系统可靠度与失效率计算模型,并研究系统可靠度与失效率随载荷作用次数的变化规律。研究表明,即使强度不退化,系统的可靠度和失效率也会随着随机载荷作用次数的增加而逐渐减小,失效率曲线具有浴盆曲线"早期失效期"和"偶然失效期"的特征。强度随载荷作用次数退化时,随着载荷作用次数的增加,系统的可靠度降低较为明显;失效率先减小后增大,具有"浴盆曲线"的特征。所建立的模型可用于指导系统的可靠性设计、可靠性试验和全生命周期管理。     

基于部件相关的某履带车辆变速箱齿轮系统可靠性分析

针对传统的机械系统可靠性分析不考虑部件之间相关性而导致预测不准的问题,将Copula函数应用于机械系统可靠性分析中,建立了某履带车辆变速箱故障树并确定关重件,构建了具有相关性的齿轮系统可靠性模型,得到了行程和系统可靠度之间的关系,验证了建立的Gumbel Copula系统可靠性模型在分析机械系统可靠性的优越性,为机械系统可靠性分析及可靠性灵敏度分析提供了新思路。     

可缠绕式混合驱动柔索并联机器人可靠性分析

根据可缠绕式混合驱动柔索并联机器人的机构组成及工作原理,将失效模式与影响分析法(FMEA)和引入模糊集理论的故障树分析法(FTA)应用到该机器人系统的可靠性研究中,分析了机器人各子系统中零部件所有可能的故障模式、故障原因以及故障模式对系统的影响,找出了系统中潜在的薄弱环节和关键的零部件,通过理论计算可以得到机器人系统的故障隶属函数表及总体失效概率,结果显示机器人控制子系统对系统可靠性影响要大于机器人本体子系统和机器人动力子系统。研究结果对提高可缠绕式混合驱动柔索并联机器人系统可靠性有一定的指导意义。     

基于贝叶斯网络的多状态共因失效系统可靠性分析

为提高多状态共因失效系统可靠性分析的准确性,降低计算的复杂性,将贝叶斯网络和β-因子模型引入到系统的可靠性分析中,提出一种基于贝叶斯网络的多状态共因失效系统可靠性分析方法。利用贝叶斯网络不确定性推理和图形化表达的特点,建立考虑共因失效的多状态系统可靠性分析模型,通过β-因子模型对共因失效进行定量分析,充分考虑共因失效与系统部件间的逻辑关系,引入共因失效率构建考虑共因失效的可靠性评估模型。以柴油机冷却系统的共因失效分析为例进行验证,结果表明提出的方法可以对系统的共因失效问题进行清楚地表达,不需要计算最小割集,适用于复杂机械系统共因失效的研究。     

基于随机失效序列的制造系统动态可靠性分析

制造系统的动态可靠性不仅取决于系统零部件的失效模式,还与零部件的失效顺序密切相关。针对现有随机失效序列可靠性研究方法的不足,利用Petri网对动态系统的描述能力,将Petri网应用于动态可靠性及失效序列分析中。以系统Petri网模型为基础构造可达树,基于可达树得到系统所有可能的失效序列,给出了失效序列事件发生概率的计算方法,通过计算失效序列的发生概率求解系统动态可靠性指标。最后,以一制造单元实例验证方法的有效性。     

基于Copula函数的某履带车辆悬挂装置可靠性分析

针对传统的机械系统可靠性分析不准确的问题,将经济学中应用广泛的Copula函数引入到机械系统可靠性分析中,建立了某履带车辆悬挂装置边缘分布函数及系统可靠度模型,通过对模型简化并分析,得到了某履带车辆在G级路面3挡工况行驶时行驶里程与系统可靠度之间的关系,与扭力轴单个失效模型对比,系统可靠度模型能够对车辆维护保养周期做出准确判断,为机械系统可靠性研究及寿命预测提供了重要参考价值。     

考虑共因失效的机械零部件可靠性模型

共因失效作为相关失效的一种重要形式,普遍存在于机械零部件和系统的失效中.研究了机械零部件中由载荷所引起的相关失效现象,分析了相关失效产生的原因,运用应力-强度干涉模型,建立了存在多种失效模式的机械零部件可靠性模型,并运用该模型对齿轮的可靠度进行了实例计算.     

机械变速箱的齿轮失效作用分析及改进

齿轮是机械变速箱的关键零部件,在维持设备持续运行能力发挥了十分关键的作用。以此开展了机械变速箱的齿轮失效作用分析及改进研究。针对齿轮运转摩擦失效、机械变速箱微震失效及齿轮冲蚀作用是失效3个方面的问题,提出更换齿轮原材料、使用化学药品、隔离剂等具有润滑作用的试剂镀层齿轮内部机体、调整软韧性材料运转角度等改进措施。提升齿轮在变速箱的持续运转能力。     

考虑不同失效相关性的系统可靠性分配方法

为考虑系统组成单元间不同失效相关性对系统可靠性分配结果的影响,将影响系统可靠性分配的因素分为直接和间接两类,提出将复杂度和失效危害度作为直接影响因素,用于确定组成单元可靠性分配权重的相对大小。将工作环境、技术水平、改进成本等归为间接影响因素,引入相对分散性描述系统组成单元失效相关性,提出基于相对分散性的复杂度和危害度计算方法。基于Vine Copula函数建立考虑组成单元间不同失效相关性的串联系统可靠性分配模型,最后以某型数控机床主轴系统为例,进行不考虑相关性和考虑相关性两种情况下的系统可靠性分配结果对比分析,结果表明不考虑失效相关性得到的分配结果过于保守,增加产品研制费用。使用Vine Copula函数建立的系统可靠性分配模型能够考虑组成单元间不同的失效相关性,分配结果与传统多元Copula函数的分配结果相比更为合理。     

基于面向对象Petri网的变速箱产品制造过程建模与仿真

提出了一种面向对象petri网[OPNs]的建模方法:针对变速箱生产系统的复杂性,在模型构建过程中融入了面向对象的抽象机制,增加了系统模型的通用性及扩展性,同时减少了模型的复杂度;在定义了变速箱生产系统OPNs模型类及对象子网间消息传递模式的基础上,用实例描述了基于OPNs变速箱生产系统的建模过程,并运用Witness仿真软件对系统模型进行仿真,为实现变速箱产品开发中零部件的工艺路线优化提供基础。     

综合检测方法在推耙机变速箱故障诊断中的应用

液力机械传动变速箱的故障判断必须同时考虑密封件的失效和其它金属零件的摩擦磨损.采用综合应用压力分析技术与油液分析技术对推耙机变速箱的故障进行了判断,结果表明该方法能同时检测出密封件和其它零部件的磨损情况,达到既能确定故障部位,又能判断失效零件种类的效果.使用综合检测方法提高了推耙机变速箱故障诊断的准确性,减少了维修费用.     

考虑载荷作用次数的共因失效零部件可靠性模型

研究了共因失效这种失效相关性以及随机载荷作用次数对零部件可靠性的影响,指出共因失效不仅存在于系统中而且也存在于具有多种失效模式的机械零部件中。在不作零部件各失效模式相互独立假设的前提下,直接运用载荷-强度干涉模型和顺序统计量理论建立了多种失效模式下随机载荷多次作用时的零部件可靠性模型。以齿轮的可靠度计算为例,研究了零部件可靠度随载荷作用次数的变化规律。并运用Monte Carlo方法进行了仿真实验,验证了模型的正确性。     

相关失效分析方法评述与探讨

相关失效是系统失效的主要根源，其严重降低系统可靠性，近些年来已引起广泛的重视，并成为系统可靠性分析及概率风险评价中的一项主要研究内容，但在某些方面仍然存在着不足。这里主要介绍了相关失效分析中的几种常用基本模型，指出各种模型的应用范围及其局限性所在，并探讨了在相关失效分析工作中需进一步开展的研究方向。     

载荷粗糙度对可靠性的影响

研究随机载荷粗糙度和作用次数对系统可靠性的影响,运用应力-强度干涉模型和数理统计理论,建立随机载荷多次作用下的应力-强度干涉模型.在此模型下,通过理论分析和实例计算,找到载荷粗糙度、安全裕度和失效概率三者之间的关系,并建立一种新的零部件尺寸的计算方法.     

基于累积成本限制的k-out-of-n:F系统维护决策

为了在提高系统可靠性的同时有效控制修复成本,以k-out-of-n:F系统为研究对象,提出基于累积修复成本限制策略的维护模型,模型中考虑系统部件之间的失效相关性,根据系统中失效部件的数量m将系统故障分为两类.其中,Ⅰ类故障:系统失效部件数0相似文献   

叉车变速箱可靠性分析及优化设计

本文分析了 cpc3型叉车变速箱的失效形式及其结构、功能关系,建立起变速箱系统的可靠性计算模型。并从系统论方法出发,将变速箱系统分为齿轮传动、轴和键、轴承等部分,分别进行可靠性优化设计,文中着重讨论了变速箱的齿轮传动可靠性优化设计,按产品价值=功能/成本的定义,以追求变速箱价值最高为设计目标,建立起可靠性优化设计的数学模型。     

基于计算智能的机械零部件可靠性优化设计

针对多失效模式的结构系统的可靠性优化问题,提出了随机模拟-小波神经网络方法(MCS-WNN),将可靠性优化设计中的非正态随机参数的概率约束转化为等价的确定性约束,并运用粒子群算法迅速获得结构系统可靠性优化设计的初始点。并提出了一种小波神经网络的逆映射模型以优化设计参数,针对机械零部件的实验结果表明,上述方法行之有效。     

基于失效建模和分解重构的工控系统可靠性评估

本文提出一种基于失效建模和分解重构的工控系统可靠性评估方法。通过探讨可靠性与失效的关系,将失效率作为可靠性的评估标准。根据工控系统整体结构和功能,以完成某一特定功能为依据,将整个系统分解成若干个工控单元。根据工控失效对系统失效的影响,引入影响因子。以工控单元失效率为基础,分析各基本单元的逻辑关系,建立工控系统失效模型,将失效模型作为工控系统的可靠性评估的依据。     

制造系统可靠性分析的框架与动力学机制

制造系统可靠性的研究已有几十年的历史,但相关研究所界定的研究范畴模糊,缺乏统一的分析框架,容易与传统的设备系统可靠性研究发生混淆。在文献研究的基础上,对制造系统的定义和内涵进行分析,并据此重新阐释制造系统性能与可靠性概念之间的区别和联系。从设备-工艺孪生的角度重新定义制造系统的概念,并指出在制造系统可靠性研究中忽视系统中人的作用的制造系统描述是不完备的。基于功能视角,重新定义了制造系统失效模式,建立制造系统可靠性分析的框架,阐述制造系统可靠性随时间变化机制的研究方法。研究指出大数据方法将是未来制造系统可靠性研究的重要方法之一。