综合单元验前信息的系统可靠度Bayes评估

针对目前可靠性评估方法的不足,提出了综合单元验前信息的系统可靠度Bayes评估方法。该方法根据验前信息确定各单元的验前分布,将寿命型单元等效为成败型单元,将混联系统等效为串联系统,从而将复杂系统转化为成败型单元串联系统,在此基础上利用各单元的验后前两阶矩进行系统可靠度综合,能够较好地解决传统方法对数据依赖性过强、不能有效综合验前信息等缺陷。最后通过仿真示例验证了该方法的合理性与有效性。     

单元为不同分布的串并联系统可靠度Bayes置信限

依靠寿命试验对整机进行可靠性评定受到多种制约,单元为不同分布的复杂系统可靠性综合一直是可靠性工程中的难点问题.根据可靠度一阶矩与二阶矩符合相等原则,基于工程背景,研究了无信息先验下求解含并联冗余的串并联系统可靠度Bayes置信限的方法.在已知单元寿命分布及试验信息的基础上,基于Bayes方法,分别用Beta分布和LΓ分布拟合各单元可靠度的验后密度,计算各单元及并联冗余子系统可靠度一阶矩和二阶矩.利用并联系统可靠性模型,将并联冗余子系统等效为二项或指数单元,使系统简化成一般串联系统.再根据串联系统可靠度一阶矩和二阶矩折算出系统试验信息,相当于替代了整机可靠性试验,并据此求解系统可靠度的二项近似与指数近似2种Bayes置信限.该方法在实际工程中具有明显的应用前景,以某型自动平衡记录仪为例,验证了其有效性和实用性.     

基于DGM(1,1)的成败型系统可靠性增长Bayes评价模型

针对有多个研制阶段的成败型系统,提出了一种可靠性增长的Bayes评定模型。该模型首先根据Laplace检验,确定系统的可靠性是否增长;然后根据各个阶段可靠度的点估计,运用DGM(1,1)模型对现场试验的可靠度进行预测,得到验前信息,再运用列联表分析计算验前信息与现场试验信息的相似程度;最后,结合Bayes方法对验前信息和现场信息进行融合,在给定的置信度下,得到系统的可靠度置信下限。实例分析表明了该模型的有效性。     

验前信息的决策方法

在一些实际的可靠性工程中,对产品提出可靠性指标(如可靠度、可靠度置信下限等)要求的同时,试验经费又决定了只能做少量的试验.在这种小子样数据情况下,Bayes方法所获的可靠性评估结论依赖于验前信息.为了评定产品是否满足可靠性指标,须给出验前信息的决策域.文中提出一种验前信息决策域的计算方法,并将其用于计算成败型和指数寿命分布型产品验前信息的决策域.通过两个算例说明以上方法是有效可行的.     

寿命型到成败型数据的等效折算

针对混合系统可靠性评估的困难,提出均值置信限等效原则来进行寿命型数据(如指数分布、Weibull分布等)到成败型数据折算.该方法克服了矩匹配法的缺点,后者的折算误差通常较大,属于该类方法的均值方差法和evaluationfunction方法(EF方法)也难以推广到Weibull分布情形,Bayes方法又依赖于验前信息.文中所提出的方法很容易应用到Weibull分布的情形,而且对于工程中重点关注的可靠度点估计和置信下限估计,折算前后也保持了一致性.以指数分布和Weibull分布到成败型的折算为例进行推导,并通过3个算例证明该方法的有效性.     

极小子样高可靠性成败型产品试验的贝叶斯评估方法研究

首先阐明了极小子样高可靠性成败型产品试验评估的重大意义及通常用贝叶斯法解决该问题时所遇到的困难。在具有相同验前概率值的情况下,研究了不同典型验前概率分布模型对做一次成功试验后所得的验后概率值（可靠度或失败概率）的影响,并提出了一些合理选择模型的建议。     

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.     

系统可靠性评估与更新方法

建立一种系统可靠性评估与更新方法,能够根据子系统的试验结果给出系统可靠度的置信限,并根据系统的试验结果对其寿命或可靠度的置信限进行更新。鉴于一般系统的可靠度是各子系统可靠度的和差积商及其组合,因此在置信分布的基础上,提出一种和差积商的置信限理论,给出子系统可靠度和差积商的置信限公式,解决了一般系统可靠度的置信限计算难题。通过子系统可靠度置信限和当前系统试验数据的有机融合,建立了对系统寿命或可靠度进行实时更新的公式。文中详细讨论了系统成败型试验的可靠度更新方法和非成败型试验的寿命及可靠度更新方法,给出工程上常用的Weibull分布、对数正态分布的寿命和可靠度更新公式。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系统寿命预测和可靠性评估精度。     

对刀具整体结构可靠性的研究

本文把刀具看成由其主要部件组成的串联系统，通过对该系统的分析，分别建立了 夹紧可靠度模型，刀具各组成的综合工作可靠度模型，并进而建立了刀具整体结构可靠度模型，对于该模型本文给出了实例分析，分析结果与实际情况相符。     

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。     

变量相关时多模式可靠性灵敏度分析的矩方法

针对变量相关情况下多模式系统可靠性灵敏度分析问题,给出一种通用数字模拟的方法,并将变量相关情况下单模式可靠性灵敏度分析的矩方法推广到多模式情况,得到串、并联多模式系统可靠性灵敏度分析的矩方法.在所提的方法中,首先将相关变量空间等效转化为不相关变量空间,并将系统多个失效模式的功能函数转化为不相关变量空间的功能函数,进而利用矩方法得到多模式系统失效概率对不相关变量空间基本分布参数的灵敏度,最后利用相关变量空间与不相关变量空间的等价关系及复合函数求导法则,求得多模式系统失效概率对相关变量空间中变量均值的灵敏度.并以数值算例说明所提方法的合理性.     

一种综合考虑试验信息和验前信息的系统可靠性分析方法

应用贝叶期方法将试验信息和验前信息结合起来，以求解一般串联系统的平均无故障工作时间，这种方法可以用在系统的小子样或者极小子样试验情况。     

多失效模式机械零件可靠性灵敏度估计

机械零件的失效往往存在多种失效模式,且这些失效模式对可靠性灵敏度均有影响,因此在进行可靠性灵敏度估计时,要充分考虑零件的各个潜在失效模式。提出一种多失效模式机械零件可靠性灵敏度分析的数值方法。运用随机摄动技术和四阶矩技术,求得各失效模式功能函数的前四阶矩及可靠性指标,解决了随机变量分布类型未知时,各失效模式的可靠度计算问题。根据机械零件失效模式较少的特点,将零件的潜在失效模式视为串联关系,则零件整体的失效即为失效模式的串联失效。结合灵敏度分析的梯度算法,推导出关于随机变量均值和方差的可靠性灵敏度的计算公式。数值算例表明所述方法可快速有效地估计多失效模式机械零件的可靠性灵敏度,且适用于非线性功能函数的情况。     

Reliability analysis using an enhanced response surface moment method

Moment methods, which are powerful and simple techniques for analyzing the reliability of a system, evaluate the statistical moments of a system response function and use information from the probability distribution in the analysis. The full factorial moment method (FFMM) performs reliability analysis by using a 3ⁿ full factorial design of experiments (DOE) and the Pearson system for random variables. To overcome the inefficiency of FFMM, the response surface moment method (RSMM) has been proposed, which is based on a response surface model (RSM) that is updated by adding cross product terms into the simple quadratic model. In this paper, we propose the enhanced RSMM (RSMM+) that modifies the procedure of selecting a cross product term in the RSMM and adds a process of judging whether the response surface model can be established before performing an additional experiment. We apply the proposed method to several examples and show that it gives better results in efficiency.     

一种适用于复杂产品的可靠性评估方法

利用数理统计原理，针对复杂产品提出一种适用于其可靠性评定的矩拟合法。该方法是将部件和分系统试验数据折合成系统的试验数据，作为系统试验的验前信息，从而由二项式分布求任意置信度下的系统可靠度下限。计算方法简单实用，是复杂产品可靠性评定的较优方法。     

串并联系统可靠度置信区间估计

针对复杂系统可靠性试验非常少甚至没有做的情况，提出了基于单元信息进行可靠性综合的方法。该方法不需假设系统或单元产品的寿命服从某一分布，减少了因寿命分布选择不当所造成的可靠性和方差的误差。在获得单元可靠性的均值和方差的基础上，利用系统可以分解为单一的串联或并联关系，通过逐步综合获得复杂系统的可靠性均值和方差估计值。利用系统信息熵原理，将部件的试验数据折合为系统的试验数据，获得系统的子样数。由此提出了小子样下的系统可靠性置信区间估计新方法，该方法只假设系统可靠性估计服从正态或对数正态分布。新方法使用限制少，计算简单，适用于系统数据较少的可靠性分析。     

磁悬浮控制力矩陀螺锁紧机构可靠性设计及优化

鉴于传统确定性优化方法没有考虑结构参数的随机性对结构性能的影响,本文提出了一种基于可靠性灵敏度的锁紧弹片结构优化方法。首先,以某磁悬浮控制力矩陀螺锁紧弹片为研究对象,研究了有限元建模和失效模式;然后,考虑弹片结构尺寸和材料参数的随机性,结合响应面法与一次二阶矩法,研究了串联失效模式下弹片的可靠度计算方法,进而推导了可靠性关于设计变量均值和方差的灵敏度计算公式;最后,根据灵敏度分析结果,研究确定了弹片结构优化策略,构建了弹片可靠性优化模型。分析了安全系数法和可靠性法优化结果的差异,结果表明:与安全系数法相比,可靠性法的优化结果更好;在保证弹片可靠度的前提下,采用可靠性优化方法不仅使弹片质量下降了23.71%,使锁紧机构更加优化,而且使陀螺房质量也下降了0.98kg,有利于磁悬浮控制力矩陀螺整机结构的轻量化。