基于Vine Copula模型的失效相关机械零件可靠性分析

针对多失效模式相关的机械零部件,利用Copula函数描述相关性方面的优势,提出了一种多失效模式相关机械零部件的可靠性建模方法。基于Vine Copula函数将复杂多失效相关的机械零件可靠性问题转换为对多个二维Copula函数进行分析,采用极大似然估计法和AIC信息准则识别最优二维Copula函数。机械零部件失效模式相对较少,获得失效样本就少。为了避免AIC值的变异性,基于改进参数的Bootstrap法提出了失效样本容量较小时最优二维Copula函数的识别。利用Matlab进行模拟检验了改进参数Bootstrap法可行性,进而运用Vine Copula模型来求解多失效模式相关机械零部件的可靠度。最后通过传动轴的算例与其它方法进行比较得出所述方法的合理性、有效性。     

高维Copula函数的动态系统可靠性模型研究

针对多失效相关的动态机械系统,利用Copula函数描述各单元之间失效模式的相关性,提出了一种具有多失效相关的动态机械系统可靠性模型,采用R-Vine Copula函数将复杂系统的可靠性问题转化为多个二维Pair Copula函数进行分析,利用最大生成树算法(MST)选定最优R-Vine结构,通过非参数核密度估计(KDE)对模型中的时变参数进行描述,并重点对机械系统中常见的串-并联系统(混联系统)进行建模分析,最后通过航天器开闭轴系的算例,验证该模型的有效性。     

失效模式相关对机械系统可靠性的影响分析

本文用可靠度界限分析法对减速器传动件的联接系统进行了可靠性分析计算,用蒙特卡洛法对计算结果进行了验证,分析了失效模式相关程度不同对系统可靠度的影响,并对机械系统可靠度的简化计算作了说明。     

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.     

基于合理验算点失效相关机械系统可靠性分析及仿真

以共因失效为研究背景,根据改进的一次二阶矩原理,探讨多重联合失效概率近似计算时合理验算点的选择及其确定方法,从共因失效的内在机理出发,揭示共因载荷的分散性是引起机械系统零件间失效相关性的本质原因,并建立失效相关系数及其主要影响因素之间的近似关系。针对典型机械系统,给出系统可靠度计算的一般表达式,利用条件可靠指标法,通过不断降维实现系统可靠度求解,并给出其计算方法。在此基础上编制Matlab程序,实现机械系统可靠性分析的计算机仿真。最后,通过算例进一步验证该方法的可行性、有效性。     

零件失效寿命相关的储备系统Copula可靠性模型

基于Copula函数,刻画当前工作零件寿命和储备零件工作寿命之间的相关结构,给出了2单元冷、温储备不可修系统可靠度计算模型。利用阿基米德Copula函数的可加性,通过迭代和降维,解决了n个寿命异型非指数分布零件构成的储备系统可靠度建模问题。根据极大似然估计和k-s检验思想,给出零件失效寿命相关程度参数的估计方法及相关结构的选择准则。最后,通过算例,说明该理论方法的可行性、有效性。     

基于联合验算点和PNET法失效相关机械系统可靠性分析

针对JC法(一次二阶矩法)不适于求解高度非线性功能函数结构的可靠性问题。结合最大熵原理,在求解联合验算点的基础之上,对机械系统各失效模式功能函数进行线性转化,并进行了相关性分析。根据相关程度的大小,由概率网络估算技术(Probabilistic Network Estimation Technique,PNET)法的有关原则,找出系统主要失效模式,用主失效形式代替系统所有失效形式,给出了一种精确的可靠度分析的方法。最后结合算例,进一步验证了该方法的精确性和可行性。     

考虑多种失效模式相关条件下串联模型机械系统可靠性灵敏度计算方法

实现对机械系统服役状态下各类随机参数的可靠性灵敏度分析,可为系统的控型控性设计、延寿设计提供可靠的理论依据,进而实现对系统全周期的动态优化设计。机械系统的失效常常出现多种失效模式。多种失效模式的相关性使得对机械系统的可靠性灵敏度分析变得复杂化,如何实现考虑系统部分或全部随机变量对系统所有相关失效模式全方位影响的可靠性灵敏度计算成为瓶颈。根据灵敏度和偏导数的定义,建立了考虑多种失效模式相关条件下串联模型机械系统可靠性灵敏度数学模型,模型中重点考虑了系统部分或全部随机变量对多种相关失效模式的多维影响,同时给出了机械系统可靠度计算方法,建立了对多种相关模式影响下串联模型机械系统可靠性灵敏度计算的有效途径。最后,以明弧焊机为算例,通过ADAMS/View建立其参数化虚拟样机,计算了焊机各类随机误差的可靠性灵敏度。该方法适用于系统参数为任意分布类型,便于程序化操作,结果准确且应用范围广。     

基于Copula函数模型的某自行火炮传动系统可靠性分析

针对自行火炮传动系统可靠性难以准确预测的问题,引入Copula理论,建立了Gumbel Copula函数模型,确定了自行火炮行程与可靠度之间的动态关系,得到了系统平均寿命;经过与子系统相互独立和完全相关情况的比较,验证了Gumbel Copula函数模型对自行火炮传动系统可靠性预测较好。     

机械系统可靠性的动态优化设计

通过运用动态规划法原理和网络图方法,探讨了在机械系统设计中,既要使系统的可靠性最高,又要使系统的生产成本最低的机械系统的动态优化设计的原理和方法,通过实例分析证明此方法可以有效地解决机械系统可靠性问题.     

基于Copula失效相关结构系统的失效概率计算

针对具有相关失效模式的结构系统可靠性分析问题,提出利用Copula计算结构系统的失效概率。Copula函数可以采用多种边缘分布函数来推求联合分布函数,构造随机变量间的相关结构。该方法分别以各失效模式的功能函数值为Copula分析变量,利用MATLAB软件和Monte Carlo模拟法产生的随机抽样数据估计Copula参数,实现各功能函数间的联合概率分布函数的Copula建模,从而可以利用Copula计算结构系统的失效概率。最后用工程算例验证该理论方法的可行性,为具有相关失效模式的结构系统可靠性分析提供新途径。     

基于Copula理论的两部件系统失效相关分析

对系统进行可靠性分析时,部件或者系统的失效率估计显得越来越重要。文中提出了基于Copula理论的两部件失效率相关模型。通过构造Copula函数来描述系统中两部件之间的失效相关性,确定两部件的失效联合分布函数和部件的条件失效概率密度函数。最后,通过分析实际工程中两部件系统中的失效数据对该模型进行验证。     

多失效模式机械系统可靠性灵敏度设计

在机械系统可靠性设计理论与灵敏度分析方法的基础上,研究不完全概率信息条件下多失效模式的机械系统可靠性灵敏度分析问题,提出机械系统可靠性灵敏度分析的计算方法,给出可靠性灵敏度的变化规律,研究设计参数的改变对机械系统可靠性的影响,为机械系统可靠性设计提供理论依据.     

考虑共因失效的系统可靠性模型

不考虑共因失效的影响,求出系统的可靠度表达式,然后将该表达式转化成包含共因信息的可靠度表达式。在模型推导的过程中,直接从系统的失效过程入手,假定构成系统的各元件在独立失效情况下其寿命具有相同的概率分布,构成系统的元件存在多种失效过程,各失效过程相互独立,并服从泊松分布,从系统中某一指定元件的可靠度推广到某指定m个元件均完好的概率。算例解释了该理论模型的使用过程,并将典型系统--串联、并联以及串并联系统的计算结果与不考虑共因失效时系统的可靠度相比较。结果表明,模型的计算结果与传统的定性分析结果相吻合,证明了该理论模型的正确性。     

基于Copula函数的失效相关构件可靠度计算

相关性可靠度的计算是可靠性工程的重点和难点。利用刻画相关性最有力的工具Copula函数,给出关于失效相关构件可靠度计算的新方法(Copula-Reliability算法),验证多模式失效的机械零件可靠度值是介于独立假设理论计算值和薄弱环节理论计算值之间的一个连续变化过程,克服Dietlevsen窄界、主次失效模式、独立性假设等方法的局限性。该方法不需要确定n种失效模式的联合密度函数,且用n重差分运算代替n重积分运算,简化了计算。通过实例与别的方法进行比较,说明方法的有效性、精确性。     

考虑相关失效的管道类系统可靠性建模

以管道、钢缆等典型的连续系统可靠性建模为背景,通过将管道类连续系统离散成若干单元（作为一个串联系统对待）,应用最小次序统计量推导出了连续系统强度的概率密度函数,分析了基于最小次序统计量思想的串联系统相关失效可靠性建模。讨论了连续系统材料强度的两种影响因素,即材料自身的不均匀性和材料质量的不稳定性,建立了管道类连续系统可靠性模型（该模型能反映单元间的失效相关性）,并通过Monte Carlo方法模拟验证了所建立模型的正确性。最后,探讨了管道类连续系统的单元划分原则,并对大管道系统的失效概率进行了估算,为管道、钢缆等连续系统的可靠性设计与可靠性计算提供依据。     

机械系统可靠性的模糊分析

本文将机械系统及其单元的可靠度当作模糊数来处理,并简述了几种机械系统可靠性的模糊分析方法.     

在失效模式相关时的机械可靠性分析

介绍了在失效模式相关时的机械可靠性分析方法。利用与机械设计中的设计公式类似的极限状态方程,给出了在变量相关、失效模式相关时的可靠度计算公式以及非正态变量的处理方法,方法简单可行。最后以一实例说明其计算方法。     

基于贝叶斯网络的系统可靠性共因失效模型

研究了应用贝叶斯网络建立共因失效系统可靠性模型的方法。应用所建模型,对典型系统进行了可靠性分析,并应用Monte-Carlo数字仿真方法进行了仿真计算。结果表明,模型的计算结果与传统的定性分析结果相吻合,且具有较高的计算精度,证明了该理论模型的正确性和有效性。