压力容器寿命控制方法

对于各类压力容器,尽管它们的预测寿命可能完全不同,但都是按有关规程统一规定的检修周期进行检修的。在这种检修周期事先指定的情况下,寿命预测方法已无法保证结构安全,这也是压力容器发生事故的主要原因之一。为此,提出一种压力容器寿命控制方法,建立含多种损伤的寿命控制方程和常用的单损伤寿命控制公式,并对疲劳、应力腐蚀和蠕变等具体情况下的压力容器寿命控制进行讨论。寿命预测是从缺陷的初始尺寸积分到临界尺寸来估算寿命的,而寿命控制正好与之相反,是事先指定寿命,然后反求初始缺陷尺寸,并通过无损检测可靠性方法检出结构中大于该尺寸的缺陷,对检出的缺陷进行维修或更换相应的零部件,从而保证整个结构在指定寿命期内的安全。     

整体推断的极大似然方法

提出整体分布参数的概念，给出分布参数与整体分布参数、状态变量之间的一般关系式，建立任意分布整体推断的极大似然方法，推导出整体推断的点估计和置信限、置信区间的估计公式。该方法可以将不同状态下的试验数据作为一个整体进行统计推断，全面开发利用不同状态下试验数据之间相互提供的横向信息，从而使可使用的信息量远远大于只能分别在各自状态下对试验数据进行统计分析的传统极大似然方法。本文方法仅要求所有状态下的试样总和是大样本，呼个状态下的试样数量则可以是小样本，而传统的极大似然方法要求每种状态下的试样数量都必须是大样本。因此，整体推断的极大似然与传统的极大似然方法相比，在精度相同的情况下可以节省大量试样；而在试样数一定的条件下，又能提高预测精度。     

相关系数平稳序列自适应算法

相关系数平稳序列的均值和方差都随时间变化，是一类工程中常见的随机序列，传统的平稳序列只是它的一个特例。文中在已建立的相关系数平稳序列分析方法的基础上．进一步提出相关系数平稳序列自适应算法。该方法属于一种快速算法，它通过将非线性方程组转化为线性方程组进行求解．实现了对相关系数平稳序列数据的实时处理，对其模型参数的实时修正，并且具有相当高的精度。     

双方差回归分析方法

提出双方差回归模型,建立双方差回归分析方法,给出其回归方程和高置信水平、高可靠度的置信限曲线。双方差回归模型包含完全相关随机变量和相互独立随机变量,前者可用相关方差表征,后者则需用独立方差描述。传统回归分析主要适用于处理在一条曲线上随机波动的数据,而文中方法则可处理在多条不同曲线上随机波动的数据。在性能曲线测试中,文中方法与成组试验法相比,具有信息量大、精度高,所需试样少的特点。     

S-N曲线和P-S-N曲线小子样测试方法

采用异方差回归分析理论,建立一种S-N曲线和P-S-N曲线小子样测试方法,可以对金属材料中寿命区的S-N曲线和P-S-N曲线进行散点测试。该方法能将一条S-N曲线上的所有试验数据作为一个整体进行统计分析,实现多母体联合推断,信息量远远大于成组试验法,既可节省大量试件,又能提高测试精度。此外,该方法对成组试验数据的分析精度也比成组试验法高,可以对过去积累的S-N曲线试验数据进行处理,在不补充试验的情况下,即可得到P-S-N曲线。大量Monte Carlo模拟验证和工程应用表明,在精度相同的情况下,该方法可以比成组试验法节省60％以上的试件。     

正态分布定数和定时截尾数据可靠性评估方法

定数和定时截尾试验是工程上非常重要的一类寿命试验,目前对于产品寿命遵循指数分布情况已有成熟的可靠性评估方法,但是对于工程上常见的产品对数寿命遵循正态分布的情况,还难以根据定数和定时截尾寿命试验数据进行可靠性评估。为此,本文首先提出一种正态分布定数截尾数据可靠性评估方法,能够根据定数截尾寿命试验数据评估产品高置信度、高可靠度的可靠寿命单侧置信限,以及给定时刻下高置信度的可靠度单侧置信下限。然后进一步将该方法推广到定时截尾试验的情况,给出一种正态分布定时截尾数据可靠性评估方法,能够根据定时截尾寿命试验数据进行高置信水平的可靠性评估。从而使工程上许多无法处理的定数或定时截尾寿命试验数据得以统计分析,实现小样本可靠性评估。     

仿真结果距离检验方法和频谱分析方法对比分析

针对仿真结果动态一致性检验,将距离检验方法与频谱分析方法进行对比分析。研究表明,目前常用的频谱分析方法需要将数据从时域转化到频域后再对仿真结果动态一致性进行检验,而数据从时域转化到频域后,已不能反映样本序列中各时刻值的先后顺序,也就无法检验实测样本序列和仿真样本序列之间各时刻值先后顺序关系的一致性,因此,频谱分析方法只适用于可以忽略序列中各时刻值先后顺序的平稳序列。但是,工程实际中样本序列各时刻值的先后顺序也是需要检验的重要参数,譬如先爬升再下降与先下降再爬升这两种导弹弹道是截然不同的,频谱分析方法不能对此进行有效的检验。距离检验方法则能直接在时域内对仿真结果动态一致性进行定量检验,它对平稳序列和非平稳序列均适用,可有效地解决仿真结果动态一致性定量检验的问题。     

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。     

自识别自校准滤波方法

建立一种能够自动消除系统误差、减小偶然误差的自识别自校准滤波方法,包括量测自校准滤波方法和双未知输入自校准Kalman滤波方法。前者能够解决在线监测、故障诊断、导航与控制等工程领域中量测系统因干扰和噪声而导致的未知输入(系统误差)问题。后者则能够当系统的状态方程和量测方程均含有未知输入时,自动对其未知输入进行识别、估计和补偿,消除系统误差,并通过数据融合减小偶然误差,提高滤波精度。