多运行水平聚合马尔可夫可修系统可靠性分析

对多运行水平聚合马尔可夫可修系统模型,进行了进一步的可靠性分析,对已有的结论进行了改进,使之更符合系统实际运行的规律及特征.借助生物药理学中的离子通道理论、Laplace变换方法以及矩阵方法得到了表征多运行水平可修系统可靠性的几个关键指标:系统在各个运行水平逗留时间的概率密度函数、平均逗留时间以及在各个运行水平的平均访问次数.最后用数值算例对所得结论进行了模拟实现.      

多运行水平马尔可夫可修系统的新型可靠性指标研究

将系统运行水平相同的状态归为一类,整个状态空间被划分为多个运行水平,建立了多运行水平马尔可夫可修系统模型并对其进行可靠性分析。 运用生物药理学中的离子通道建模理论、Markov过程理论、矩阵分块方法给出度量该系统可靠性的几个新型指标:点可用度、区间可靠度、点区间混合可用度等。 通过数值算例对所得结论进行了模拟实现,表明这些新的指标可以运用到马尔可夫可修系统模型中。      

考虑性能退化及变工况的多状态系统可靠性分析方法

工作状况频繁变化(变工况)的复杂系统,由于其组成单元在复杂的工作环境下呈现出不同的性能退化规律,使得多状态系统的可靠性评估十分困难。考虑性能退化的多状态可靠性分析基本理论,定义了退化单元及复杂系统的多状态可靠性函数;给出了相应的计算方法。结合船舶复杂动力系统的应用实例,得到了其性能退化规律及变工况工作时的可靠度变化规律,所提出的考虑性能退化及变工况的多状态系统可靠性分析方法对复杂系统的可靠性评估有一定借鉴价值。     

步枪三发点射机构的运动可靠性研究

针对步枪三发点射机构的运动可靠性问题,通过分析步枪三发点射机构的主要结构及工作过程,提出了某步枪三发点射机构的运动可靠性要求.基于仿真环境制定了可靠性准则,采用蒙特卡罗法进行了随机问题的模拟,计算得到三发点射机构的运动可靠度为:0.987 3.通过参数影响分析,得到卡笋簧刚度、预紧力的不同取值对运动可靠性和接触载荷的影响,分析了发生动作失效和载荷过大的主要原因,为三发点射机构的实际应用提供了参考依据,其中棘爪簧刚度的有效取值范围为4～20 N·mm/(°).     

基于GO法的激光点火系统可靠性建模与分析

为了提高和评价激光火工系统可靠性,本文采用GO法建立了激光点火系统可靠性模型,并进行可靠性定性分析和定量计算.首先,通过元器件应力法预计激光点火系统各个组成模块的可靠性参数,然后通过GO法定性分析得到该激光点火系统的最小割集,并采用GO法定量分析计算系统非工作状态贮存5 y、工作状态工作时间1 h任务剖面下系统作用可靠度.通过与故障树定性分析结果、蒙特卡洛仿真分析结果对比,验证了采用GO法对激光点火系统进行可靠性分析的正确性与合理性.     

Reliability Modelling and Analysis of Satellite Propulsion System Based on Reliability Block Diagram and Extended Object-Oriented Petri Net

Modern satellite propulsion systems are generally designed to fulfill multiphase-missions.Traditional reliability modelling methods have problems of inadequate depict capacity considering complex systems such as satellite propulsion system.An extended object-oriented Petri net(EOOPN)method was proposed to facilitate the reliability modelling of satellite propulsion system in the paper.The proposed method was specified for modelling of phased mission system,and it could be implemented by generating combination of Petri net(PN)principles and object-oriented(OO)programming.The effectiveness of the proposed method was demonstrated through the reliability modelling of a satellite propulsion system with EOOPN.The major advantage of the proposed method is that the dimension of net model can be reduced significantly,and phased mission system at system,phase,or component levels can be respectively depicted.Furthermore,the state-space explosion problem is solved by the proposed EOOPN model efficiently.     

基于混沌理论软件可靠性定性仿真建模方

针对目前可靠性复杂软件系统存在的安全性问题,提出基于混沌理论的软件可靠性定量与定性相结合的仿真建模方法.首先,借助非线性混沌定量预测分析方法合理预测软件演变规律;其次,引入基于定量预测分析基础上的定性仿真建模预测分析方法,对定量预测结果进一步验证和推理,挖掘构建软件可靠性混沌建模的内在规律;最后,将QSIM算法应用在软件可靠性建模与预测分析的研究中,并且采用软件可靠性建模与预测评估手段给出软件可靠性度量标准,帮助检验和验证软件的可靠性.该研究成果可为软件可靠性建模提供新的方法和策略,提高软件可靠性建模预测分析的可行性和准确性,并且可以广泛应用到企业软件开发实践中,有助于企业发现影响软件可靠性的各种因素,解决软件安全性问题.     

用几何法求构件的可靠指标

本文所介绍的计算结构可靠指标的几何法既适用于随机变量为正态分布、对数正态分布及极值Ⅰ型等分布情况,也适用于基本随机变量相关的情况.该法将各种分布的随机变量转化成标准正态变量,然后用迭代法求解.几何法与过去常用求可靠指标的一次二阶矩法相比,具有迭代次数少、收敛快、精度高的优点,并在计算出可靠指标的同时,求出设计验算点值.当进一步研究随机有限元和结构系统的可靠度时,需对结构反复进行分析,有时需多次求可靠指标,这时,用几何法求解将更合适.     

弹药转运系统的可靠性设计及性能分析

针对复杂工作条件下(转运数量大、弹种多、速度高、负载重和工况恶劣)系统可靠性功能不断提高的要求,基于系统可靠度的预设值,依据工作零件的失效形式建立设计准则,利用AGREE方法对弹药转运系统进行快速可靠度分配和系统零部件的概率分布选型;根据系统的工作原理建立混联系统的可靠性模型;并根据系统的工作条件进行系统结构的可靠性设计;在多工况条件下,利用有限元软件进行弹药转运系统的可靠性能仿真. 结果表明:采用快速可靠性设计方法设计的弹药转运系统结构满足系统可靠性设计要求,系统结构功能、设计性能优于经典安全系数法下的设计结构;利用AGREE方法进行系统可靠性设计,方法便捷、可靠.      

汽车变速器壳体多工况自适应性拓扑优化方法研究

为解决汽车变速器壳体多工况拓扑优化适应性问题,提出一种基于折衷规划拓扑优化理论的汽车变速器壳体多工况自适应性拓扑优化思路.以某前横置变速器壳体为研究对象,以刚度最大、柔度最小为优化目标,借助Hyperworks分析软件,开展变速器壳体折衷规划自适应拓扑优化设计方法研究.经有限元分析验证,运用折衷规划拓扑优化方法形成的变速器壳体结构设计模型,在一/倒档两典型工况下的目标函数都逐渐收敛于最小值,各档位柔度均达到最小,可同时满足汽车各工况下变速器壳体强度可靠性要求.应用实践表明,折衷规划拓扑优化法是一种有效解决复杂结构体多目标优化问题的可行方法.     

电子系统的Markov模型和云可靠性评价方法

针对传统的Markov模型可靠性评价方法难以体现复杂可变工作条件对电子系统可靠性影响的问题,根据云模型融合随机性和模糊性的特点,将云模型和Markov模型相结合,提出了基于Markov模型的云可靠性评价方法.首先根据电子产品和维修人员的特点,建立失效率和修复率关于环境条件和维修人员生理状况的适应能力云模型,然后根据实际的工作条件情况建立工作条件云模型,最后由适应能力云模型和工作条件云模型通过X条件云发生器生成失效率云和修复率云,并作为输入参数代入Markov模型进行可靠性评价.该方法考虑了环境条件和维修人员生理状况对系统可靠性的影响,其评价结果更接近于系统的真实情况.采用该方法对某双机冷备系统的分析表明:在温暖、电压稳定和维修人员身体状况良好时,工作条件变化导致系统可靠度和可用度的下降幅度低于0.5％;在寒冷、电压不稳和维修人员身体状况一般时,工作条件变化导致系统可靠度和可用度的下降幅度最大可达90％,与实际情况相符.     

多状态多阶段任务系统的可靠度理论计算方法

多状态多阶段任务系统常见于关键性系统，其可靠性要求较高而其可靠度计算又相对困难.为实现该类系统可靠度的精准预测，研究了部件劣化符合马尔科夫过程的多状态多阶段任务系统的可靠度理论计算方法.首先，基于工作效率与需求的关系对该类系统可靠度进行了界定.其次，依据条件概率理论，建立了多阶段任务系统任务成功完成的概率公式.基于此，根据部件劣化的马尔科夫性及部件状态的跨阶段依赖性，推导了多状态多阶段任务系统的可靠度理论计算方法，并提出一种快速穷举部件状态组合的方法用于提高该计算方法的计算效率.最后，通过与蒙特卡罗模拟方法对比，验证了推导的可靠度理论计算方法的准确性与计算的有效性.     

T-S模糊切换系统的非脆弱鲁棒H∞ 控制

为解决传统控制器在存在参数摄动时使闭环系统可靠性及期望的动态性能下降问题,针对一类基于T-S 模糊模型描述的不确定非线性时变时滞切换系统,进行了非脆弱鲁棒H∞控制器设计。首先,应用平行分布补偿法( PDC: Parallel Distributed Compensation) 算法,建立了非线性切换闭环系统的全局模糊模型; 其次,基于平均驻留时间法( ADT: Average Dwell Time) 通过构造出模糊基依赖的Lyapunov-Krasovskii 泛函,得到闭环系统非脆弱鲁棒H_∞控制器存在条件,并将控制器的设计转化为求解一组线性矩阵不等式的凸优化问题。最后,仿真算例验证了该方法的可行性。     

基于协同效能的反导作战任务分配模型

提出了一种基于效能最优的多个反导武器系统协同反导作战任务分配模型。阐明了任务分配与目标分配的关系,给出了任务生成原理,建立了考虑任务分配均匀性和一致性的静态任务分配优化模型;为建模方案之间的协同约束,定义了基本效能、自协同效能和互协同效能;基于粒子群优化算法进行了求解。仿真结果表明:建立的模型和方法适用于静态任务分配问题,所得结果合理有效,能够反映出任务协同在多个反导武器系统协同反导任务中的优势。     

Reliability Based Design Optimization of Aero-Engine Spindle Ball Bearings

Aero-engine spindle ball bearings work in harsh conditions which are affected by relatively complex stresses. One of the key factors which affects bearing performance is its structure. In this paper,we used reliability based design optimization method to solve the structure design problem of aero-engine spindle ball bearings.Compared with the optimization design method, the value of equivalent dynamic load using reliability optimization design method was the least by MATLAB simulation. Also the design solutions show that the optimized structure possesses higher reliability than the original solution.     

水电仿真中导叶开度模型的分析与改进

水电仿真系统中关键的模型是水机调速器模型,基于仿真的目的,对混流式水轮发电机的关键数学模型进行了改进.针对水电仿真系统中调速器开机和关机过程中过速和不稳定问题,采用回归分析的方法,建立多项式回归模型,分段解析拟和推导出了水机调速器导叶开度的开机和关机数学模型,该方法简单、精确度高,即使输入为任意规律也可求解.上述方法经可靠性分析和测试,结果表明它在能保证仿真系统的真实性、可靠性和实用性的前提下,能以最简单、最直接的方式解决最复杂的问题,而且效果很好.吉林丰满水电站计算机仿真系统的应用实践,也验证了该方法.     

基于虚拟激励法的变速行驶车辆振动分析

在虚拟激励法的基础上,建立了人车路垂向动力学模型和道路虚拟输入模型,推导了车辆非匀速行驶的时-空频率关系,得到了车辆非平稳响应的瞬时功率谱,应用Mathematic语言编制了四分之一人车模型的仿真程序,以简化模型为例,考察了变速车辆行驶的平顺性.数值仿真结果表明,虚拟激励法用于求解车辆振动响应,尤其是用于非平稳随机输入下的车辆振动分析,简便快捷,省时省力,能很好地反映汽车乘坐舒适性.     

一种内旁通道阀式磁流变液悬置结构原理与试验研究

理想的动力总成悬置在低频高幅值激励下应具有大刚度大阻尼、在高频低幅值激励下小刚度小阻尼特性.针对现有磁流变液悬置的动刚度可控范围低、零场动刚度大及工作行程有限等问题,本文提出并实现了一种在全工作频率范围内具有较大动刚度范围、较小零场动刚度和最大化工作行程的磁流变液悬置,即内旁通道阀式磁流变液悬置.利用有限元仿真软件对该磁流变液悬置进行了电磁场仿真分析.建立了该磁流变液悬置的可控阻尼力数学模型,并基于搭建的伺服液压作动系统进行了磁流变液悬置阻尼力可控性能试验.     

Hybrid Structure Reliability Analysis Based on the Damped Newton Method

This paper presents a hybrid model reliability analysis method based on the damped Newton method with both random and interval variables to solve the hybrid structure reliability problem.The method combines an outer iterative solution and inner layer numerical calculation.In the outer iteration,the method seeks an optimized solution to the interval variable iterative by adding the boundary constraint condition based on the damped Newton optimization theory.In the inner layer solution,the method first reduces the dimension of the random variable through the dimension reduction method,then obtains the first four-order central moment of the function through the application of the Taylor expansion method,and finally calculates the reliability index of the structure according to the fourth-order moment calculation structure of the function.The results of a numerical example and an engineering ten-rod truss structure show that the proposed method can effectively solve the random-interval hybrid reliability problem and has better calculation accuracy than that of the two-layer iterative method.     

神经网络与响应面法相结合分析既有混凝土桥梁的可靠性

响应面有限元的可靠度计算是采用有限元数值模拟来解决功能函数不能明确表示的结构可靠度计算问题的一类方法,对于大型复杂结构的可靠度分析有重要的意义.提出了基于BP神经网络与响应面法相结合的结构可靠度计算的几何分析方法,通过得出的可靠指标对一座既有桥梁进行了可靠性分析.数值试验表明,该方法建立的神经网络模型可以很好地拟合真实的极限状态函数,在既有桥梁可靠性分析中具有广阔的应用前景.