基于不确定理论的多部件竞争失效系统的可靠性评估

为了分析没有或仅有少量的历史故障数据的多部件竞争失效系统可靠性,同时考虑外界冲击对内部退化过程的影响,基于不确定理论分别建立串联竞争失效和并联竞争失效可靠性模型,并推导出相应的确信可靠度计算公式。通过一个微电子机械系统验证了模型的正确性和有效性。结果表明,外部冲击过程与内部磨损退化过程独立情形下的系统可靠度明显高于相依情形下的系统可靠度。     

开关寿命连续性两不同部件温贮备可修系统可靠性分析

S M劳斯对有两个同型部件构成的开关寿命为连续性随机变量的温贮备可修系统的可靠性进行了分析,在此基础上本文对由两个不同型部件构成的、开关寿命为连续性随机变量且开关失效系统立即失效的温贮备可修系统,在两部件的工作时间和维修时间以及转换开关的寿命和修理时间均服从指数分布、所有随机变量均相互独立、工作部件的寿命分布与其贮备时间无关、故障部件和转换开关均可修复如新的条件下作了可靠性分析,不仅给出了系统的可靠度、首次故障前平均时间的结果,还给出了各项稳态的可靠性指标的解析表达式.     

开关不完全可靠的工作失效与贮备失效修理不相同的二部件温贮备可修系统的可靠性分析

对由2个部件组成的开关寿命为连续随机变量且工作失效与贮备失效修理不相同的温贮备可修系统，当部件的工作时间、贮备寿命、维修时间以及转换开关的寿命和修理时间均服从指数分布，所有随机变量均相互独立，故障部件和转换开关能修复如新的情况下作了可靠性分析，建立了该类系统模型，给出了系统可靠度R(t)和首次故障前的平均时间MTTFF的解析表达式．     

多工况条件下高温蠕变失效因子的计算方法

API 581中对高温部件的风险分析,采用Larson-Miller方法进行失效可能性的计算.在长期蠕变失效因子的计算过程中,只以单一的工况参数来确定失效因子值,这对经受多工况操作条件的高温部件不适用.通过对长期蠕变累积损伤与失效概率之间关系的推导,提出多工况下的长期蠕变失效因子的计算方法.实例证明推导出的新方法比原API581方法更加准确.     

一类改进的一维弹簧-质量系统

为研究一串Ⅱ类胞元在冲击作用下的动力失效模式以及失效模式对冲击速度的敏感性,对GAO和YU提出的一维弹簧-质量系统进行了修正,忽略单个胞元的强化平台,给出了1个新的弹簧-质量模型.采用微分方程的显式积分算法,计算结果显示,系统失效模式只对速度敏感,在不同冲击速度下冲击系统会得到不同的失效模式.低速时,失效模式从冲击端到末端渐进失效;中速时,失效模式将会从两端向中间渐进失效;高速时,系统失效模式则没有规律可循.     

线性相连的(r,s,t)/(l,m,n):F格点系统的可靠性

线性相连的(r,s,t)/(l,m,n):F格点系统是由l×m×n个部件依次排列成一个长方体形状,系统失效当且仅当至少有一个由r×s×t相邻的部件排列成的一个子长方体中所有部件都失效,三维线性连续失效系统(k3/n3;F)是其特殊情形。本文给出了线性相连的(r,s,t)/(l,m,n):F格点系统的上、下界.     

基于KSII试验的焊点失效模拟研究

基于8-Hex实体单元束焊点模型,对部件试验中焊点的失效进行模拟.设计了一种KSII点焊试样试验装置,利用该装置分别进行KSII0°和KSII90°试验,确定焊点的失效剪切力和失效轴向力;对比分析了KSII0°试验和点焊搭接试验(Lap-shear)在测量焊点拉剪强度方面的差异;以KSII0°仿真和实验为基础,确定焊点材料属性中的弹性模量和切线模量.基于KSII试验确定的焊点失效模型,进行前纵梁的压溃实验及其仿真.结果表明,基于KSII试验的焊点失效模型有较高的模拟精度.     

基于动态故障树的导弹驾驶仪系统可靠性分析

导弹驾驶仪系统的可靠性是影响整个导弹任务成功的重要因素。由于该系统构成复杂且部件故障具有动态特性,传统的故障树分析方法很难描述系统失效的动态机制。为此,首先建立了某驾驶仪系统的动态故障树;然后根据部件测试和维修过程中的不确定状态按照一定的概率转化为可维修和不可维修的部件,从而对系统进行可靠性分析。在求解过程中,为了避免马尔科夫链应用中存在的组合爆炸问题,将蒙特卡洛方法应用于动态子树的求解中。仿真结果表明,上述方法可以对复杂、动态系统进行可靠性分析。     

硬质合金刀具的动态可靠性及失效率研究

分析了硬质合金刀具在断续切削加工时的主要失效形式,考虑了冲击载荷作用次数对刀具可靠性的影响,运用应力-强度干涉模型及随机过程理论,建立了硬质合金刀具的动态可靠性数学模型,给出了刀具在断续切削加工时的可靠度的变化规律.同时建立了以载荷冲击次数及加工时间为度量指标的刀具失效率计算模型.研究表明,随着载荷冲击次数和加工时间的增加,刀具的可靠度曲线出现逐渐降低的变化过程.刀具失效率具有"浴盆"曲线的特征,且与实验结果相吻合.通过该曲线可以准确地划分刀具的早期失效期、偶然失效期和耗损失效期,为刀具选取试验和修复时间以及可靠寿命等指标提供了理论依据.     

k个不同型部件串联系统的最优更换策略

引入并研究了一种δ-冲击下的几何过程维修模型:假设由k个不同型部件组成的串联系统,受到的冲击来自冲击间距服从威布尔分布的的更新过程,当冲击间距小于阈值时,部件故障导致系统失效.在更换策略M=(N1,N2,...,Nk)下,得出了平均费用率表达式,并通过数值模拟获得最优更换策略M=(N*1,N*2).     

考虑不同失效准则的基桩目标可靠度研究

以国内习惯采用的s-lg t失效准则为基准,给出了不同失效准则下单桩承载力的目标可靠度和安全系数的计算方法.算例分析表明：利用不同的失效准则确定出的目标可靠度和安全系数不同,且相差较大,但是桩基安全性并没有发生变化,只是采用的衡量标准不同.桩基设计时,首先要确定所采用的失效准则,利用不同的失效准则得出的设计参数是不同的.     

埋地输气管道安全并行距离分析

为研究埋地输气管道泄漏爆炸对并行管道的冲击破坏影响,采用TNT当量模型与数值模拟相结合的方法,分析不同并行间距下管道爆炸对并行管道的冲击破坏效应并进行验证.结果表明:随着并行间距增大,并行管道受爆炸冲击的影响分三个层次:大变形、持续小幅变形、无破坏效应;并行间距S3 m时,爆炸超压破坏和土壤挤压变形引起并行管道变形,产生破裂失效;并行间距4 mS6 m时,主要以土壤形变挤压为表现形式并破裂失效;并行间距S6 m时,形变应力主要源于土壤粘弹性变形且不出现破裂失效,但S8 m时并行管道会产生大变形.为保证埋地并行管道的稳定运行,其敷设间距推荐大于8 m.     

退化系统的对数正态δ冲击维修模型(英文)

研究了一类退化系统的δ冲击模型.假定冲击来自于一个具有对数正态分布更新间距的更新过程,当冲击之间的间距小于一个阈值时,系统就会失效.作者采用更换策略N,即当且仅当系统已经失效N次时用一个全新的系统更换,然后得到了系统长期运行下的平均费用的表达式,并且找到了最优更换策略N*的解析表达式,最后给出了一个数值实例.     

高温高压含硫气井屏障部件失效概率分析

目前中外油气井定量风险评估普遍采用的WellMaster和OREDA的井屏障部件失效概率数据库对四川盆地高温高压含硫气井的准确性及适用性均较差.因此,为了针对四川盆地高温高压高含硫气井特点,根据各井屏障部件的质量、服役环境、测试结果和管理水平等分析,对井屏障部件实际服役条件下的失效概率计算方法进行研究,利用层次分析法将评价指标分为目标层、准则层、方案层3个层次,采用1-9标度法建立评价矩阵进行失效影响因素的加权权重计算,实现定性与定量方法的结合,准确地获取了不同井况条件和井屏障现状下的失效概率值.结果表明,基于层次分析法所建立的失效概率修正计算方法可以有效地结合各部件影响程度的已知数据,同时可对数据库的失效数据进行较为准确的修正.     

屏蔽数据下串联系统双参数指数部件的可靠性估计

讨论串联系统中双参数指数部件的参数和系统可靠性指标的估计问题.在系统失效原因被屏蔽的情形下,分别利用极大似然法和Bayes估计法给出了部件参数和系统可靠性指标的估计.最后利用随机模拟方法给出数值例子.     

一种基于失效概率相对误差估计的可靠性分析方法

为更高效地分析复杂机械结构的可靠性，提出了一种新的基于Kriging模型和失效概率相对误差估计的自适应分析方法.采用泊松二项分布的近似正态分布推导了样本符号不确定区域内真实失效样本数的取值范围，并通过引入比例因子重新定义取值下限，以确保真实失效样本数准确落在确定的区间内，进而给出了一种更精确的失效概率相对误差的估计.采用学习函数U实现自适应试验设计.通过两个算例验证失效概率相对误差估计和自适应分析方法的准确性、通用性及高效性，结果表明:本文方法不仅能准确估计失效概率的相对误差，而且显著减少了功能函数的调用次数.     

K／n系统在（n，r，r）维修策略下的可用度

K/n系统已被广泛应用在现代高科技装备中,当失效部件的数量达到一定程度之后才要维修该类系统,常使用的一种维修策略是(n,r,r)维修策略.本文给出了K/n系统在(n,r,r)维修策略下,假定部件失效时间服从指数分布,维修时间服从均匀分布的条件下,对K/n系统进行讨论,并给出了该系统使用的可用度.     

面向信息系统的生存性恢复机制

为了克服现有信息系统生存性恢复手段单一、执行顺序固化以及恢复过程缓慢等不足,提出了一种以功能部件作为基本修复单位的生存性恢复机制.该机制根据关键功能部件的失效程度将信息系统提供的服务区分成完整服务、可接受服务以及中断服务3种类型,并以功能部件的可用性定义服务和信息系统的生存性.根据失效功能部件对服务的影响程度将恢复过程分为2个阶段,先通过修复关键功能部件恢复中断服务,然后再通过修复非关键功能部件完善可接受服务.应用新的恢复机制对一个网络教学系统进行生存性恢复实验,结果表明该机制能够依据信息系统的生存性态势确定恢复行为和执行顺序,与串行恢复机制相比,恢复行为的执行次数由9减少到3.     

微加速度计多失效模式可靠性分析

以梳齿式电容微加速度计为研究对象,开展考虑刚度失效、黏附失效等多个失效模式共同作用下的可靠性分析。首先,建立表征各失效模式的数学模型;并利用结构可靠度方法进行各失效模式的可靠性分析。然后,进行各失效模式的相关性分析,获得相关系数矩阵。最后,以各失效模式可靠性结果和相关系数矩阵为输入,建立微加速度计多失效模式可靠性分析模型;并进行相应的可靠性分析。一方面给出了微加速度计的可靠度,用于判别微加速计是否满足可靠度要求;另一方面给出了微加速度计各失效模式和各随机变量的量化的重要度排序,用于确定具有针对性的可靠性提高措施。     

基于性能退化模型的星载扫描部件可靠性评估

星载遥感仪器扫描部件具有"极小子样、零失效"的特点,其可靠性分析与评估一直是工程实践中的技术难题之一。首先在对扫描部件失效分析和性能建模的基础上,获得描述扫描部件的关键性能指标。然后结合应用,推导出基于Bayes性能退化数据的极小子样评估方法。给出仿真算例,说明该算法的有效性。