基于确信可靠度的齿轮可靠性建模与分析

现行的齿轮可靠性建模与分析方法往往只考虑了固有不确定性的影响,而忽略了实际中由于知识的缺乏而导致的认知不确定性对可靠性分析结果的影响。本文给出了基于性能裕量的确信可靠度计算流程和算法,应用不确定理论描述了齿轮部分设计参数和影响因素的认知不确定性,定量地计算了接触疲劳和弯曲疲劳下的齿轮确信可靠度并进行了参数敏感度分析。此外,将确信可靠度与未考虑参数认知不确定性的可靠度进行比较,进一步说明了考虑认知不确定性的必要性。     

基于概率测度的确信可靠性建模与分析方法

确信可靠性理论基于可靠性科学原理, 在产品设计阶段综合考量产品的性能参数与不确定性, 实现了产品的正向设计与定量设计。为了将确信可靠性理论转化为实践可行的可靠性设计流程, 提出了基于概率测度的确信可靠性建模与分析方法。通过研究功能性能裕量分析确定关键性能参数与性能阈值, 通过理论分析、仿真建模、实验建模建立产品的性能方程、裕量方程与退化方程; 确定量化参数的不确定性, 开展确信可靠性分析, 并计算可靠性定量指标。本文为可靠性设计工作流程提供创新性的理论探索和工程实践, 为进一步说明该方法的应用流程, 本文以某型电连接器作为案例进行研究,定量提出了电连接器可靠性的优化改进方向。     

基于不确定理论的退化数据分析方法

作为可靠性领域传统的数学工具,概率论难以解决现代可靠性工程面临的难题。本文以不确定理论在退化数据分析中的应用为切入点,阐述了不确定理论的基本公理、运算法则与不确定统计方法,给出了基于确信可靠性理论的可靠性建模思路,提出了不确定失效阈值情形下的退化数据分析与可靠性建模方法。利用时变不确定正态分布建立产品的退化方程,根据专家知识建立失效阈值的不确定分布进而构建裕量方程,最终根据度量方程推导出产品可靠性模型。使用不确定统计中的极大似然估计法与假设检验法解决参数估计与模型验证问题。案例分析说明如果不考虑失效阈值的不确定性,会造成可靠性评估结果较大偏差。研究表明不确定理论适合处理退化数据分析中的不确定性难题,具有广阔的应用前景。     

基于不确定理论的退化数据分析方法

作为可靠性领域传统的数学工具,概率论难以解决现代可靠性工程面临的难题。本文以不确定理论在退化数据分析中的应用为切入点,阐述了不确定理论的基本公理、运算法则与不确定统计方法,给出了基于确信可靠性理论的可靠性建模思路,提出了不确定失效阈值情形下的退化数据分析与可靠性建模方法。利用时变不确定正态分布建立产品的退化方程,根据专家知识建立失效阈值的不确定分布进而构建裕量方程,最终根据度量方程推导出产品可靠性模型。使用不确定统计中的极大似然估计法与假设检验法解决参数估计与模型验证问题。案例分析说明如果不考虑失效阈值的不确定性,会造成可靠性评估结果较大偏差。研究表明不确定理论适合处理退化数据分析中的不确定性难题,具有广阔的应用前景。     

基于确信可靠性的功能、性能与裕量分析方法

确信可靠性理论是近些年来提出的一种全新的可靠性理论。在确信可靠性理论中, 性能裕量是开展可靠性度量与分析的核心概念。如何在产品设计过程中对关键性能参数进行辨识和对性能裕量进行分析, 是首先要解决的重要问题。为此, 提出一种新型形式化分析方法——功能、性能与裕量分析(function, performance and margin analysis, FPMA), 以有序地梳理产品功能、性能关系, 辨识关键性能参数及性能阈值, 从而为后续的裕量建模与可靠性分析奠定信息和认知基础。详细阐述了该方法的内涵与基本流程, 明确了其在产品全寿命周期内的应用价值, 并以某型电连接器为例开展了案例研究。结果表明，开展FPMA能够全面挖掘产品可靠性相关信息，有利于真正把可靠性融入产品的设计中。     

基于确信可靠性理论的蠕变寿命模型应用研究

蠕变持久寿命的评估一直受到理论与工程领域的研究和关注,基于确信可靠性理论这一可靠性领域的新理论所提出的可靠性的三个科学原理建立了蠕变寿命的确信可靠度模型,并使用不确定理论表征参数的不确定性.通过案例研究分析了模型参数的不确定性,并将所得结果与基于失效时间数据的概率分布建模进行了对比.分析认为,基于确信可靠性理论的蠕变寿...     

基于证据GO法的复杂多态系统动态可靠性分析

为了准确把握复杂多态系统及其部件可靠性指标的演变规律,需要对其进行动态可靠性分析。针对复杂多态系统退化参数的认知不确定性问题,提出一种用于动态可靠性分析的证据GO算法,以GO法原理为分析基础,结合证据理论构建一种考虑认知不确定性的多态GO法操作符,完成对复杂多态系统的不确定量化,结合马尔可夫模型对复杂多态系统进行可靠性建模,从而有效地分析认知不确定性给系统可靠度的影响,并用算例验证方法的可行性。     

双信度下考虑专家风险态度的突发事件等级确定方法

群体性突发事件等级的确定是启动分级响应进行科学应对的决策依据,需要融合多领域不同专家的判断进行综合研判。考虑专家面对不确定决策的风险态度,提出一种“专家权重和自我可靠度”双信度下突发事件等级确定方法。根据双信度,构建了考虑专家风险态度和突发事件等级语义相关性的完备化证据生成方法;综合考虑证据的主客观信息提出一种改进的证据融合方法,使融合结果中充分有效保留专家的原始倾向信息;进一步,给出一种融合结果区分度检验方法,以规避等级间区分度不高的情况;最后,通过算例验证了方法的可行性与科学性。实验结果表明,专家的自我可靠度和风险认知态度会影响事件等级研判结果,综合考虑此两种因素的突发事件等级确定方法能够提升决策的可靠性和可信度。     

基于技术成熟度的确信可靠性分配方法

可靠性分配是在产品设计阶段完成, 以保证系统指标满足要求的一项重要工程活动。现有基于概率测度的可靠性分配方法分配至单元的指标无法在小样本条件下进行验证。为此, 提出一种以不确定随机系统为对象、以确信可靠度为核心的可靠性分配方法。该方法以技术成熟度为工具, 实现系统的单元的类别的划分和可靠性机会成本函数的构造, 进而提出系统确信可靠度优化分配模型及其求解算法, 实现了最小成本下系统可靠性指标的合理分配。以船舶双燃料供气系统为例, 开展了确信可靠性分配工作, 验证了方法的有效性。     

基于比例风险模型的可靠性综合评估

研究了环境因素对可靠性的影响,提出了一种利用变环境数据的可靠性综合评估方法。首先,利用比例风险模型描述产品可靠性水平与其工作环境因素的定量影响关系。接着,利用变环境数据确定基准失效率,并对比例风险模型进行变换。然后,利用广义线性模型给出了可靠性模型参数的极大似然估计。进而结合可靠性模型,利用似然比方法给出了可靠度置信下限。实例表明,该方法能较好地度量环境因素对产品可靠性的影响,从而提高了可靠性评估精度。     

一种基于证据融合的高可靠性产品可靠性评价方法

如何综合来自不同信息源的信息进行可靠性评价是高可靠产品可靠性分析领域的研究热点.针对存在随机不确定性和认知不确定性时高可靠产品的可靠性评价问题,结合证据理论提出了一种新的评价模型.鉴于不同可靠性信息源对产品可靠性指标的贡献不同,利用K-L交叉熵定义各个信息源的权重,对每个信息源生成的基本概率分配函数(BPA)进行修正.然后,将修正后的BPA按照D-S证据组合规则进行融合,进而利用可转移信度模型(TBM)对合成后的BPA进行概率测度的转换,从而实现对高可靠产品可靠性的度量.最后,以某型号电子器件的寿命评估为例,验证了本文提出的评价方法的可行性和有效性.     

混合不确定多态系统可靠性的EUGF分析方法

在进行多状态系统可靠性分析时,很多情况下系统中同时存在着多个类型不确定信息,如一些复杂系统中,由于样本量的差异,一些信息可以作为随机信息,而另一些信息由于缺少足够的样本,只能以区间形式给出。提出一种基于证据通用生成函数理论的多状态系统可靠性分析方法,来处理多类不确定性信息的多态系统。该方法基于证据不确定性量化理论,能够充分利用区间信息和认知信息,避免了系统中信息的浪费。基于证据量化理论建立证据通用生成函数模型,采用信度和似然度对多态系统进行可靠性评价,提高了基于认知不确定性的可靠性分析结果的可信性。对于同时含有随机信息和认知信息的多态系统,该方法首先通过将随机信息离散处理,然后建立统一的证据通用生成理论模型进行多态可靠性分析。通过案例分析对所提出的方法进行了验证。     

随机和认知混合不确定系统的全局灵敏度分析方法

为计算具有随机不确定性和认知不确定性的混合不确定系统灵敏度,提出一种基于证据理论和条件概率理论的全局灵敏度分析方法.用证据理论对认知不确定性变量进行表征,并提出两种基于证据理论的随机采样方法,包括一次随机抽样法和二次随机抽样法.运用条件概率理论,提出存在认知不确定性条件下混合不确定系统的Sobol'全局灵敏度指标,经过理论推导给出一阶灵敏度及总灵敏度的计算公式,并设置单循环的拟蒙特卡罗方法实现灵敏度的近似数值计算.开发了灵敏度分析程序,并给出了典型应用实例.实例表明,新方法的分析结果正确,计算工作量可控.     

证据理论与贝叶斯网络相结合的可靠性分析方法

针对可靠性分析中存在的认知不确定性问题,将证据理论引入到贝叶斯网络。给出了存在认知不确定性时故障树向贝叶斯网络的转换方法,以及基于信任测度和似然测度求解顶事件发生概率的方法。研究了三种重要度的求解方法,同时提出了一个重要概念--认知重要度,给出了其实际意义和计算方法。最后,运用所提出方法对某导弹发动机进行了可靠性分析,结果表明,该方法增强了贝叶斯网络处理不确定性信息的能力,简单有效且可以得到更丰富的信息。     

基于加权证据理论的故障模式分析方法研究

针对采用传统风险优先数方法进行故障模式分析中存在不同故障模式的风险优先数值相等、风险参数的微小变化引起故障模式危害度等级波动较大的问题,从处理不确定性问题的方法论角度,提出了一种基于加权证据理论的故障模式分析方法。该方法将专家在风险参数评估过程中的认知不确定性分为基本可信度和专家属性权重分别进行量化,进而对认知不确定性进行传递和处理,实现了故障模式危害度等级的有序排列。实例分析及与现有研究结果的比较,验证了提出方法的实用性和有效性。