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。     

多运行水平马尔可夫可修系统可靠性分析

为了更准确地刻画马尔可夫可修系统的运行特征,建立了多运行水平马尔可夫可修系统模型.在该系统中,工作状态被聚合成几个不同的运行水平.应用离子通道理论和Laplace变换方法,给出系统在不同运行水平逗留时间密度函数的Laplace变换及平均逗留时间.分析了系统访问不同运行水平的次数,得到它们的分布律及平均值.通过一个数值示例说明了结论的应用,表明了该模型的有效性.     

中子通量测量系统可靠性

核电堆芯中子通量测量系统是对核反应堆进行中子通量实时精准测量的专用工具,其可靠性对核反应堆的运行也有重要影响.针对中子通量测量系统多状态的特点,提出一种将Markov模型和GO法结合的方法.首先通过Markov状态空间法对中子通量测量系统的可靠性进行分析建模,求得系统处于各个运行状态下的概率,然后根据系统原理构建GO图,用GO法实现了多状态下的中子通量测量系统可靠性分析.最后以某核电站中子通量测量系统为算例,验证了该方法,为中子通量测量系统可靠性的分析提供了有效的手段.     

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.      

多状态机械系统可靠性的离散化建模方法

针对传统的基于二态逻辑的可靠性评估方法应用于多状态系统理论和实际应用存在差异的问题,根据贝叶斯信念网(BBN)具有双向不确定性推理功能和图形化显示的特点,提出了一种多状态机械系统可靠性离散化建模方法.首先确定BBN的节点及离散系统各元件的多个状态,并给出各状态的概率,用概率分布表(CPD)描述元件各状态之间的关系来表达关联节点的状态,最终建立离散化BBN模型.该模型避免了已有方法复杂的公式计算,对元件数量没有限制.实例分析表明了应用BBN离散化模型进行多状态机械系统可靠性评估的有效性和优越性.     

多约束下三状态串联以及并联系统的优化分配方法

研究了三状态串联以及并联系统在多约束条件下可靠度的问题.利用选取重要度来提高系统可靠度的方法,获得了重要度对系统可靠度有着重要影响的结果,并通过算法、例题对实例进行了验证.     

两个多状态部件冷贮备可修系统可靠性分析

本文分别讨论了先故障先修理和具有强拆继续型优先修理权的两多状态部件冷贮备可修系统,在假定部件从正常工作状态转向各故障状态的故障率为常数、各维修时间服从任意分布的条件下,利用补充变量方法,求得了系统所有的可靠性数量指标.     

多状态寿命表人数估计及渐近理论

用计数过程方程讨论了多状态寿命表转移概率估计,给出了各状态人口数估计和协方差估计,并讨论了相应估计的渐近理论．     

基于模糊状态的可修表决系统可靠性分析

首先ａｒｋｏｖ链对可修表决系统的各个状态进行分析,得出了系统各状态的概率,然后对可修表决系统的故障进行分析,通过定义系统各养育地模糊成功隶属函数,利用基于模糊状态的可靠性理论对可修表决系统进行可靠性分析,并比较其结果与传统可靠性理论的不同之处,可以看出模糊可靠度不仅反映故障类别对系统的影响程度,而且直接反映故障状态概率的变化,模糊可靠度全面刻划了系统的可靠性行为,最后给出了表决系统的计算示例。     

基于Markov过程的水下采油树系统可靠性分析

为评估水下采油树系统的可靠性,提出一种基于Markov的水下采油树系统可靠性评估方法。首先,通过研究水下采油树系统的运行状态和故障机制,建立了水下采油树系统的Markov模型并给出相应的解析方程式。其次,以实际水下采油树系统故障数据为基础数据对其可靠性进行了定量分析和计算,求解水下采油树系统的瞬态、稳态可用度区间值;最后,利用该模型进一步分析各状态转移概率对系统可用度的影响,从而为预防故障事件的发生及系统改进措施的提出提供一定的理论依据,并为水下采油树系统国产化设计以及生产工作等提供较为准确的可靠性约束指导。     

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.     

一类不能完全修复系统的可靠性分析

本文讨论了一类两部件可修冷贮备系统,此处假设系统的部件经修理后不能恢复如新,借助于马尔可夫更新理论,得到了首次故障前时间的分布,系统的瞬时可用度和系统在(0,t]内平均故障次数的LS变换或L变换。研究的结果表明,修理前后的不同状况均对系统产生明显的影响,仿照这一方法,可对较复杂的系坑作更为细致的可靠性分析。     

含有多状态弧的无圈序贯网络的可靠性研究

首先对一般生成函数进行改进,建立改进的一般生成函数对含有多状态弧的无圈序贯网络的可靠性进行研究.改进的一般生成函数可以同时表示节点是否接收到信号、信号数量和信号强度.针对改进的一般生成函数的特点建立新的递归方法和简化算法对网络的可靠性进行评价.最后给出一个数值的算例,结果证明本文建立的基于改进一般生成函数的方法有效解决了含有多状态弧的无圈序贯网络的可靠性评价问题.     

Poisson冲击下修理工可多重休假的串联可修系统的可靠性分析

利用向量马尔可夫过程方法和拉普拉斯变换工具研究了冲击环境下由2个相同部件、1个修理工组成的串联可修系统,通过引入补充变量获得了系统稳态故障频度、修理工休假概率、稳态可用度等可靠性指标.此外,还通过算例比较了有关参数对稳态可用度的影响,并对系统进行了效益分析.     

有备件串联系统的可靠性分析模型

针对复杂机械系统求解可靠性指标困难的问题,提出一种有备件串联系统的可靠性分析模型.该模型中机械系统可以等效为由冷贮备系统串联而成的系统.当构成系统各部件的寿命分布和故障后修理时间分布均为指数分布时,这样的系统就可以用马尔科夫过程来描述.在部件寿命不相互独立、维修时间相互独立并且故障部件可以修复如新的情况下,建立该系统的模型.通过状态转移率矩阵,给出了系统可用度、可靠度及首次故障前平均时间等指标的计算方法.通过讨论说明该模型同样适用于不可修复的系统.     

考虑故障零件更换时间的温贮备串联系统可靠性

以2个部件的串联系统为例,为每个部件配1个相同的备件,并为系统安排2个修理工对其进行维护.在考虑修理工可协同工作和故障部件更换需要时间的情况下,以保证系统正常工作为前提,建立该系统模型.通过状态转移率矩阵,建立了系统可用度、可靠度、故障频率及首次故障前平均时间等可靠性指标的计算模型.计算结果表明,系统稳态可用度随子系统部件寿命增长而增长,并且当两子系统部件寿命相当时系统稳态可用度增益最明显.本研究为进一步研究复杂机械系统的可靠性提供了理论基础.     

基于Ion-Channel的故障多态安全关键系统可靠性研究

通过分析安全关键系统的特点,综合考虑了不同的部件失效模式、维修模式导致系统的不同安全性,建立了部件故障三态、系统故障多态模型.由于系统中每一个部件有工作、安全和危险3种状态,系统状态数随着部件数的增加急剧增加,此情况与生物学中离子通道模型极为相似,作者利用生物学中Ion-Channel理论来聚合系统状态,从而得出一些重要的系统分布和可靠性指标,该模型对系统故障进行了更为细致的划分,提高了分析的准确性.     

基于系统等效的柴油机监控系统可靠性评估

为综合考虑硬件、软件故障对柴油机监控系统可靠性的影响,提出一种基于系统等效的监控系统可靠性评估方法.建立系统的功能结构图,运用Markov过程分析硬件子系统的可靠性,讨论软件子系统的可靠性.引入向量马氏过程(VMP)完成将硬件子系统等效为故障服从指数分布、维修服从未知分布的元件,分析由该元件与软件子系统所构成的硬/软件综合系统的可靠性.结果验证了硬件等效模型的正确性,得出该设备的软件子系统对监控系统可靠性影响较大,以及部件平均维修时间(MTTR)与平均无故障时间(MTBF)的比值与系统稳态可用度呈反相关的结论.