多态关联系统模型检验方法

多态关联系统可靠性分析是可靠性理论一个前沿研究课题。其可靠性逻辑模型满足一定的关联约束条件,这样的系统有许多优良的性质,从而便于多态关联系统可靠性分析,因此只有在所建模型满足这些关联的条件之下,多态关联系统可靠性分析才得以顺利进行,针对这种情况,本文研究了对多态关联系统可靠性逻辑模型单调性和关联性进行检验的方法。     

复杂多态系统的区间值模糊贝叶斯网络建模与分析

随着现代工程系统结构复杂度的增加以及运行环境的复杂化,传统的可靠性分析与评估技术已不能满足现代工程系统需求.针对复杂多态系统可靠性分析与评估的需求,本文从部件状态分析、系统结构分析入手,对存在认知不确定性同时考虑失效相关性的复杂多态系统进行可靠性建模与分析.由于现代复杂多态系统信息输入及系统故障影响因素的多样性,以及系统冗余,使得不确定性和共因失效对复杂多态系统可靠性分析和评估至关重要.本文借助贝叶斯网络对多态系统的图形表达和推理优势,采用模糊理论中区间值三角模糊数对部件概率进行描述;同时利用β因子模型对共因失效进行量化,再将其以新增共因节点的方式实现共因失效的贝叶斯网络建模,从而提出基于区间值模糊贝叶斯网络的复杂多态系统可靠性分析方法.最后,将基于区间值模糊多态贝叶斯网络对具有共因失效的多态卫星天线双轴定位机构传动系统进行可靠性分析.通过对实际工程系统的分析,表明本文建立的多种因素影响下复杂多态系统的可靠性建模和分析方法,进一步完善了复杂系统可靠性分析理论与方法.     

强理智多态系统可靠性特征量及评价指标

该文结合多态系统的基本概念，重点讨论了强理智多态系统可靠性的特征量及评价指标，给出了强理智多态串联及并联系统可靠度计算表达式。通过引入多态系统在某时刻的期望性能利用水平、性能利用水平分散程度参数及可用寿命等评价指标，提供了进行强理智多态系统的动态可靠性分析及竞争系统可靠性定量评价的方法。通过串联系统实例，说明预测及评价的定量分析方法，为复杂多态系统的可靠性评价及分析提供了重要参考。     

基于模糊GO法的惯性导航系统可靠性研究

GO法是一种以成功为导向的系统可靠性分析方法,但GO法不适合评价模糊不确定性系统的可靠性.为解决此问题,将模糊数学与GO可靠性模型相结合,引入三角模糊数和扩展原理分别对输入、输出数据的模糊不确定性进行量化,提出了不确定性多态系统的模糊GO可靠性分析方法——模糊GO法.惯性导航系统(INS)属于典型的小子样复杂机电系统,其可靠性存在一定模糊不确定性.以某平台INS为例,分别用模糊FTA、传统GO法、模糊GO法进行可靠性分析研究,结果表明:模糊GO法有效,是传统GO法的合理推广,可作为一种复杂多态系统可靠性分析方法.     

基于多态故障树的伺服刀架可靠性分析

为了描述工程实际中某些故障现象的退化过程,定义了两状态事件、多状态事件和多态表决门单元,并提出多态故障树的建造方法.首先从系统故障顶事件逐级细分出可能出现的各种故障模式,根据实际工况将故障模式分为功能失效模式和状态恶化模式两大类,分别视为两状态事件和多状态事件;然后判断出各故障模式对应的所有故障部位,视为多状态事件.不同状态事件间的逻辑关系通过多态表决门来表征.采用最小路集法建立基于多态故障树的可靠性定量分析模型,求解系统可靠度及事件概率重要度.将该方法应用在伺服刀架可靠性分析中,结果表明,所建立的多态故障树能描述实际工况,据此来判别影响系统可靠性的薄弱环节具有指导意义.     

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.     

多态系统中具有非一致状态的元件重要度评价

多态系统可靠性研究中常见的重要度评价主要包括:评价给定元件对系统可靠度的影响和评价给定元件的特定状态或状态集合对系统可靠度的影响。针对元件的重要度分析往往假设元件状态和环境因素一定的情况下,系统具有一致的可靠性表现。然而在系统实际运行中,部分元件存在非一致性状态,在故障下元件状态不变,却引起系统的降级运行甚至崩溃。该文研究了具有非一致性状态的元件重要度评价方法。通过大量故障注入实验验证元件非一致状态对系统可靠性的影响,在传统的重要度评价方法基础上结合对实验结果进行统计和分析提出多态系统下非一致状态的元件重要度评价方法。对示例系统的分析表明:该重要度评价方法相对于传统方法能够更有效地反映非一致状态的特征以及故障的影响。     

管道类连续系统可靠性建模方法

以管道这种典型的连续系统可靠性建模为背景,论述了国内外研究现状,通过将连续系统离散成单元(作为一个"串联系统"对待),应用最小次序统计量推导出系统强度的概率密度函数;分析了基于最小次序统计量思想的串联系统相关失效可靠性建模;同时讨论了连续系统材料强度的两种影响因素:材料自身的不均匀性和材料质量的不稳定性.最后建立了管道类连续系统可靠性模型,能够反映单元间的失效相关性,为管道、钢缆等连续系统的可靠性设计与可靠性计算提供依据.     

基于离散时间贝叶斯网络的动态故障树分析方法

提出了一种基于离散时间贝叶斯网络的动态故障树分析方法．首先给出优先与门、顺序相关门、备件门、功能相关门等动态逻辑门向离散时间贝叶斯网络的转化方法，在得到动态故障树对应的离散时间贝叶斯网络之后，再利用贝叶斯网络推理算法计算、诊断和预计顶事件概率、重要度等常规分析结果．对数字飞控计算机系统进行的分析表明，该方法能够保证较高的求解精度，其相对误差均保持在0．4%以内，而且易于扩展到多态和非确定性逻辑关系的情形．     

基于故障树的系统可靠性估计不确定性分

针对系统可靠性优化问题,提出了系统可靠性估计不确定性的分析方法.通过定性分析,求出故障树的所有最小割集,把故障树模型转换成串并联结构模型;利用串并联系统可靠性估计方差分析方法求得系统可靠性估计方差,并把系统可靠性估计方差近似分解成组成单元可靠性估计方差的线性组合,找出对系统可靠性估计不确定性影响大的组成单元.通过鱼雷系统可靠性估计不确定性分析,证明对系统进行可靠性估计不确定性分析,有利于改善系统可靠性估计的准确性.     

火箭弹射座椅Bayes可靠性评估方法

建立了一种综合利用分系统历史信息以及少量座椅试验数据的火箭弹射座椅Bayes可靠性评估方法.利用最大熵方法融合分系统可靠性信息,推导了从分系统可靠性矩到系统可靠性矩的计算公式,最后利用Bayes定理评估系统可靠性.采用该方法对某型火箭弹射座椅可靠性进行了评估,在置信水平0.90情况下其可靠度达到了0.951.结果表明,这种方法是有效的,能在少量的整机试验下,获得对火箭弹射座椅可靠性较为准确的评估.     

基于模糊GO法的闭环民航运输机防滞刹车系统可靠性分析

对于结构复杂的闭环系统,使用传统FTA方法分析其可靠性较为繁琐。模糊GO法是一种基于GO法并得到改进的系统可靠性计算方法,相比较于FTA方法,模糊GO法更具有逻辑观念,能更精确的表示闭环系统可靠性的不确定性。以模糊GO法为分析基础,结合状态枚举法(以下简称枚举法),对某型闭环民航运输机防滞刹车系统进行可靠性计算,计算结果与FTA计算结果相比较,表明模糊GO法更适用于闭环系统的可靠性分析,为闭环系统可靠性分析提供一种新的思路。     

基于应力-强度干涉模型的火工品可靠性设计方法

考虑火工品外界刺激量具有随机性的特点,提出了基于应力-强度干涉模型的火工品可靠性设计方法. 该方法将可靠性指标通过应力-强度干涉模型转换为火工品感度分布参数,通过感度分布参数的合理取值实现火工品发火可靠性与安全可靠性的兼容设计. 推导了应力与强度分布服从正态-正态、对数正态-对数正态分布情况下的火工品可靠性设计公式. 实例说明采用该方法的设计结果能同时满足发火可靠性指标和安全可靠性指标.      

基于整体可靠度的平面钢框架优化设计

本文针对目前我国钢结构设计采用的基于结构构件可靠度的设计方法,提出其不足即设计出来的结构的可靠度水平不明确、用钢量较大等,并引出了基于结构整体可靠度的设计新方法,该方法的特点是使设计出来的结构有一个明确的可靠度水平。给出了一个按传统方法设计出来的结构,并且按照基于结构整体可靠度的设计方法对其进行了优化,同时给出了优化过程中注意事项,结果表明优化后的结构用钢量较省。     

基于支持向量回归的响应面可靠度计算

 针对可靠度计算问题中极限状态函数比较复杂或为隐式的情况,提出了一种基于支持向量回归的响应面可靠度计算方法。该方法通过支持向量回归来拟合极限状态函数,所得函数偏导数计算简单,便于进一步采用常规的一次或二次可靠度方法进行求解。该方法首先用拉丁超立方抽样方法产生训练所需样本,通过支持向量回归构造极限状态函数的替代函数,然后用可靠度计算中比较常用的梯度优化法计算其可靠指标或失效概率。算例结果证明了本文方法的可靠性和有效性。     

加严条件下火工品高可靠性试验验证

为解决火工品高可靠性指标难以验证的问题,提出了一种加严条件下的可靠性试验验证方法.该方法通过火工品在加严条件下试验,降低其发火可靠性,根据加严条件下少量样本的试验结果推断正常条件下的可靠性,能有效地降低样本量.试验验证结果表明,采用该方法可用300发产品实现对0.999可靠度要求的火工品可靠性评估,评估结果与大样本方法一致,且所需样本量约为大样本方法的1/10.     

贮存期性能退化数据的可靠性评定

对长期贮存一次使用的设备元器件采用性能退化方法评定其可靠性,该方法大多采用对各时刻的测量数据进行统计分析得出相应的可靠度再拟合出可靠度函数,给出了一种利用规则性能退化数据结合幂律退化轨道的可靠性评定新方法。     

基于重要抽样法的热防护系统热可靠性评估方法

热防护系统的可靠性直接影响到高超飞行器的安全性和结构完整性。为提高热防护系统可靠性分析的效率,在之前研究的基础上提出了基于重要抽样(Importance Sampling,IS)的热可靠性评估方法,给出了该方法的具体实施流程和评价方法,有效解决蒙特卡洛法(Monte Carlo method,MC)对于低失效概率问题分析效率过低的问题。以典型的非烧蚀热防护系统为例,在考虑材料、几何尺寸不确定性的情况下进行了热可靠性分析,验证文中方法的有效性。计算结果表明,要得到同等置信度的失效概率结果,重要抽样法所需的抽样次数仅为传统蒙特卡洛法10%,大大提高了可靠性分析的效率。     

加速试验法评估飞机副油箱尾锥寿命

可靠性寿命试验是装备可靠性增长改进中考核评估的重要内容，采用加速试验法评估可靠性寿命问题是当前可靠性工程努力寻求的方向。针对飞机副油箱尾锥可靠性疲劳寿命问题，采用加速寿命试验方法对其进行寿命评估，通过试验和部队试用证明方法是完全可行的。结果表明选择采用加速试验内场实验与外场使用试飞相结合方法是确定装备可靠性寿命有效途径。     

斜拉桥结构静力可靠度分析

将响应面法 (RSM )、有限元法、一次二阶矩法 (FORM)和重要抽样法各自的优点相结合 ,提出一种新的结构可靠度计算方法———混合分析法 ,并将其成功地应用到斜拉桥结构静力可靠度分析中 ,得出一些有益的结论 .并且 ,进行了斜拉桥结构静力可靠度计算的敏感性因素分析 ,指出影响斜拉桥静力可靠度的主要随机因素 .