基于Wiener过程的多阶段非线性复杂退化产品可靠性分析模型

为提高非线性退化轨迹拟合的精度,针对多阶段退化中的非线性规律建立Wiener过程模型,考虑变点的连续性与部件个体的差异性,给出基于非线性复杂退化的可靠性评估方法。结合幂律函数推导出非线性多阶段Wiener过程模型,得到模型参数的极大似然估计量;通过最小均方误差原则给出变点以及幂参数的初值确定方法;根据SIC(schwarz information criterion)方法得到模型变点的精确值,并检验其准确性;结合不同部件之间的差异性,得到变点的连续分布;推导出非线性Wiener过程连续时段内的可靠度函数估计;利用本模型对高压脉冲电容器电容相对变化量的退化数据建模,与线性建模结果对比,验证多阶段Wiener过程模型在可靠性评估方面的有效性与可行性,估计结果更接近真实值。     

基于多阶段-随机维纳退化过程的产品剩余寿命预测方法

针对退化失效型产品的剩余寿命预测是开展其视情维修的关键前提。考虑到一些产品性能退化过程具有多阶段非单调的特点,提出基于多阶段-随机维纳退化过程的产品剩余寿命预测方法。针对产品退化过程的每一阶段,主要考虑以高应力加速退化试验数据为先验信息,不预先给予Wiener过程参数的假定分布,而利用加速因子将高应力下的参数估计值折算到正常应力下的参数值;再通过使用Anderson-Darling方法确定参数的最优分布,作为参数的先验分布;然后通过Bayes方法利用产品正常应力下实时退化数据对参数先验分布进行更新,得到参数后验分布,进而对产品的剩余寿命进行预测;最后以某型加速度计为实例验证了所提出的方法适用性和有效性。     

基于Wiener过程的性能退化产品可靠性评估

针对产品性能退化分布具有随机性的特点,讨论基于Wiener过程性能退化可靠性模型,并给出其参数估计方法及可靠性寿命表达式,最后举例说明该方法的适用性.     

基于性能退化的刀具可靠性评估

针对长寿命少失效样本条件下的可靠性评估问题,从性能退化角度分析了退化指标分布已知与未知条件下的性能退化路径的可靠度评估方法.以刀具为例,将其加工过程的刀具磨损量作为退化指标,建立了3种不同的退化路径模型,结合失效阈值,准确地估计出了刀具的伪失效寿命,并通过伪失效寿命数据分布模型进行了刀具的可靠性评估,对比分析了3种分布模型的可靠性指标差异,验证了该方法的有效性,为长寿命少失效样本条件下的设备可靠性评估提供了新的方法和思路.     

多阶段复杂退化产品的可靠性统计模型

针对多阶段退化产品,基于性能退化响应数据的回归统计拟合,建立变速率复杂退化可靠性评估模型。首先利用分段回归拟合对性能退化数据进行变点回归建模,推导变点分布的极大似然函数;其次鉴于模型的复杂性,变点估计的最大似然估计无法得到显式解,采用分层Bayes进行建模;然后结合MCMC(Markov chain Monte Carlo)算法中的Gibbs采样对模型进行参数诊断,依据Schwarz信息准则(Schwarz information criterion,SIC)构建经验似然比对模型的变点进行估计与检验;最后根据产品失效退化的定义,推导该失效模式下产品的可靠度函数。以手机运行的游戏性能数据建模分析,演绎说明了多阶段退化模型适应性强、可行性高的特点。与传统两阶段建模相比,多阶段退化建模考虑了各个阶段的退化信息,提高了数据利用率和产品的可靠性评估可信度。     

基于不同退化阶段状态空间模型及粒子滤波的滚动轴承寿命预测

为解决滚动轴承全寿命数据有限及物理模型难以建立的问题,提出一种基于状态监测信息和滚动轴承退化物理模型的寿命预测方法。首先对Paris公式及Foreman公式进行改进,建立滚动轴承不同退化阶段状态空间模型,并将已知的滚动轴承物理数据及运行状态信息输入模型,利用最小二乘法对模型参数进行调整;然后利用粒子滤波算法对滚动轴承后期运行趋势进行递推预测;最后运用滚动轴承全寿命数据对所提方法进行验证,并将预测结果与单一状态空间模型及Gamma模型预测结果对比,结果表明该方法预测准确率更高,具有较强的实用性。     

液压元件可靠性寿命指标的灰色预测方法

采用灰色系统理论，对液压元件强化寿命试验中所获得抄量试验数据进行处理，即可以建立寿命指的预测模型，由预测模型可确定额定工况下的液压元件寿命指标。     

基于分阶段Wiener-Einstein过程设备的实时可靠性评估

对分阶段退化情况下设备实时可靠性评估的方法进行研究.针对分阶段非单调的退化过程,提出分阶段Wiener-Einstein退化过程模型;然后,推导该模型下的可靠度函数,并给出对设备可靠度进行实时评估的方法;最后,基于该模型对液力耦合器的可靠性进行评估.研究结果表明:该退化模型能够很好描述液力耦合器分阶段的退化过程,且能够给出可信的可靠性评估结果.     

基于Bayes方法的结构可靠性评估和预测

利用“信息窗口”的概念更新数据对已有结构耐久性评估和预测十分重要.按照Bayes思想,在MEDIC方法基础上发展了一种结构可靠性评估和预测的方法(Windows-RAISE).它不仅进一步发掘了MEDIC方法的数学背景,而且可以与我国的有关规程、规定相结合,将结构的可靠性分为4个等级进行评估和预测.通过不断引入新获取的已有结构可靠性的信息,可以对结构可靠性进行更为准确的评估和预测,为结构的修补、加固以及是否拆除重建提供了一个很实用的决策方法.     

液压元件可靠性寿命指标的灰色预测方法

采用灰色系统理论，通过对液压元件强化寿命试验中所获得的少量试验数据进行处理，即可以建立寿命指标的预测模型，由预测模型可确定额定工况下的液压元件寿命指标     

基于边界浴盆强度过程的数控机床全寿命周期可靠性评估

在最小维修情况下,为实现数控机床的全寿命周期可靠性评估,提出基于边界浴盆强度过程(bounded bathtub intensity process,BBIP)模型的数控机床可靠性评估方法。建立了故障时间的边界浴盆强度函数式,推导了早期故障期持续时间的计算公式,并给出了模型参数和可靠性指标的极大似然点估计。采用该评估方法分析了单台数控机床故障截尾的故障过程,结果表明:该数控机床早期故障期的持续时间大约为5个月,与机床的实际情况基本一致,说明BBIP模型可准确地评估早期故障期的持续时间,为提高机床可靠性提供了一定的理论依据。     

基于非线性动态可靠性的隧洞结构安全寿命评估

针对引滦入津隧洞运行多年后结构腐蚀破坏、衬砌劣化的现象,研究隧洞结构系统的非线性动态可靠性,对结构剩余安全寿命进行评估.运用引滦入津隧洞安全监测系统,对衬砌的混凝土强度和钢筋强度进行检测,建立了适用于隧洞工程的超声回弹综合法专用测强曲线,获取无损检测结果后进行三维有限元数值模拟计算,在充分考虑抗力随时间衰减的基础上,综...     

基于sub-MPLS的多阶段间歇过程质量预测与控制

针对大部分多阶段间歇过程,质量多数难以在线测量与控制问题,提出一种新颖的在线质量预测方法,基于子时段的MPLS质量预测方法.首先,采用聚类分析方法对间歇过程时间片矩阵PCA负载矩阵进行分类,依据过程变量相关性的变化,过程被分成几个操作阶段,然后,定出与质量变量最相关的阶段,在该阶段建立sub-MPLS在线质量预测模型,另外,还提出一种闭环质量控制方案.在一个典型的多阶段间歇过程-注塑过程的应用结果表明了所提出方法的有效性.     

基于可靠性分析与状态监测的钻井泵剩余工作寿命预测

在对大量同类钻井泵的大修间隔时间数据进行概率统计分析的基础上,求得与钻井泵的运行可靠度相关的特征参数,在宏观上提供钻井泵寿命预测的依据.动力端中情况最差的轴承的寿命可代表钻井泵的寿命,所以将状态监测所得的经优选的各域振动信息作为神经网络系统的模糊输入向量,通过径向基神经网络求出轴承的故障隶属度,作为轴承理论寿命计算公式的修正系数,由此解决钻井泵剩余工作寿命的预测问题,进而获得钻井泵剩余工作寿命.实际预测结果证明了预测方法的科学性和合理性.     

考虑阶段备份的多态多阶段任务系统可靠性建模方法

近些年来,由于在航空航天、分布式计算以及核电系统等系统中广泛的应用,多阶段任务系统(PMS)可靠性理论与方法得到了广泛的关注与研究。目前大多数PMS可靠性的相关研究都假设系统的多个任务阶段依次出现,且任一阶段失效都导致整个系统失效。但是在现代航天系统,尤其是载人航天系统,为了使整个系统的任务可靠性更高,经常会采用任务备份的方法来提高系统的任务可靠性。因此,本论文提出一种基于多态多值决策图的方法,通过增加随机变量的方法对单元经历的阶段进行统计,降低所建立的系统模型大小,提高建模效率,并以某型航天器推进子系统为例对建模方法进行说明。     

低压配电系统用户供电可靠性评估及预测

近年来,随着我国经济建设的加快,电网建设更是得到了突飞猛进的发展。供电可靠性管理_直就是电力行业用来衡量电力质量的一个重要标准,我国的电力可靠性管理主要集中在高压和中压等级,对低压电力可靠性的管理—直还处在发展状态。该文根据大量实践,结合实际,对低压配电系统用户供电可靠性评估及预测进行了分析,提出了很多富有建设性的意见和想法,在我国低压配电系统用户供电可靠性评估及预测的发展道路上做出了有益的探索。     

基于剩余寿命的可变成本实时预测维护技术

针对设备可变成本的实时预测维护,给出了同时考虑长期运行成本期望与方差的最优维护策略,通过定义成本方差敏感因子以及调节方差成本敏感因子的大小,从而实现维护成本、维护次数和失效风险之间的动态平衡。将提出的维护策略应用到设备维护当中,实例分析表明相对于期望成本维护策略,可变成本维护策略决策结果保守,不确定性小,能够有效减少管理与失效的风险。     

综合退化数据与寿命数据的某型电连接器寿命预测方法

针对基于寿命数据的预测方法效率不高的问题,在进行温、湿度双应力加速退化试验的基础上,研究了通过分析加速退化数据而进行寿命预测的途径.为了充分利用所收集的产品寿命数据来提高预测精度,提出了综合退化数据与寿命数据的寿命预测方法.分别使用Wiener过程、逆高斯分布和广义Eyring模型对产品性能的退化数据、少量寿命数据以及产品反应率进行建模,并建立了综合以上信息的可靠性模型.在此基础上,利用Markov Chain Monte Carlo仿真方法得到模型参数的点估计值,通过Bootstrap自助抽样法获得了模型参数的估计区间.结果表明,所提出的综合退化数据与寿命数据的方法可以提高寿命预测精度.     

基于耐久性能的混凝土寿命预测方法研究进展

基于耐久性能的混凝土寿命预测方法对提升混凝土工程可靠性和寿命预测技术提供了坚实基础,为不同重大工程服役环境下混凝土的安全具有推动作用。本文以结构混凝土、道路混凝土和海工混凝土作为研究对象,讨论了现有基于碳化、酸雨腐蚀和疲劳情况下的结构混凝土、基于唯象理论、断裂力学理论和连续损伤力学理论下的道路混凝土以及基于菲克第二定律和Weibull分布下的海工混凝土的寿命预测模型。通过介绍不同模型的发展动态,总结不同服役环境下寿命预测模型的适用性,提出不同模型存在的问题,有效提高寿命预测准确度。     

基于实时监测的轴承寿命预测方法

从凯斯西储大学轴承数据中心提取了斯凯孚(SKF)轴承内圈、滚动体和外圈不同故障尺寸的原始振动信号,故障尺寸分别为0.007,0.014和0.021 in（1 in=2.54 cm),对其进行经验模态分解(EMD),发现共有17个本征模函数。进行主成分分析(PCA),发现内圈和外圈故障尺寸与第一主成分和第二主成分的关系可通过主成分拟合公式进行准确拟合,因此,通过实时监测轴承振动信号并进行信号分析,可获得内圈和外圈的故障尺寸,利用Pairs-Erdogan公式和有限元仿真方法对含故障轴承的剩余寿命进行了预测。该研究对预防由含裂纹轴承导致的机械事故具有重要的意义。