失效数据的威布尔分布建模与参数估计方法

低压电器产品的可靠性与生产生活密切相关,因而对产品进行可靠性评估显得十分重要,分析产品的失效数据是可靠性评估的重要手段.威布尔分布是一种常见的产品寿命分布,低压电器产品的失效数据服从不同参数的威布尔分布.本文研究了基于威布尔分布的失效数据的数据处理过程.首先研究了威布尔分布的图检验法,并用最小二乘法计算拟合直线方程和线性相关度.然后用F检验法对失效数据是否符合威布尔分布进行了验证.对于确定符合威布尔分布的失效数据,本文采用极大似然估计法计算威布尔分布参数的点估计值并由此计算参数和可靠性特征量的区间估计.最后,通过具体算例对一组接触器失效数据进行威布尔分布建模并计算相关参数.     

威布尔分布的参数估计

威布尔分布是电工产品可靠性技术中常见的失效分布 .本文利用中位秩及最小二乘法给出了估计威布尔分布参数的一种新方法 ,并结合实例进行了计算     

最小二乘法在威布尔分布的可靠性评估

介绍了最小二乘法的基本原理和威布尔分布的数学模型,对服从威布尔分布的故障数据,利用最小二乘法对威布尔分布函数的α,β二参数进行估算,从而确定机电设备可靠性的相关指标;给出了计算机实现的具体算法和详细步骤,从理论到实践建立了可靠性评估模型.     

齿轮可靠性试验数据分布优化估计

基于优化理论的原理和特点,结合可靠性试验数据分布的估计方法－－回归分析法和极大似然函数法,提出了一种新的分布参数优化估计方法,通过一组具体的试验数据,论述了威布尔分布和混合威布尔分布的分布参数的优化估计过程,应用表明,这种方法简单实用,求得的分布参数估计值更加精确合理。     

随机截尾数控机床三参数威布尔分布模型

工程实际中在对数控机床可靠性试验数据进行分析与评估时,多不考虑截尾时间,并多采用二参数威布尔分布,因而数据分析和参数估计中常带来一定误差。针对这一问题,本文提出首先采用故障总时间法进行故障数据预处理,其次假设数据服从二参数威布尔分布并求得相关参数,最后采用改进的插值法来求出位置参数,得出三参数威布尔分布模型。并以6台某系列数控车床1年的28个随机截尾故障数据为例给出具体计算过程,这可以提高数控机床可靠性分析与评价的精确性。     

一种服从威布尔分布装备的可靠性评估方法

在装备失效时间分布为威布尔分布的情形下,利用多层贝叶斯方法,选取贝塔分布作为先验分布,利用现有的试验样本来对威布尔分布的参数进行估计,然后对产品进行可靠性评估.通过算例分析得出当有真的先验信息加入时,采用贝叶斯方法得到威布尔分布的形状参数与尺寸参数的值优于最小二乘法得到的参数值.     

风电齿轮箱零件寿命分布函数的确定方法

以1.5 MW风电齿轮箱齿轮为研究对象,基于齿轮的设计参数,通过机械零部件动态可靠性模型,得到风电齿轮箱齿轮的寿命分布模型。假设它的寿命分布函数分别服从双参数威布尔分布和对数正态分布,并用最小二乘法对两种分布形式的参数进行估计,用相关系数法对两种分布形式的估计结果进行检验。检验结果表明,两种分布形式中威布尔分布对寿命分布模型的分布函数形式拟合得较好,由此确定的寿命分布函数对于零件全生命周期的管理具有一定的指导意义。     

关于威布尔分布的一种参数估计方法

在可靠性理论研究与应用工作中，需要计算产品平均寿命，而产品的平均寿命与产品的失效分布类型以及分布的参数密切相关，但在实际工作中，产品的失效分布类型及其参数值常常是难以准确确定地计算出产品的平均寿命的数值，针对此问题本文首次联合利用中位秩及最小二乘法给出了估计威布尔分布参数的一种新方法，给出了平均寿命置信限的估计，并结合实际试验数据进行了计算。     

小样本数控刀架的可靠性模型

结合某系列数控刀架现场试验数据,采用基于Bayes理论的小样本威布尔分布的方法进行数控刀架的可靠性模型分析;对于可靠性模型的两个参数α,β(尺度参数和形状参数),采用粒子群优化算法进行估计。采用该建模方法建立的数控刀架可靠性模型,可以得到更为准确的分析结果。     

威布尔分布下不同定时截尾数据的可靠度的置信下限

目的本文主要研究在威布尔分布下不同定时截尾数据的可靠度的置信下限。方法利用鞍点逼近及威布尔分布与指数分布的转换关系。结果给出参数估计的概率分布的近似公式,并进一步求出在威布尔分布下可靠度的近似置信下限。结论简化了在威布尔分布下计算置信下限的复杂性,使得在双参数下不同定时截尾在实际中的应用成为一种可能。     

风力机叶片在拍打方向的载荷估计与可靠性分析

为了保证风力机在复杂的载荷下安全、稳定运行,提出了一种用于分析风力机叶片在拍打方向上的疲劳概率模型．该模型利用应力-强度干涉理论,并且假定风速服从威布尔分布．考虑风速的不稳定性作用,在风力机叶片上分布载荷的不确定因素,并假定风力机的设计寿命为20a．在拍打方向上的疲劳概率通过一阶可靠性方法计算．计算了风速为12m／s,湍流度为I=0．02、0．1、0．15、0．2的4种情况,并对耿贝尔分布、三参数威布尔分布以及威布尔分布3种分布进行了比较．通过比较得知,耿贝尔分布的直线性比较好,而三参数威布尔分布以及威布尔分布都有尾部现象．最后,以600kw风力机叶片为例,通过应力-强度干涉理论来对叶片的可靠性进行估算．计算结果表明该台风力机符合可靠性要求．     

金属波纹管寿命Weibull分布的拟合检验

本文运用极值分布拟合检验方法,通过数值迭代求得了威布尔分布参数的极大似然估计(MLE),从而对金属波纹管寿命威布尔分布进行了拟合检验。     

基于改进EM算法的多重威布尔可靠性建模

以两参数威布尔分布为多重威布尔混合模型的基函数,建立了以极大似然函数为目标的参数估计优化模型,并改进了求解优化模型的EM算法。改进EM算法中提出贝叶斯随机分类方法,用于初始化算法中的待估计参数。采用径向基函数插值法求解EM算法极大化步中的超越方程组,并通过实际算例对比分析了改进EM算法与传统算法的准确性。给出了用改进EM算法求解多重威布尔混合模型参数的具体算例,分析了多重威布尔混合模型的逼近性能。针对国内同期出厂的10台某型号冲压机床,通过现场跟踪获取其初期故障样本数据,运用多重威布尔混合模型研究可靠性数据分布规律,并研究了KS检验统计量Dmax与威布尔混合模型重数N之间的关系。应用案例表明,4重混合威布尔模型更能准确地反映冲压机床早期可靠性的实际分布规律。     

考虑寿命损耗的模块化多电平换流器可靠性分析

模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)已成为电压源换流器高压直流输电系统的首选换流器拓扑,如何保证其可靠性是MMC所要面对的重要问题之一.目前对于MMC可靠性分析大多认为其子模块在运行期间为恒定故障率,忽略了寿命损耗的影响.文中在分析已有可靠性研究策略基础上,考虑寿命损耗的影响,提出了一种基于两参数威布尔分布的MMC可靠性模型.针对子模块构成元件的寿命曲线,依据元件在不同运行时期故障率的变化建立基于威布尔分布的MMC可靠性数学模型,并与传统的可靠性计算模型进行分析比较.在Matlab中搭建仿真模型,验证了所提出方法的有效性与正确性.     

沥青混合料体积参数分布规律

基于沥青混合料马歇尔试验数据,依据统计学原理去除随机误差及系统误差的影响,对沥青混合料的体积参数分布规律进行了系统分析,并在此基础上对沥青混合料体积参数的评价方法进行了探讨。试验数据显示:二参数威布尔分布可以较好地反映沥青饱和度的分布规律,而三参数威布尔分布则能更好地描述空隙率、矿料间隙率的分布状态。基于威布尔分布的沥青混合料体积参数评价方法的研究表明:与平均值相比,采用威布尔分布概率峰值处的体积参数值可以较准确地反映沥青混合料体积参数的分布特征。     

基于加速寿命试验的液浮陀螺仪寿命预测

以液浮陀螺仪为研究对象,在分析陀螺仪结构功能和工作原理的基础上,建立可靠性模型.确定了工作条件下的加速模型和加速寿命试验方案,利用恒湿恒温箱进行试验,对获取的试验数据进行处理.利用威布尔分布和极大似然估计预测了某液浮陀螺仪的工作寿命为5 031.9 h.所采用的的方法提高了液浮陀螺仪寿命预测的费效比,为预测此类产品寿命提供了一种重要方法.     

混合威布尔分布参数估计的L-M算法

混合威布尔分布模型常用来分析具有多种失效模式的机械系统或零部件的可靠性寿命数据,为提高混合威布尔分布未知参数估计的精度,利用非线性最小二乘理论,建立了小子样条件下两重混合威布尔分布参数优化估计模型,将L-M算法用于优化求解。以概率图参数估计法的结果作为迭代初始值,提高了迭代求解的速度。计算实例表明利用该方法估计混合威布尔分布参数是可行的,而且能够获得较精确的结果。     

机床可靠性与维修性评定

研究了机床可靠性与维修性，并进行了统计分析计算，结果表明，其可靠度函数呈指数分布，维修度函数呈二参数威布尔分布，平均无故障时间ＭＴＢＦ为４４９ｈ，平均修复时间ＭＴＴＲ为２２．１ｈ。各子系统中，方刀架的可靠性最好，电器系统的可靠性最差；电器系统的维修性最好，主轴箱的维修性最差，上述结果可为机床制造和机床使用提供参考。     

一种基于威布尔分布的继电保护装置可靠性分析的新方法

目前继电保护可靠性研究主要针对保护可靠性评估指标及计算模型方面展开,由于缺乏可靠性基础数据,保护可靠性评估中各种参数很难准确全面获得,评估过程中假设过多,影响了评估效果,难以提供有效的改善措施.收集继电保护装置寿命的相关现场运行数据,对这些数据进行分析处理,应用威布尔分布对其进行可靠性参数估计,利用最小二乘法及平均秩次法估算二参数威布尔分布的参数值,得到继电保护装置寿命的分布函数、分布密度函数、可靠度函数、故障率函数,为继电保护装置的可靠性评估提供依据.     

完全相反的分布——指数和威布尔情形的可靠性强度设计

本文说明对于指数和威布尔分布应力－强度模型相反的可靠性设计方法。安全因素、平均强度及其变化率的表达式已经对给定的目标可靠度范围和外部载荷条件得到。在指数模型情形已经找到一个普遍群，而在威布尔模型情形只考虑了某些特殊情形。在威布尔模型得到普遍解的困难已经在得到它的可能的方法中被讨论。