灰色关联分析法在机械可靠性工程中的应用

对于小子样系统的可靠性评定,关键在于建立系统寿命分布类型,这也是目前可靠性工程所要解决的难题,应用灰色系统理论关联度分析法,利用试验数据曲线及数值计算的分布曲线之间的关联度,可以定量地判别何种分布类型能更精确地拟合试验数据,该方法计算简便,不但适用于小子样系统,而且能够避免概率纸作图法所带来的人为因素的影响,因此,灰色关联度分析法的应用,为判定系统寿命分布类型找到了新途径。     

贝叶斯估计与极小子样可靠性试验的一种策略

本文将贝叶斯方法应用至系统的可靠性试验之中,提出了一种进行极小子样系统可靠性试验的策略.该策略可以充分地利用经验信息,达到在小子样系统可靠性试验时仍可获得合理之结果的目的,因此,具有较高的实用及经济价值.     

两种情形下威布尔分布置信下限的确定

采用样本空间排序法,讨论了在Ⅰ型区间删失数据情形下和定时截尾情形下的数据服从威布尔分布时的可靠度置信下限问题,其中威布尔分布的形状参数是在某有限区间内.对给定的置信水平和任意大小的样本,给出了威布尔分布下可靠度置信下限的确定方法.     

RV减速器高应力加速退化试验及可靠性分析

针对工业机器人上使用的RV减速器寿命长且性能退化缓慢的特点,提出一种基于RV减速器高应力加速退化试验与传动精度退化模型建模的方法,对RV减速器可靠性进行评估。对RV减速器薄弱环节的强度进行校核,确定加速试验最大加载值;在该加载值下对3台RV减速器开展加速退化试验,获得加速条件下RV减速器传动精度退化量;根据RV减速器传动精度退化特性,使用样本数据分离的极大似然估计法,对每台减速器的传动精度展开退化轨迹建模;将Wiener退化模型中的初始性能退化量和漂移系数设为定值,获得扩散系数的变异系数,假设扩散系数服从正态分布,求得RV减速器可靠性。结果表明：高应力加速退化试验可为RV减速器可靠性分析提供切实可信的试验数据,节约试验时间及成本。基于加速退化试验和传动精度退化模型建模的求解RV减速器可靠性的方法,在体现个体差异的同时,实现了小样本条件下RV减速器的可靠性分析,并且能够准确计算出RV减速器的失效概率,对于提升工业机器人的工作性能具有重要意义。     

基于Bayes方法和模糊检验的年最高水位的概率模型研究

提出了年实测最高洪水位分布概率模型的模糊检验方法，并以此分布为先验分布，用Bayes方法得到验后分布的统计参数，以进一步修正概率模型的统计参数，得到更新的模型参数．计算实例中，以长江下游某市水文站实测的58年最高洪水位资料为样本，用K-S法和模糊检验法对年最高水位的分布规律进行检验，其结果表明：用K—S法检验，年最高水位概率分布对正态分布和极值I型分布都不拒绝，但通过模糊检验法可以证实正态分布更接近实际；再利用后10年的实测最高洪水位的小样本，对模型的分布参数进行了修正．提出的年最高洪水位的更新概率模型及参数计算方法，为现有堤防工程的加高设计方案决策提供了理论基础．     

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。     

基于Bootstrap方法的自动超声检测可靠性分析

针对我国现有检测标准缺乏检测可靠性评定规范的现状,从不锈钢对接焊缝自动超声检测入手,尝试进行了基于概率统计理论的检测可靠性分析研究.基于重抽样技术,建立了适用于小样本数据检出率计算的Bootstrap模型,利用所建模型计算得到了不同缺陷、探头及扫查参数等情况下的缺陷检出率曲线,定量分析了不锈钢焊缝自动化超声检测的各个参数对检测可靠性的影响.结果表明,所建Bootstrap模型可以用于小子样情况下的自动超声检测可靠性的定量评定,从而保证检测结果的可靠性.     

基于全局数据混洗的小样本数据预测方法

以广州车牌竞拍价格数据集为数据来源, 采用线性回归并结合k折交叉验证, 研究小样本数据集的预测方法。为解决小样本局部特异性数据导致的验证误差增大的问题, 提出验证之前先对数据进行全局混洗的策略。最后通过实验验证了此策略可以明显降低验证误差, 以此为基础, 通过多组实验验证, 确定了合适的参数, 结果表明最终预测值的总平均正确率达到了95%。     

基于蚁群优化的风电机组绝缘可靠性灰色预测

目前风电机组可靠性分析主要是针对风电机组整体系统,缺乏对关键部件可靠性的深入研究,且需要处理大量数据,增加了可靠性测试的成本和难度,因此,在深入研究绝缘主要故障机理的基础上,将两种基于小样本数据的灰色模型引入到绕组绝缘可靠性预测中.为提高预测精度,以两种灰色模型为基础,以最小偏差平方和为标准提出了基于蚁群算法的绝缘可靠性优化模型.预测结果表明,绝缘可靠性满足威布尔分布.利用实测数据进行验证,两者的符合度较好,证明利用所提模型可以有效缩短可靠性测试周期,降低实验成本.     

基于二级维修体制的装备固有可用度试验方案

为解决基于二级维修体制的装备固有可用度试验方案设计问题,在建立该体制下装备固有可用度模型的基础上,以满足承制方和使用方风险为要求,以各维修级要求的最小的试验样本量和可用度判定临界值确定方法为研究重点,设计了固有可用度定数截尾试验方案。通过应用实例分析,演示了具体试验方案的制订和可用度判定过程。     

煤层底板岩体参数概率分布及Bayes优化

正确确定煤系岩体力学参数的概率分布是承压水上采煤底板稳定可靠性分析的关键。以淮北矿区部分煤矿下组煤底板砂岩强度参数为例,以K-S检验法对数据进行概率分布拟合,获取参数分布类型及统计量。以此大样本概型为先验函数,具体工作面底板岩体小样本参数的概型为似然函数,基于Bayes方法对其优化,得到验后分布的概型参数。计算结果表明,下组煤底板砂岩强度参数全部接受正态分布和对数正态分布,优化后的方差有所下降,可以提高底板采动稳定可靠性分析结果,从而达到优化目的。     

Application of equivalent information method to high reliability assessment of initiating explosive devices

The amount of information required for reliability assessment of success/failure products is defined and the formula of equivalent information method is deduced.Based on the formula,a method for assessing reliability of initiating explosive devices with small sample size is established.Compared with the assessment method for devices with large sample size,the new method is correct and feasible and can be used to assess the reliability of initiating explosive devices with high reliability requirements.     

土体冻胀试验系统的研制与应用

为了研究土体在不同环境下的冻胀特性,自主设计研制了土体冻胀试验系统.该系统模拟自然条件下路基土的工作状态,从温度荷载的加载方式、上覆荷载的加载方式、水分补给方式、侧向约束条件等方面严格控制试验环境.基于温度控制盘、滑动绝热装置的创新设计,在实验室内实现了对路基土冻胀过程的真实模拟,并实现了冻结过程中温度分布、上覆压力和冻胀变形的实时监测.最后,通过饱和粉质黏土冻胀试验的测试结果,验证了该系统的可靠性和有效性,明确了土体冻结过程中的温度分布特征和冻胀变形规律.     

空间可重复锁紧装置可靠性评估

为了对空间可重复锁紧装置在轨执行多次锁紧分离动作的任务可靠性进行评估,针对装置在轨受到航天器交会对接冲击和空间环境下性能退化综合作用的特点,建立了考虑冲击与退化相依竞争失效的可靠性评估模型。首先,以空间可重复锁紧装置的功能、结构及工作原理为出发点,结合在轨主要故障模式确定可靠性特征量。其次,同时考虑在轨承受极端冲击和累积冲击两种情况,构建冲击作用下的性能退化模型,并针对装置小子样、高可靠、长寿命特点,采用加速退化试验和贝叶斯方法进行模型参数估计。然后,基于冲击与退化过程的相依竞争失效理论,建立装置可靠性评估模型。最后,以某型号空间可重复锁紧装置为例,开展装置在轨冲击承载模拟试验及加速性能退化试验,同时融合相似产品历史试验数据,采用贝叶斯公式进行模型参数估计,得到装置可靠度函数曲线。研究结果表明,装置在轨运行25 a后仍能以0.973的高可靠度运行,评估结果符合工程实际;运用所提出的方法及模型,能够紧扣装置在轨任务工况,结合试验和研制数据综合进行可靠性评估,为在轨任务可靠性分析提供了有效的技术途径,为设计改进和使用策略制定提供了理论依据。     

超声波检测混凝土内部孔洞尺寸研究

分析了超声波法检测混凝土内部孔洞尺寸的原理,选用NM-3C型非金属检测分析仪,采用对侧检验法进行了检测混凝土内部孔洞的尺寸检测试验,其结果表明:超声波法检测混凝土中4~10 cm的孔洞是可行的;对于小于探头尺寸的孔洞,误差较大;对于大于10 cm的孔洞,还需进一步验证。     

浮体式结构阻力系数试验研究

浮体式结构应用在平原水利防洪工程中时,会导致水流流态及流速分布发生变化,影响过流能力。为得到浮体式结构在运行过程中阻力系数的变化规律及因素影响机理,本文采用物理模型试验,基于水动力学理论分析,对浮体式结构阻水系数的影响因子及其敏感性进行系统研究。利用量纲分析和多元线性拟合,比较得到浮体式结构阻力系数定量计算的最优数学模型,并采用数理统计对该公式进行检验。结果表明：阻力系数与浮体式结构体型、位置、水位条件以及雷诺数有关,且四种影响参数的敏感性明显不同;通过检验得到阻力系数计算模型在可靠性以及精确度方面能够满足工程需要,可为相关工程提供理论依据。     

基于零件摩擦学性能的磨削参数优化

采用遗传算法和神经网络相结合,以表面形貌评价参数（表面算数平均偏差、表面支承指数、核心区液体滞留指数和谷底区液体滞留指数）为输入层,以磨削参数（砂轮转速、工件速度、横向进给量和背吃刀量）为输出层,建立多输入多输出的优化预测模型;针对不同使用需求的特定表面形貌结构,利用此模型预测流体润滑条件下相应的磨削工艺参数.验证实验采用与样本实验不同的机床、砂轮和工件尺寸,结果显示,预测值与实验值的最大偏差为12.87%,充分证明了该模型的优化精确性、可靠性和普适性;该模型可有效提高工艺方案的设计效率.     

小样本系统可靠性评估模型的可信度验证

对小样本情况下可靠性模型的可信度验证进行了探讨,提出一种基于贝叶斯因子的方法来衡量小样本情况下可靠性模型的可信度;对可靠性模型为均匀分布或成败型及连续型分布情况下的贝叶斯因子计算公式进行了推导.该方法不仅可以对可靠性模型的可信度作定性分析,还可以作定量评估.用一个仿真实例说明了该方法的有效性.     

基于加工中心的极小子样试验评估法

为了对大型复杂昂贵的加工中心进行精度更高的可靠性寿命评估,作者利用工程试验的经验信息提出了将虚拟增估广法和半经验评估法相结合的可靠性评估方法．该评估方法提高了加工中心在极小样本量下的试验寿命评估的精度,为加工中心的可靠性研究提供了更加合理有效的评估方法．     

基于Bootstrap-SVR-SOC的小子样结构机构可靠性分析方法

针对实际工程中小子样结构机构可靠性分析的问题,提出了Bootstrap-支持向量回归（SVR）-二阶累计量（SOC）方法框架和多阶矩虚拟样本容量扩充方法,增强了扩充后样本的客观性;将Bootstrap与SVR方法结合,构建出结构机构可靠性极限状态函数,并利用SOC方法计算可靠度指标.最后,应用摆动导杆机构的仿真算例验证了新方法的有效性.