基于非齐次泊松过程的拖拉机发动机使用可靠性

进行发动机故障跟踪试验,得到发动机现场使用的故障数据.基于随机过程的理论,用非齐次泊松过程建立发动机故障过程数学模型,包括模型的假设检验,并给出故障过程模型的参数估计.研究发动机的故障间隔时间和故障强度函数之间的数学表达式,定义故障过程改善和故障过程劣化的概念,导出故障过程改善和故障过程劣化与故障强度函数之间的关系,得到发动机使用初期的故障强度曲线,给出发动机平均故障间隔时间的估计值.研究结果能为提高发动机可靠性、维修性和维修策略提供参考依据,同时对研究机械系统之间故障的相关性奠定理论基础.     

数控机床常见故障诊断和常规维修方法

本文介绍了数控机床的常见故障诊断和常规维修方法，数控机床的故障大体上可分为主机故障和电气故障、系统故障和随即故障、显示故障和无显示故障、破坏性故障和非破坏性故障：数控机床应选择合理的维修方式，但是数控系统型号颇多，产生的故障原因往往是比较复杂，各不相同，本文介绍了故障维修的一般方法和步骤。     

改进FMEA与故障传播模型混合故障诊断方法

针对机电产品多种故障原因和故障模式并存问题,在常规故障模式及其影响分析(FMEA)基础上,提出了一种改进FMEA与故障传播模型混合故障诊断方法。分析系统常见故障模式及其故障原因,确定每种故障原因对当前故障模式的贡献率;根据故障传播模型进行故障模式推理,计算每种故障模式的发生概率;采用[0,1]区间的概率值来度量故障的严重度和检测度,得到风险扩展数(REN);通过比较每种故障模式的发生概率和REN值,确定系统关键部件及其主要故障模式,为系统维修策略的制定提供理论依据。计算分析结果表明,该方法能有效识别系统的主要故障模式和关键零部件,并与工程实际相吻合。     

基于关联矩阵模型的产品故障知识服务研究

针对产品故障分析与维修过程过于依赖专家知识，而没有充分利用历史故障数据的问题，为了提高产品故障处理效率和水平，文中从产品故障处理过程的流程决策和知识建模视角出发，利用数据挖掘技术，提出一种基于关联矩阵的产品故障处理知识服务模型，用以辅助维修人员进行产品故障处理决策，以提高产品故障处理效率与水平。首先，利用故障处理流程、故障处理内容及人工经验知识，构建包含故障件、故障现象、故障原因、技术方案的故障处理知识模型。针对产品故障文本的特性，综合使用FP-Growth算法及K-means聚类算法进行知识提取。基于词袋模型，采用词频统计方法构建故障件与故障现象之间的关联矩阵，运用模糊分析法构建产品故障现象与故障原因之间的关联矩阵，并在此基础上构建故障原因与技术方案之间的关联矩阵，向故障处理人员提供相应的技术方案组合，进而对整个故障处理过程提供相应的知识服务，最后采用汽车轮胎故障处理案例验证了该模型的有效性。     

关于变压器检查维护及其故障处理的探讨

变压器的故障常被分为内部故障和外部故障两种。内部故障为变压器油箱内发生的各种故障;外部故障为变压器油箱外部绝缘套管及其引出线上发生的各种故障。主要分析变压器运行的检查维护及故障处理的方法,可供广大同行技术参考。     

重型商用车常见着车故障的排查

着车故障是整车装调过程中的常见故障。为提高重型商用车着车故障的处理效率和质量，从电器故障、油路故障、气路故障三方面介绍重型商用车常见着车故障的排查方法，分析两起故障案例，并提出常见着车故障的排查注意事项。     

旋转机械故障诊断中的独特征兆诊断法

工程实践中,导致故障的原因是多方面的、复杂的,故障征兆也是多样化的。往往一种故障原因有多种故障征兆出现,而一种故障征兆也可能对应多种故障原因,这就使得现场很难准确判断故障真正原因。     

一种配电网高阻接地故障在线监测与辨识方法

中性点不接地系统的配电网高阻接地故障是一种多发故障,短路电流小,故障特征不明显,在线辨识困难,导致故障初期难以被发现,极易演化成严重故障。通过研究其单相接地的暂态过程,发现故障暂态电容电流会使故障线路零序电压有明显的高次谐波,经10k V配电网单相高阻接地后故障线路零序电压频谱分析仿真结果证明了这一点,因此可将其作为高阻接地故障在线辨识的特征谐波。为了确定该故障特征谐波的有效性,分别与其他故障类型和配电网突加突减负载时的零序电压进行了仿真对比分析,从而证实了该谐波可以有效区分其他情况产生的谐波。为了进一步探索高阻接地故障参数对故障特征谐波影响的规律,分别对不同故障接地电阻和不同故障相角时的线路零序电压暂态过程进行了仿真,结果表明,故障发生于相电压90°相角时,该故障特征谐波幅值最高,约为基波幅值的4%~9%,且幅值随故障电阻升高有规律的减小。该特征谐波特征明显,足以用于准确在线辨识高阻接地故障,从而为配电网在线故障辨识设备的研究提供了新的思路。     

浅谈电动机绕组故障的分析方法

电动机发生故障的种类很多,可归纳为两大类：一类是机械方面的故障;另一类是电磁方面的故障,而电磁故障又主要是铁芯故障和绕组故障,绕组是电动机的核心组成部分,也是电动机最易损坏的薄弱部位,因此,本文主要对电动机绕组的故障进行分析。     

利用PLC进行数控机床的故障检测

PLC在数控机床生产中的故障占很大比例，一些数控机床的故障通过观察PLC的输入/输出状态显示信息，就可以找到故障原因，从而能够快速排除故障，因此熟练掌握PLC查找故障很重要。本文从PLC故障特点、故障检查方法和故障检测注意事项3方面详细阐述了利用PLC查找故障的方法。实践证明，利用PLC状态显示信息，诊断机床故障，能够快速、有效地排除故障。     

系统可靠性灵敏度分析方法及其应用研究

基于已有的单个失效模式可靠性灵敏度分析,建立多模式串、并联系统失效概率对基本变量分布参数的灵敏度分析方法,着重研究多模式并联系统可靠性灵敏度分析的近似方法.该方法以数字模拟为基础,根据样本点对系统失效概率的贡献,对计算失效概率的所有样本点进行筛选,并由筛选出的样本点线性回归模拟并联系统失效域,得到等价的单个线性极限状态方程,从而将多模式并联系统的可靠性灵敏度分析等价转换为单个模式的灵敏度分析.对于多模式串联系统的可靠性灵敏度分析,文中采用的方法是将串联系统的失效概率精确转换成单个模式失效概率与多个模式并联系统失效概率的代数和,然后逐项进行灵敏度分析,进而得到串联系统的可靠性灵敏度.对于结构系统的极限状态方程含有复杂综合随机变量的灵敏度分析问题,提出一种基于二次回归分析的近似处理方法,通过推导的综合随机变量分布参数对基本变量分布参数的偏导数公式和复合函数求导法则,最终得到复杂多模式系统失效概率对基本变量分布参数的灵敏度.文中用理论数值算例验证所提算法的精度与可行性,并将所提方法推广应用到工程算例中,验证其工程应用价值.     

考虑载荷作用次数的共因失效零部件可靠性模型

研究了共因失效这种失效相关性以及随机载荷作用次数对零部件可靠性的影响,指出共因失效不仅存在于系统中而且也存在于具有多种失效模式的机械零部件中。在不作零部件各失效模式相互独立假设的前提下,直接运用载荷-强度干涉模型和顺序统计量理论建立了多种失效模式下随机载荷多次作用时的零部件可靠性模型。以齿轮的可靠度计算为例,研究了零部件可靠度随载荷作用次数的变化规律。并运用Monte Carlo方法进行了仿真实验,验证了模型的正确性。     

基于模拟退火的并联系统失效概率的计算方法

针对并联系统失效概率计算问题，定义多模式并联系统的最可能失效点，并采用模拟退火优化算法寻找此点。在逐步寻找此最可能失效点的过程中，建立自适应的重要抽样法来求解并联系统的失效概率，推导该方法失效概率估计值、方差和变异系数的计算公式。文中所提方法与计算并联系统失效概率的Monte Carlo法相比，具有更快的收敛速度，尤其是针对失效概率较小的问题，与连续顺序近似方法相比，具有更高的计算精度和更广的适应范围。算例结果显示所提方法的优越性。     

考虑非临界损伤时机械系统可靠性评估新方法——系统退化法

在充分考虑非临界损伤对临界失效的影响下,导出了系统失效的多级描述,从而采用一种计算技术去合理地合并临界失效模式和非临界失效模式。通过计算临界失效事件和非临界失效事件的并集的概率来得到系统失效的概率,得到比单纯考虑临界损伤更准确合理的系统可靠性评估结果。     

多失效模式机械零件可靠性灵敏度估计

机械零件的失效往往存在多种失效模式,且这些失效模式对可靠性灵敏度均有影响,因此在进行可靠性灵敏度估计时,要充分考虑零件的各个潜在失效模式。提出一种多失效模式机械零件可靠性灵敏度分析的数值方法。运用随机摄动技术和四阶矩技术,求得各失效模式功能函数的前四阶矩及可靠性指标,解决了随机变量分布类型未知时,各失效模式的可靠度计算问题。根据机械零件失效模式较少的特点,将零件的潜在失效模式视为串联关系,则零件整体的失效即为失效模式的串联失效。结合灵敏度分析的梯度算法,推导出关于随机变量均值和方差的可靠性灵敏度的计算公式。数值算例表明所述方法可快速有效地估计多失效模式机械零件的可靠性灵敏度,且适用于非线性功能函数的情况。     

考虑故障风险的动车组部件预防性维护优化建模

为了减小动车组部件的故障危害,以动车组四级修程时进行更换的部件为研究对象,通过引入故障风险因子,并结合我国动车组现行的多级非完美维护制度,建立一种考虑故障风险的动车组部件两级非完美顺序预防性维护模型。在顺序预防性维护模型的基础上,将维护方式进一步划分为初级维修和高级维修两种,通过经济性分析确定每一次维护的具体方式。对影响部件故障风险的各因素进行评分和权重,克服了以往模型仅考虑部件故障停机损失,忽视部件故障导致的其他危害的不足。以故障里程服从威布尔分布的部件进行算例分析,仿真结果表明,与不考虑故障风险制定出的预防性维护计划相比,该模型更具经济性和安全性,可为动车组部件的维护决策提供理论支持。     

多种失效模式下的机械零件动态可靠性模型

考虑共因失效和随机载荷作用次数对可靠性的影响,建立了零件在多种失效模式下的动态可靠性模型。指出共因失效同样存在于零部件的失效中,运用应力-强度干涉模型和顺序统计量理论建立了多种失效模式下载荷多次作用时的零件可靠性模型以及零件动态可靠性模型。以齿轮的可靠度计算为例,研究了零件可靠度和失效率随时间的变化规律。研究表明,当零件强度不退化或退化不明显时,零件的可靠度随时间逐渐降低,失效率曲线具有浴盆曲线前两个阶段的特征。     

X-cor夹层结构剪切强度的有限元分析

利用有限元软件分析了X-cor夹层结构的剪切强度及失效机理,提出了失效判据和材料刚度退化规则,明确了X-cor夹层结构的失效过程和模式;根据失效判据,采用有限元模型中发生刚度退化的单元及其分布模拟失效类型及扩展路径,说明了X-cor夹层结构的剪切失效机理。结果表明:在剪切载荷下,树脂区首先失效,然后是Z-pin拔出面板、Z-pin被剪断及Z-pin屈曲多重失效模式并存;有限元分析结果与试验数值吻合较好,说明了失效判据和刚度退化规则选择的有效性。     

NUMERICAL SIMULATION ALGORITHM FOR RELIABILITY ANALYSIS OF COMPLEX STRUCTURAL SYSTEM BASED ON INTELLIGENT OPTIMIZATION

An efficient importance sampling algorithm is presented to analyze reliability of complex structural system with multiple failure modes and fuzzy-random uncertainties in basic variables and failure modes. In order to improve the sampling efficiency, the simulated annealing algorithm is adopted to optimize the density center of the importance sampling for each failure mode, and results that the more significant contribution the points make to fuzzy failure probability, the higher occurrence possibility the points are sampled. For the system with multiple fuzzy failure modes, a weighted and mixed importance sampling function is constructed. The contribution of each fuzzy failure mode to the system failure probability is represented by the appropriate factors, and the efficiency of sampling is improved furthermore. The variances and the coefficients of variation are derived for the failure probability estimations. Two examples are introduced to illustrate the rationality of the present method. Comparing with the direct Monte-Carlo method, the improved efficiency and the precision of the method are verified by the examples.