基于威布尔分布的吊具设备可靠性分析

针对吊具设备历史故障数据的特点,确定其故障间隔时间分布符合威布尔分布模型,采用相关系数法估计威布尔分布的位置参数、形状参数和尺度参数,并利用MATLAB GUI开发了基于历史故障数据的威布尔分布参数估算工具,并对吊具设备实际故障数据进行了计算分析和应用.     

阀门的可靠性评估方法研究

针对阀门可靠性试验的不同结果,提出了两种基于威布尔参数的可靠性评估方法。当有阀门失效时,采用线性回归技术估计威布尔分布中的未知参数。当无阀门失效时,结合相似产品的寿命分布及参数信息,采用模糊综合分析法确定威布尔分布中的未知参数。分别给出了两种情况下阀门的可靠度计算公式。给出了阀门可靠性分析实例,结果表明该方法比较符合工程实际情况。     

基于似然比检验的双截尾威布尔分布区间估计

针对现有的双截尾威布尔分布模型估计过程中点估计无解析解和缺少参数区间估计方法的问题,提出基于极值求解思想和蒙特卡罗方法的参数点估计数值求解方法和基于似然比检验理论的双截尾威布尔分布模型的参数区间估计方法。在计算过程中,提出随机数取值区间多步细分的变区间迭代数值求解方法。结合某数控外圆磨床故障间隔时间数据使用双截尾威布尔分布进行分析,并与两参数和三参数威布尔分布分析结果进行对比。实例结果表明,建立的变区间迭代算法和基于似然比检验理论的区间估计方法正确可行,具有较好的估计效果。     

基于威布尔分布的谷物干燥机可靠性分析

为了提高谷物干燥机的使用寿命,减少其故障的维修次数,运用可靠性分析理论对其使用寿命进行了分析研究。首先,对某型号谷物干燥机的维修数据进行了分析整理,根据维修记录得到的故障间隔时间拟合出了威布尔概率(WPP)图,基于图形法初步确定了其服从二参数威布尔分布;然后,利用点估计的优良性判别准则,采用粒子群算法求解似然函数得出了估计值,将其作为威布尔分布模型的参数;最后,采用K-S检验法对威布尔分布模型进行了检验,并在此基础上求得了谷物干燥机故障间隔时间的概率密度函数、概率分布函数和可靠度函数。研究结果表明：谷物干燥机的故障间隔时间服从二参数威布尔分布,并计算得到干燥机的平均故障间隔时间为249.8 h,且在可靠度为0.9时,预防性维修周期为137.6 h;该方法具有较高的精确度和易用性,对企业制定合理的维修决策具有一定的参考价值。     

基于威布尔分布的起重机械可靠性寿命分析

通过比较分析使用最小二乘法估计威布尔分布参数的方法,建立起重机械寿命模型的方法,分析起重机械故障规律,利用分布模型分析其可靠性寿命指标。     

基于故障数据的挖掘机液压系统可靠性研究

液压系统作为挖掘机故障率最高的子系统之一,直接影响着整机的使用情况和产品竞争力。在挖掘机故障数据的基础上,建立挖掘机液压系统故障间隔时间分布模型,利用最小二乘法和最大似然估计法对各分布模型进行参数估计。通过假设检验证明分布模型的合理性,并对模型进行优选,最终确定挖掘机液压系统的故障间隔时间服从威布尔分布。利用建立的分布模型对挖掘机液压系统的平均故障间隔时间和可靠度进行可靠性评估,并验证了模型的合理性。     

EM算法下飞机IDG删失数据的可靠性分析

为了更为精确地分析随机删失情况下故障数据的可靠性,本文以统计学理论为支撑,提出将期望-极大值(Exception maximization,EM)算法应用于随机删失数据的还原处理过程中。采集B737NG飞机IDG部件故障数据,利用K-M估计法及MATLAB软件确定其寿命分布类型为两参数威布尔分布;利用EM算法估计随机删失情况下威布尔分布的未知参数;进行可靠性及维修性分析。实证分析结果表明,威布尔分布下考虑删失数据时的可靠性分析精度更高,并根据该结论对B737NG飞机IDG部件维修计划的制定提出具体建议。     

空间机械部件可靠性的广义分布模型

以机械结构为主的系统,在建立可靠度模型时,应尽可能多地采用在现场数据中所包含的故障机理信息,以期得到一种既切合实际而又便于分析的可靠度模型。关于可靠度函数,已经归纳出一些标准形式,如正态分布;对数正态分布;威布尔分布;伽玛分布;指数分布等。为使数据处理方便也已研究出了很多其它方法。它们的特点是仅把系统或其构成部件看成只存在故障和正常两个状态,这种简单的故障机理,应用于电子部件已经取得了很大的成绩。但是要使这些分布同样适用于所有的机械系统,确存在着一定的困难。     

基于威布尔模型的数控机床可靠性分析

针对数控机床的运行可靠性规律进行了研究。根据采集的国产机床运行数据,对其无故障运行间隔时间进行统计分析,确定其分布类型服从威布尔分布。利用威布尔分布的参数评估方法,确定出三参数威布尔分布的各个特征量,并与两参数威布尔分布相比较。运用威布尔分布模型及可靠性评定方法确定出数控机床的平均无故障时间和使用可靠性规律。     

基于可靠度经济性约束的不完全维修周期研究

利用役龄回退因子对不完全维修前后系统性能的动态变化进行了描述。充分考虑到航空装备预防维修周期随维修次数的变化情况,建立了有限时间区间内基于可靠度、经济性约束的预防性维修周期优化模型。以故障时间符合威布尔分布的航空装备为例,研究装备效益、维修周期、可靠度随预防维修次数的变化率,可有效地帮助决策者针对系统采取合适的维修周期。     

Reliability evaluation of the servo turret with accurate failure data and interval censored data based on EM algorithm

The servo turret is a complex electromechanical hydraulic component that is the most likely to fail in a numerical control lathe. Reliability evaluation is used to make statistical inferences about the reliability characteristics of products according to all the information related to product reliability. Failure data is the basis of reliability evaluation; however, it is very difficult to collect many accurate failure data for reliability evaluation. In this paper, the reliability of servo turret is evaluated based on failure data that contains accurate failure data and interval censored data. First, a mixture Weibull distribution is chosen for fitting the reliability model. Then, expectation-maximization algorithm is used for estimating the parameters of the distribution which contains hidden variable, and the confidence interval of parameters is constructed using the delta method. In the simulation, different percentages of accurate data and interval data are used and compared with data containing only accurate data. The accuracy of this method is evaluated by mean square error. Finally, the method is applied to the failure data of servo turret and the parameters of mixture Weibull distribution are determined. For possibly simplifying the mixed Weibull distribution, the hypothesis of shape or scale parameters being equal is tested. The hazard property and mean time between failure are then estimated and associated 95 % confidence intervals are obtained.     

高频轻载自润滑关节轴承加速寿命试验方法

为在短时间内获得高频轻载自润滑关节轴承的寿命信息,通过增大载荷的方式建立了加速寿命试验模型,进行了2组恒定应力加速寿命试验。采用韦布尔分布对关节轴承寿命进行描述,并借助最小二乘法对韦布尔分布函数的2个参数进行估算,确定出关节轴承可靠性寿命的相关指标,最终计算出基准载荷下关节轴承的可靠性寿命。数据统计结果表明,关节轴承的寿命服从韦布尔分布,其加速模型符合逆幂律关系,从而验证了在不改变失效机理的前提下对高频轻载自润滑关节轴承进行载荷应力加速寿命试验的可行性,极大地提高了产品寿命的预测效率。     

多层UV-LIGA电铸镍材料的抗冲击性能

为研究采用UV-LIGA(Ultraviolet Lithography,Galvanoformung,Abformung)技术制作的多层电铸镍的机械可靠性,对其进行了抗冲击性能分析。利用冲击试验台及信号采集系统测试了UV-LIGA多层电铸镍的抗冲击性能。实验分析得到其累积失效概率-加速度峰值曲线近似拟合于韦布尔统计分布,韦布尔系数γ=7.6,参考加速度为21 300g。当加速度为12 000~18 000g时,可靠性相对较高;当加速度为12 000~18 000 g时,累计失效概率增加较快;当加速度大于24 000g时,可靠性下降迅速。利用扫描电子显微镜(SEM)观察了试样,得到其主要的失效形式有分层、断裂、塑性变形以及黏连等。初步分析了失效原因,并提出了相应的优化设计方法,为UV-LIGA多层结构的设计提供实验依据。     

潜水电泵故障率分布的试验研究

潜水电泵是量大面广的通用泵,对整机而言是可修复的.采用可维修的随机故障过程理论,通过大量的台架试验和现场试验,应用可靠性理论对试验数据进行统计分析,指出潜水电泵寿命分布的规律性,即潜水电泵在整个寿命期内,其故障分布函数为威布尔分布,在0～600 h期间,属于早期故障,600～3 200 h期间为偶然故障阶段,3 200 h以上为耗损故障期.潜水电泵经过充分磨合后,在偶然故障阶段,故障过程符合平稳的泊松过程,可用指数分布来描述其故障率.对于未经磨合的潜水电泵,其整个寿命期内的故障过程可用威布尔分布来描述.试验结果表明,提高潜水电泵寿命的关键是提高机械密封、保护器的质量水平.研究结果对潜水电泵的可靠性考核和可靠性设计具有重要的应用价值.     

汽车部件机械可靠性试验研究

汽车产品的可靠性在整车及零部件企业中受到的关注日益提高,对试件可靠性方法应投入更多研究。我国习惯采用单一部件满足最低要求的方法作为汽车零部件质量要求,较少采用统计的方式对汽车部件可靠性进行评价。对典型的汽车部件试验结果进行分析,给出了对数正态分布及威布尔分布的分析结果,并针对汽车部件的失效判定、道路谱用于疲劳试验提出了相关建议。     

单失效数据情形下蓄能器可靠性评估

采用无替换定时截尾试验方法得到单失效数据,并分别得到在指数分布下的寿命可靠度模型和在威布尔分布下的可靠度函数、失效概率密度函数和失效率函数的可 靠性曲线。分析蓄能器的可靠性寿命后发现,威布尔分布综合考虑了失效前、失效时和失效后实验数据对可靠性评估的影响,在实验数据完整性方面更优,克服了指数分布不能将失效后的数据考虑在内的缺陷,其可靠性数据更接近实际,对蓄能器少数据、小样本可靠性评估更具有理论和工程意义。     

Lifetime estimation of harmonic reducer for manufacturing robot using accelerated life test

We present a calibrated accelerated life test to predict the operational lifetime of newly manufactured harmonic reducers for robots. To this end, a framework based on torque as the accelerating stress is proposed, and a step-stress test is performed to determine the highest stress level. Furthermore, the failure mode and corresponding failure mechanisms of the primary components of the harmonic reducer, and the effect of stress due to the applied load are analyzed. Accordingly, the lifetime of the harmonic reducer under its rated condition is estimated by extrapolating the acceleration test data at three stress levels and analyzing the same using statistical methods. The results obtained include such measures of reliability as the shape and scale parameters of the Weibull distribution, acceleration index for torque, and various estimates of the harmonic reducer’s lifetime.

     

国产钻井泥浆泵活塞缸套摩擦副可靠性研究

从现实制造水平出发,通过分析活塞缸套摩擦副失效的主要表现形式,剖析其失效机理,给出失效判据,深入探讨了基于失效机理的寿命分布确定方法。在确定活塞和缸套寿命服从对数正态分布或Weibull分布的基础上,利用似然比检验选择活塞与缸套的最优寿命分布,进而讨论了其工作寿命的统计规律,给出了活塞和缸套可靠性测度的极大似然估计。在充分考虑钻井实际工况的背景下,给出了可靠寿命的置信下限和最佳维修方案的制订原则。根据油田的现场数据,验证了上述方法的可行性,从而为深入研究钻井泥浆泵的工作可靠性,保证钻井作业的顺利进行提供了技术支持。     

航天电连接器步进应力加速寿命试验研究

航天电连接器具有可靠性高、寿命长的特点,为解决其接触可靠性评估问题,通过分析其接触失效机理,指出在温度应力下的接触失效物理模型为Arrhenius方程,接触寿命服从两参数的Weibull布,并在此基础上建立了接触可靠性统计模型;研究了航天电连接器步进应力加速寿命试验方法,利用极大似然估计和Nelson累积失效模型,提出...     

基于两重威布尔分布的铸造造型机可靠性分析

为了定量分析铸造车间造型机故障的分布规律,并为其可靠性分析提供理论依据,收集设备故障数据,确定其服从标准威布尔分布,并进行参数拟合.在此基础上,建立了两重威布尔混合分布模型,通过图解法得到参数估计初始值,利用非线性最小二乘法进行参数估计优化.比较两参数威布尔、两重威布尔图解法以及非线性最小二乘法得到的参数,得出混合模型非线性最小二乘法参数估计值最为精确.根据已知参数估计值,最终确定该造型机可靠性函数,为其可靠性指标的进一步计算提供信息.