部件寿命服从威布尔分布时典型系统的寿命与剩余寿命估计

在实际工程中,对系统寿命以及剩余寿命的估计非常重要。在已知系统中部件寿命与可靠度的前提下,关于如何快速得到系统级寿命与剩余寿命的相关研究比较缺乏。针对这一问题,首先研究了可靠度、寿命以及剩余寿命的关系,进一步假设部件寿命服从同一威布尔分布,根据部件的寿命与可靠度函数,推导得到串联、并联和表决系统寿命与剩余寿命期望的封闭表达式,并给出了相应的计算方法。对于冷备系统,当部件寿命服从同一指数分布时,推得了系统寿命及剩余寿命期望的封闭表达式,而当部件寿命服从同一威布尔分布时,给出了系统寿命与剩余寿命的数值计算方法。仿真试验证明本文所提出的方法是准确高效的。最后,以卫星中的动量轮r/n(G)表决系统为例开展了实例研究,证明了该方法在工程实践中的有效性。     

威布尔产品加速寿命试验的可靠性分析

利用似然理论对加速寿命试验的多个样本失效数据进行综合分析。在定数截尾场合下,建立威布尔寿命型产品的步进应力加速寿命试验模型,利用Newton Raphson方法求解似然方程,得到寿命参数的极大似然估计。针对迭代公式初始值敏感问题,结合部件寿命信息给出一种精度更高的初始值确定方法,并利用Bootstrap方法构造加速寿命试验参数的置信区间。最后,以固体钽电解电容器为例,利用随机模拟方法验证提出理论的正确性和有效性。     

双边定数截尾情形下指数-威布尔分布参数的Bayes估计

在双边定数截尾情形下．给出两参数指数-威布尔（EW）分布形状参数的Bayes估计。基于无信息先验和共轭先验，并分别考虑均方损失和LINEX损失，给出不同的估计结果。最后运用随机模拟的方法对各种估计结果的优良性进行分析比较。     

考虑专家信息的威布尔型产品定时截尾可靠性验收试验方案设计

可靠性验收试验是检验产品是否达到可靠性要求而进行的试验。试验方案的确定需要保证使用方风险和生产方风险可控。当前GJB899A中定时截尾试验方案往往需要较长的试验时间,短时试验方案又存在两类风险较大的问题,实际应用颇受诟病。根本原因在于GJB899A的试验方案确定只考虑了系统试验数据,而忽视了其多源信息。因此,本文针对复杂系统验收试验前存在多种形式专家信息,考虑系统寿命服从威布尔分布的情况,结合专家信息来计算产品在给定试验方案下的两类风险,进一步推导得到试验时间较短、风险可控的试验方案。文章最后给出了案例分析,通过对比,验证了所提方法的有效性。     

可靠性约束下系统全寿命周期成本优化建模

单纯依据全寿命周期成本最小或系统可靠性最高进行系统设计具有一定的局限性.在系统寿命服从Weibull分布的条件下,给出预防性维修策略,构建设计费用、制造费用和维护费用函数,从而建立可靠性约束下的系统全寿命周期成本的优化模型;接着完整地提出包括系统全寿命周期成本、可靠性设计水平和预防性维修次数在内的系统设计均衡区域的决策方法.最后,以某大型装置的光学系统为例,说明该方法在工程应用上的实效性,也为系统设计均衡区域的决策过程提供系统的思路和方法.     

虚拟采办全寿命周期管理技术研究及应用

复杂武器装备的虚拟采办是实现人员/组织、管理、技术协同工作的系统工程,其全系统、全寿命周期的各项活动需要管理全方位的支持,针对虚拟采办全寿命周期管理技术开展研究,分析并建立虚拟采办风险评价指标体系,提出基于全寿命周期费用分解结构的费用估计方法,及利用网络图建模及蒙特卡罗仿真方法的全寿命周期进度预测方法。最后,结合某航天复杂装备虚拟采办应用背景,对所提出的管理技术进行应用验证。     

面向装备全寿命周期信息集成的扩展超图公共数据模型

为实现装备全寿命周期大量异构数据源之间的信息共享和交换,解决异构装备数据源的集成和互操作问题,提出了面向装备全寿命周期信息集成的公共数据模型EHDM.给出了EHDM的定义和描述方法, 以两类典型的装备数据源模型为例,研究了EHDM对高层数据模型的建模方法.定义了普通高层数据模型到EHDM以及EHDM之间的转换操作.最后给出了基于EHDM的集成过程实例,实现异构装备全寿命周期数据源的模式集成.     

可靠性下限与可靠寿命下限间的对称原理

本文讨论了可靠性下限与可靠寿命下限间的关系,指出这种关系是对称关系,亦可称对称原理。利用这种对称原理,可由某种失效分布的可靠寿命下限非常方便地导出该分布的可靠性下限,反之亦然。并且对各种常见的失效分布来说明这个对称原理应用的威力。与许多文献相比,其推导简洁,工程物理概念清楚,极易为工程人员掌握。     

失效信息已知时r/n(G)表决系统的剩余寿命预测

剩余寿命预测在可靠性工程中十分重要。而r/n(G)表决系统由于结构复杂, 对于其剩余寿命研究相对较少。本文假定部件寿命服从指数-威布尔分布, 在部件失效信息已知的情况下, 推导得到了表决系统剩余寿命期望的解析式, 也分别给出了失效信息未知和部件寿命服从威布尔分布这两种特殊情况下的解析式。仿真实验证明了所提方法的准确性和有效性, 也表明忽略部件失效信息对系统的剩余寿命进行预测, 所得结果偏差很大。     

含位置参数的广义Weibull分布及其置信限估计

通过引入位置参数,建立了能够同时描述浴盆曲线失效率和最大安全寿命的广义Weibull分布模型族,进而采用秩分布理论给出确定该寿命分布族置信限估计的参数化方法。具体分析了目前广泛应用的一种广义Weibull分布,导出该模型参数的置信区间估计与分布函数的置信上、下限曲线函数关系式。文中还进行了模拟验证与实例对比分析。     

指数寿命分布多阶段可靠性增长决策研究

可靠性增长模型是可靠性增长决策的基础和关键,其在可靠性增长过程中有着重要作用。在故障延缓纠正模式下,对基于指数寿命分布的多阶段可靠性增长模型进行了研究。考虑到可靠度估计的不确定性,采用贝叶斯风险决策技术,通过期望效用函数量化可靠度的不确定性,并定义了停止可靠性增长试验的贝叶斯决策规则,最后给出了一个应用实例验证了方法的可行性。     

基于可靠度的多部件系统机会维护模型

采用可靠度恢复因子描述具有独立可靠度分布函数的多部件系统在不同维修方式下的可靠度演化规则,建立了基于可靠度的多部件系统机会维护模型,克服了传统模型基于运行时间建模而忽视系统劣化过程与时间之间关系非线性的不足.以服从威布尔分布系统为例,利用蒙特·卡洛仿真方法对其进行优化,结果显示,该模型符合生产系统的实际情况,能够为维护决策提供有力支持.     

双应力恒加试验Weibull分布型产品置信可靠性评估模型

为了有效快速评估高可靠性长寿命产品在正常应力条件下的可靠性,提出了一种双应力恒加试验Weibull分布型产品置信可靠性评估模型。首先,采用加速寿命试验(accelerated life test,ALT)技术,建立广义Eyring-Weibull可靠性模型,假定试验各应力水平组合下Weibull分布的形状参数相同,且尺度参数与各应力水平组合间呈对数线性关系。其次,给出了Weibull分布定时截尾双应力恒加试验的极大似然估计(maximum likelihood estimation,MLE)方法、与似然函数相关的Fisher信息矩阵以及模型参数的渐近协方差矩阵,构造了模型参数和一些可靠性指标的渐近置信区间。最后,通过仿真算例证明了所提方法的可行性。     

双应力恒加试验Weibull分布型产品置信可靠性评估模型

为了有效快速评估高可靠性长寿命产品在正常应力条件下的可靠性,提出了一种双应力恒加试验Weibull分布型产品置信可靠性评估模型。首先,采用加速寿命试验(accelerated life test,ALT)技术,建立广义Eyring-Weibull可靠性模型,假定试验各应力水平组合下Weibull分布的形状参数相同,且尺度参数与各应力水平组合间呈对数线性关系。其次,给出了Weibull分布定时截尾双应力恒加试验的极大似然估计(maximum likelihood estimation,MLE)方法、与似然函数相关的Fisher信息矩阵以及模型参数的渐近协方差矩阵,构造了模型参数和一些可靠性指标的渐近置信区间。最后,通过仿真算例证明了所提方法的可行性。     

企业生产装备系统维修决策分析

企业生产装备系统的维修管理在企业管理中的地位日益突出,企业为管理维修生产装备系统所耗费的成本也日益高昂。如何确定装备系统的维修周期、维修次数及最优经济寿命周期,成为企业最重要的决策活动之一。针对企业生产装备系统运作实际,提出了基于最低可接受可靠度的可变维修周期的装备费用维修决策策略,并提供了决策模型。通过模型可以科学合理地确定装备系统的维修周期及维修次数,并实现装备系统全寿命周期内系统维修费用最小。     

基于神经网络的装备可靠性与维修费相关性建模

维修费用在装备全寿命周期费用中的比例很大,可靠性是装备的主要特性之一,二者存在着密切的联系。运用神经网络的方法,针对某型装甲车辆的故障以及维修费用数据,对装备维修费用与可靠性之间的关系进行了深入地研究,建立了二者的相关性模型。研究成果对于可靠性设计和维修费用控制都具有重要意义。     

两参数Weibull分布环境因子的Bayes估计

基于天地试验环境下Weibull分布形状参数不变的条件,运用Bayes方法对两参数Weibull分布环境因子进行分析,以尺度参数后验密度的商密度作为环境因子的后验密度,给出了在形状参数已知和未知两种情况下,环境因子在平方损失下的Bayes估计。最后运用仿真实例与极大似然估计进行比较,结果表明Bayes估计优于极大似然估计。     

面向预防性维修的两种失效竞争下多状态系统可靠性模型

针对装备系统在使用过程中存在退化失效与突发失效竞争的情况,以单个系统为研究对象,考虑单一维修台,采用随机检测策略,根据系统内部性能水平与外部冲击损伤等级分别采用三种不同类型的预防性维修,系统完全故障时进行换件维修,利用Phase-type (PH)分布代替指数分布等典型分布,统一描述模型中各类时间变量分布,建立了通用性更好的系统可靠性模型,获得了系统的主要可靠性参数.最后通过算例验证了模型的适用性,并讨论了不同类型的预防性维修速率以及预防性维修阈值对系统可靠性参数的影响.     

微分建模法及其在疲劳可靠性研究中的应用

很多工程问题可用微分方程描述,由此导出了微分建模方法.该方法的实质是直接用微分方程来描述客观物理现象,同时通过微分近似公式来直接辩识微分方程的系数.该方法用于三参数威布尔分布的参数估计和疲劳性能S N曲线拟合、低周疲劳特性曲线拟合、疲劳裂纹扩展a-N曲线拟合等问题,取得了较好的效果,为疲劳可靠性研究提供了新工具,对工程中建模和数据分析问题也有相当参考价值.