在役建筑构件预防性维修周期分析

预防性维修对于提高建筑构件的使用可靠性至关重要，但是过于频繁的维修不仅可能造成构件新的损伤，还会增加维修费用，因此有必要选择最优的维修周期，以获取建筑构件最佳的使用效益。针对两种预防性维修方式的不同要求，在已知建筑构件的失效时间分布密度函数、平均维修保养时间、失效损失费和维修费的情况下，根据建筑构件最大正常工作时间率和最小平均费用率的原则，分别给出了求解最优维修周期的模型方程。该模型的建立，可为建筑维修规划和方案的制订提供科学的依据。     

非周期不完全检测下的维修优化

针对gamma退化型单部件系统,基于更新和半更新过程理论建立了以期望费用率最小为目标的非周期不完全检测下的维修优化模型。利用检测规划函数使系统的检测间隔期可以依据系统的状态进行调整。为更加贴近实际,模型考虑了测量误差对维修优化的影响。通过计算可以得到最优预防性维修阈值和检测方案。给出了模型的应用算例,通过对退化速率和费用参数的灵敏度分析说明了模型的有效性。与不考虑检测误差的优化结果进行对比,证明了考虑检测误差的重要性。     

复杂系统复合维修间隔期优化模型

采用组合策略对复杂系统辅以功能检测的定期更换维修工作进行综合优化.在分析复杂系统维修费用结构和组成的基础上,建立了其无限使用期条件下单位时间期望费用的数学模型,从而获得系统最佳的功能检测间隔期、定期更换周期内的检测次数和最优总费用.最后通过一个算例验证了该策略和模型的有效性.     

不确定失效阈值影响下考虑设备剩余寿命预测信息的最优替换策略

为了进一步提升设备维修决策的科学性,通过建立综合设备剩余寿命预测数据与不确定失效阈值的最优维修决策模型,实现了不可维修设备的最优替换策略。构建基于非线性Wiener过程的设备性能退化模型,并采用极大似然法估计退化模型参数;提出一种基于期望最大(Expectation Maximization, EM)算法的不确定失效阈值分布系数估计方法,通过引入虚拟失效阈值数据实现对失效阈值分布系数的同步迭代更新;基于首达时的概念推导出不确定失效阈值条件下设备剩余寿命的概率密度函数,并基于更新报酬理论建立维修决策模型,从而实现设备的最优维修决策。算例分析表明,设备的失效阈值会对维修决策结果产生重要影响,考虑设备失效阈值的不确定性既有助于提升剩余寿命预测的准确性,又可以有效降低设备的寿命周期费用。     

舰船装备多态系统维修决策的帕累托最优模型

针对舰船装备的复杂性与多态性特点,在分析多目标维修决策帕累托最优理论基本原理的基础上,建立了考虑可靠性、维修时间以及费用的舰船装备多态系统维修决策帕累托最优模型,给出了一种操作简便的解析算法,为维修决策提供了模型依据。最后,以舰用柴油机为例,建立了柴油机维修决策的帕累托最优模型,在给定的决策参数条件下,计算得到了柴油机维修的最优方案,验证了该研究方法的正确性及可操性。     

预防周期不同的最佳系统预防性维修优化模型

建立了一种系统预防维修周期优化模型,该模型不但考虑到系统预防维修时各周期不同的情况,而且还充分考虑到预防维修可以提高系统生产效益的同时,其故障率会随着维修次数的增加而上升,引入役龄回退因子对预防维修活动前后系统性能的动态变化进行了描述。重点研究了系统在不同预防周期条件下的总维修费用随预防维修次数的变化,并与预防维修周期相同时的情况进行了比较。实例验证了该优化模型的正确性与可用性。     

基于状态的检查与修理综合决策模型

分析了单部件系统退化过程的特点，建立了基于状态的检查与修理决策模型。该模型根据系统的当前状态来决定检查与修理，通过分析计算系统在一个更新周期内平均检查次数、预防性维修及修复性故障的概率，建立维修费用与检查问隔及预防性维修阈值的关系，以平均维修费用最小为目标，优化检查间隔及预防性维修阈值。最后运用Matlab对模型进行数值计算，结果表明，模型能有效地降低维修费用。     

考虑多重劣化故障的装备最优视情维修策略

针对装备维修工程实际中多重故障并发的问题,假设系统经历两个相互独立的劣化故障过程,设定相应的预防性维修阈值并定期对系统状态进行检测;基于Gamma过程建立了该系统的视情维修决策优化模型,给出了系统在预定维修策略下的长期运行费用率计算表达式,并以系统长期运行费用率最低为目标,对检测周期和两个维修阈值进行优化。通过算例分析了维修策略参数对于长期运行费用率及预防性维修概率的影响。计算结果表明:在给定模型参数下,存在一组最优维修策略参数(检测周期和维修阈值),能够使得系统长期运行费用率降至最低。     

装甲装备使用可用度与维修保障费用的优化模型

维修保障费用是影响装甲装备使用可用度的重要因素之一。要在有限的保障经费下实现高可用度要求,就必须建立装甲装备的使用可用度与维修保障费用的优化模型。根据装甲装备实际维修特点,在分析装甲装备预防性维修过程中故障类型多样的基础上,构建了装甲装备在给定维修周期内的使用可用度模型和维修保障费用模型,进而建立了使用可用度与维修保障费用的优化模型,提出了模型的解法和模型的改进建议。     

软件构件可靠性与费用分配最优模型

针对软件构件可靠性和费用分配问题,给出一种可靠性和费用分配最优模型。文中将软件系统可靠性定义为软件构件失效密度、操作剖面、构件使用矩阵以及软件无失效运行时间的函数,描述了费用最优模型的建立和利用非线性规划理论求解模型的步骤,有效地处理了带有复杂计算的目标函数和约束条件的可靠性和费用最优分配问题。计算实例表明,利用该模型进行可靠性和费用分配是可行的。