基于动态故障树的航空装备系统可靠性评估方法

为分析复杂航空装备系统的可靠性,提出了基于动态故障树的航空装备系统可靠性评估方法。在传统故障树基础上,引入动态逻辑门,构建系统的动态故障树模型。将动态故障树模块化为独立的静态子树和动态子树,并采用马尔科夫模型进行求解,通过综合分析得到系统失效的概率。运用构建的动态故障树模型,对航空电子系统的可靠性进行了分析和评估,验证了动态故障树用于航空装备系统可靠性评估的有效性和可行性。     

一种基于Petri网模型的系统动态安全性分析方法

针对目前安全分析方法通常只能给出导致系统失效的事件发生序列,而对系统运行过程中的一些时序、动态等因素考虑不足等问题,提出了基于Petri网模型的系统安全性动态分析方法,并结合系统状态可达树,建立了系统动态安全性分析模型,得出导致系统失效的所有可能事件的序列及其发生概率.最后,以实例验证了该方法的可靠性和有效性.     

稳瞄与惯导组合系统电子产品可靠性综合分析

研究了新型稳瞄与惯性导航组合系统电子产品的可靠性综合分析方法,并给出电子产品分系统的可靠性分析模型.根据电子产品可靠性参数的验前信息以及无失效寿命数据,给出"无失效,小子样"情形的可靠性综合分析方法.该方法计算简便,结合组合系统实际情况,具有重要的工程实际意义.     

基于马尔可夫过程的武器系统相关失效分析

利用马尔可夫过程分别对共因失效和载荷共享失效两种相关失效的系统平均失效时间进行了建模分析。针对同时出现两种相关失效的武器系统进行了实例分析,并将结果和不考虑相关失效时的计算结果进行了对比,对相关失效分析在可靠性分析和评价中的重要作用进行了阐述。     

存储测试系统的可靠性分析

可靠性分析对提高系统的可靠性有着极其重要的意义.针对存储测试系统存在的失效现象,从半导体器件本身、焊接工艺和封装工艺进行了失效机理分析,提出了相应的改进措施.在此基础上,结合本系统的实际使用要求,提出了半导体器件的可靠性筛选规程.阐述内容对其他电路系统可靠性的提高也具有一定的参考价值.     

级联失效下非对称依赖网络鲁棒性研究

研究级联失效下网络化信息物理系统的鲁棒性具有重要的现实意义。针对具有单向依赖关系的信息物理系统构建双层非对称依赖网络模型,综合依赖失效和过载失效设计级联失效模型,提出一种更贴近实际的非对称攻击方式,并给出一种资源限制下的节点容量分配方式。针对无标度子网构成的非对称依赖网络进行了仿真实验,结果表明:网络鲁棒性与子网络平均度、度指数、节点容量等呈正相关关系;同配依赖网络以及按度值分配节点容量的网络具有更高的鲁棒性;非对称依赖网络面对蓄意攻击时具有脆弱性;以同等力度单独攻击被依赖子网时,网络受到的损伤更大。构建的模型及发现的规律对于研究网络鲁棒性、优化网络设计具有一定的参考价值。     

基于竞争失效的产品可靠性评估

为深入研究产品部件的可靠性,构建了竞争失效模型。基于退化失效和冲击失效的关联性建立竞争失效模型,在此基础上推导出产品的可靠度分析模型;引入Gamma过程对自然退化失效过程建模,通过退化增量描述随机冲击对自然退化的影响;引入Poisson过程对随机冲击失效过程建模,通过失效阈值的递减描述自然退化对随机冲击的影响;以具有退化失效和冲击失效特点的防滑刹车控制盒为对象,进行了可靠性对比分析,验证了竞争失效模型的合理性和有效性,为产品部件的可靠性评估提供了一种新的思路。     

考虑退化-冲击竞争失效的系统可靠性建模

针对在复杂环境中工作的关键系统,提出一种考虑退化-冲击关联竞争失效的可靠性建模方法。选取Wiener过程和齐次泊松过程分别描述自然退化与随机冲击,通过冲击造成的退化增量表示退化-冲击之间的关联性,基于此建立退化-冲击关联竞争失效的退化模型和可靠性模型;通过定期检测获取系统退化数据,采用极大似然法估计退化模型参数;以陀螺仪为例,通过对比分析和敏感性分析验证了模型的有效性和应用价值。     

系统失效概念和有效度概念的拓广

本文分析了传统的失效概念的局限性以模糊集理论为工具,拓广了传统的系统失效概念和系统固有有效度概念,并给出理论的和统计的两种计算公式。     

软件系统的可靠性综合评估模型研究*

主要研究了软件系统可靠性的评估方法。基于软件系统的基本结构和体系,对软件系统层次可靠性进行分析,并对影响可靠性的因素进行了分析;根据各分系统失效对整体系统失效影响程度的大小,通过事件测试分析得到实际参数,在给出重要度系数的基础上,建立了串并联系统间权重系数模型,并通过Bayes分析建立了软件系统的可靠性综合评估模型,从而达到对软件系统可靠性综合评估的目的。算例表明该可靠性综合评估模型具有一定的工程应用价值。     

A methodology for studying the dynamics of extended logistic systems

An extended logistic system is a well-defined configuration of equipment, modules, inventories, and repair and replacement facilities modeling a complex, repairable system with on-going repair. The design of such systems has been based largely on the static tools of inventory theory and reliability theory, i.e., on steady-state distributions and on associated means and variances. Such static tools suppress the scale of real lime and ignore system persistence time in up-states and persistence time in down-states. A reasonably simple dynamic methodology is presented, focusing on system failure time as a more meaningful objective function for system-design tradeoff studies. In the presence of good reliability, it is shown that different candidates for system failure time effectively merge to yield an unambiguous, single system failure time. Examples illustrating the importance of dynamic information for system design are given.     

基于随机Petri网的装甲车辆综合电子系统可靠性研究

由于装甲车辆综合电子系统具有耦合性强、动态离散和复杂度高的特点,其难以采用静态故障树方法进行系统可靠性分析,针对这一难题,运用动态故障树方法对系统可靠性进行了分析判别,并运用随机Petri网建立了故障树的仿真模型。以某型车辆为例,通过仿真实验得出了综合电子系统的故障率和可用度指标的动态变化曲线,其分析结果为系统可靠性与测试性设计提供了理论参考。     

基于单元故障模式的水下恒流远供系统可靠性分析方法

以水下单元的短路/开路故障模式为基础,提出了一种分析缆系海底观测网络恒流远供系统可靠性的方法。根据系统供电和结构特性,将系统分成不同的供电链路和链路段。详细研究了处于不同位置的各种水下单元发生故障时,对链路和观测设备的供电状态的影响。归纳了导致系统和各链路无法正常导通、观测设备无法得到供电的状态情况,分析了不同故障状态发生的概率,进而得出了求解系统、供电链路与供电设备的供电可靠度的方法。通过算例分析,进一步梳理了3种供电可靠性的共性规律,说明在设计和建设恒流远供系统时,应综合须考量这3种供电可靠性。     

加权随机模拟的时变可靠性分析方法

针对结构时变可靠性的随机模拟分析方法计算代价大的问题,在极值方法的基础上提出基于加权随机模拟的时变可靠性分析策略。时变可靠性分析需要计算在不同时间处的失效概率,通常需要进行多次可靠性分析,计算代价巨大。所提方法通过对常规静态可靠性的随机模拟方法进行改进拓展,运用加权策略分别发展了加权蒙特卡洛法和加权重要抽样法,使之能够高效分析计算时变可靠性问题。所提方法仅需一次常规可靠性分析模拟,即可得到时变失效概率函数估计。采用管状悬臂梁和十杆桁架两个算例进行验证。结果表明,基于加权思想的分析方法在能确保精确度的前提下能够大幅度减小计算量,提高计算效率。     

不同故障模式下的可靠性优化问题

以阀门流体系统为例 ,通过理论分析与数值计算 ,讨论了组成单元具有多个故障模式情形的系统可靠性优化问题 ,对传统的冗余技术作了进一步的发展 ,确立了考虑不同故障模式时可靠性优化的一般模型 ,最后得到了必须根据不同故障模式比率确定配置方式的结论     

Optimal redesign decisions through failure rate estimates

To reduce the time-to-market of newly developed systems, manufacturers increasingly adopt strategies where systems are brought to market while system field reliability is still uncertain. These systems are typically sold under performance-based contracts, which incentivizes potential customers to invest in them despite reliability uncertainty. Such contracts make the manufacturer (partly) responsible for the availability of the system. Subsequently, when field reliability is lower than anticipated, the manufacturer may choose to redesign the system to avoid high contract penalties. Redesign is a costly effort which may substantially increase field reliability. Deciding when to redesign is challenging, especially because the initial failure rate estimate by the system's engineers is refined over time as failure data accrues. We propose a model that endogenizes the failure rate updating to analyze this tactical redesign decision. We study additive and multiplicative redesigns and show that the optimal policy has a control limit structure. We benchmark our optimal policy against a static counterpart numerically, and conclude that basing redesign decisions on the updated estimate of the failure rate can substantially reduce costs.     

基于中位秩的动态可靠性增长模型

给出了一种动态可靠性增长模型。首先利用统计中的中位秩法结合试验数据确定各个增长阶段的失效率 ,这一技术可以很好地解决小子样问题 ,并且由于利用了动态建模的思想 ,因而可以客观地反映系统的实际状态。其次 ,该模型继承了传统Duane模型简单、直观、易于进行参数估计的优点 ,同时又很好地处理了传统Duane模型所不适用的分阶段、多场景试验的情形 ,因而有很广阔的工程应用前景。最后通过仿真实例验证了该模型的正确性     

军事通信网节点重要度评估方法

针对军事通信网的应用环境和业务流传输的特殊性，考虑节点类型以及节点之间的相互关系，将节点按功能分为侦察节点、处理节点、指控节点、行动节点、传输节点五类节点。根据军事通信网信息流传输的特点，改进了传统的网络介数基本概念，定义了符合军事通信网特征的节点和链路重要度的新指标。最后，通过实例对军事通信网的节点重要度进行仿真计算，画出了所有节点重要度柱状分布图。     

飞机系统安全性指标的Petri Net分配方法

为解决动态故障树抽象而不利于交流的问题,利用Petri Net直观、易用且适用范围广的优点,提出基于Petri Net的飞机系统安全性指标分配方法。通过整理安全性指标及其相关的可靠性指标,选取失效率作为安全性指标,对比动态故障树及Petri Net建模方法,选取后者建立静态逻辑变迁和动态逻辑变迁的Petri Net指标分配模型。在此基础上,提出考虑严酷等级的系统安全性指标分配方法,经过算例分析,构建Petri Net层次系统故障模型进行指标分配。结果表明,分配值均在相应安全性指标内,该方法能够克服动态故障树法不直观、等分配法分配过于粗糙等缺陷,为飞机安全性设计与评估提供参考。     

稳态随机过程激励下基于首次超越破坏的结构优化设计

把结构系统动力可靠性分析与最优化设计结合起来 ,以结构系统的最小质量为目标函数 ,给出了考虑在平稳随机过程激励下多自由度线性系统总的可靠性的结构优化设计方法。运用谱分析理论 ,推导了结构系统在平稳随机过程激励下响应的统计特征 ,同时结合首次超越破坏的Possion模型计算结构系统的可靠性 ,最终采用广义乘子法得到结构系统设计变量的最优值。计算结果表明该方法是可行的