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。     

基于比例危险模型的产品竞争失效分析

突发型失效与退化型失效共存的竞争失效问题在实践中大量存在,一般情况下突发失效是受退化量大小影响的。文中利用比例危险模型分析了突发失效与退化量的关系,给出了竞争失效的一般模型及模型的参数估计方法,最后利用所给模型对强激光装置所用的金属化膜脉冲电容器进行了可靠性分析。     

基于竞争失效建模的导弹贮存寿命评估方法

为了提高导弹贮存寿命估计的准确性,提出了一种基于退化失效与突发失效竞争的导弹贮存寿命估计方法。基于建模假设,建立导弹竞争失效模型;采用赤池信息准则(AIC)来确定导弹退化过程的最优随机过程模型,进而建立其退化失效模型;采用威布尔分布和比例危险模型,建立基于退化量影响的突发失效模型;采用极大似然估计算法,求解模型未知参数。结合实例分析,验证了所建模型的正确性和优势。     

基于随机冲击的相关竞争失效可靠性评估

针对电子产品在工程实践中受随机冲击应力的影响及多失效模式的问题,以累积冲击和极限冲击来描述产品的冲击过程,考虑失效模式相关性并建立了随机冲击下产品竞争失效模型。以具有自然耗损和突发耗损特点金属化膜脉冲电容器为对象,进行了可靠性对比分析,验证了模型的合理性和有效性,为遭受复合应力影响的电子产品的可靠性评估提供了一种新方法。     

多指标约束下某变质量热力系统的性能可靠性分析

针对某变质量热力系统的性能可靠性受多指标综合影响的问题,使用了一种基于 Monte Carlo 仿真的系统性能可靠性分析方法对该系统进行了可靠性分析。首先,选取系统的性能失效特征量作为载荷末速度和最大加速度,并确定了其失效标准;然后,阐述了系统中部件———调节阀开度的退化规律。在此基础上,对系统的性能可靠性进行了仿真分析,得到了系统性能失效特征量的故障概率密度及性能可靠度。仿真结果表明：随着部件性能参数的退化,系统性能可靠性逐渐降低。     

基于似然比检验的橡胶密封件加速试验机理一致性判别方法

加速退化试验广泛应用于橡胶密封件等长寿命产品的可靠性评估，试验过程中需要将高应力水平下的试验结果外推到正常应力水平。要获得准确的产品可靠性评估结果，需要保证加速应力下的退化失效机理与正常应力下的退化失效机理一致。基于似然比检验原理，提出加速退化试验机理一致性判别方法及流程。针对失效机理一致与失效机理变化两种场合，提出对数线性及非对数线性两类加速模型，并结合混合效应模型描述产品退化过程。利用似然比检验判断加速模型参数是否变化，完成失效机理一致性判别。仿真算例和应用实例表明，该方法能够有效判别橡胶密封件失效机理是否变化，并找到失效机理不变的应力水平边界。     

小子样条件下航天轴承性能可靠性建模与评估

航天油润滑轴承可靠性具有小子样、无失效数据特点,即使采用性能可靠性方法进行建模与分析,仍存在性能数据不足问题。提出小子样条件下航天轴承性能可靠性分析的多层贝叶斯模型及模型求解方法。通过失效分析,建立轴承性能退化过程模型。利用自助法、试验数据、物理模型和专家经验等确定Bayes验前分布,并采用MCMC方法解决Bayes计算问题。实例分析表明,该方法具有较好的适用性,是解决小子样条件下长寿命产品可靠性建模与评估问题的一种有效途径。     

基于贝叶斯方法的退化失效型产品实时可靠性评估

通过传统可靠性方法得到的失效分布反映了相同受试环境下同一类产品的平均特征,并不能直接应用于系统实时定量可靠性分析。为此,针对有历史试验数据的退化失效型产品,依据局部更新的思想,利用贝叶斯方法最大可能地采用现场测试数据,并将之及时反映到实时可靠性模型中去。结果表明,随着融合现场数据的增多,产品的实时可靠性模型也逐渐全面反映出产品的个性特征。     

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。     

多自治系统关联的级联失效模型建立和分析

为分析级联失效对互联网性能的影响,基于互联网由多自治系统关联的现实,模拟自治系统间的负载均衡,建立了多自治系统关联的级联失效模型。在此基础上定义了分别由强连接关系和弱连接关系组成的2种多自治系统关联网络,并分析了域间流量引起的级联失效对网络性能造成的影响。结果表明:存在引发级联失效的域间流量比例临界值;级联失效发生后,弱连接网络以吞吐量下降为主,强连接网络以负载增加为主。     

基于故障统计和材料退化的机械系统可靠性评估

目前,机械系统可靠性试验的评估模型主要是基于已触发故障的数据特点,而对于具有高可靠性且在试验中没有出现故障的子系统的情况,仅仅依据故障数据样本来评估可靠性则可能偏离实际值较大。针对此问题,选取定时截尾的可靠性试验,将故障统计和材料退化相结合,采用极大似然估计法和蠕变失效时间模型,分别对可靠性试验中发生故障的子系统和零故障的子系统进行寿命估计,综合估算出系统的平均寿命。最后,通过案例分析,验证了该方法的有效性和合理性。     

弹炮结合防空武器系统的可靠性设计方法

可靠性设计是弹炮结合防空武器系统设计定型中的一个重要环节。基于弹炮结合防空武器系统的基本结构和体系,根据各分系统失效对于整体系统失效贡献程度的大小,在给出重要度系数的基础上,建立了弹炮结合系统的可靠性综合评定模型;与此同时,利用可靠性定义采用原准比例法建立了弹炮结合系统的可靠性分配模型;并根据实际工程应用经验数据,对弹炮结合防空武器系统的可靠性设计方法进行了实例计算,算例表明所建立模型的有效性。分析结果表明该可靠性设计方法具有一定的工程应用价值。     

小子样多失效模式系统可靠性竞争模型

为解决小子样多失效模式系统可靠性模型参数的估计问题,首先应用支持向量积建立小子样条件下各故障模式的规律模型,其次利用模型将各故障模式的故障数据由小子样扩充成大样本,再次采用常规的参数估算方法估算各故障模式的分布参数,最后建立多失效模式系统的可靠性竞争模型。利用所提方法,建立了小子样条件下具有两种失效模式的柴油机汽缸套可靠性竞争模型,计算结果与大样本条件下的故障预测数据吻合度较高,说明了方法的有效性。     

考虑多性能参数的引信弹簧可靠性评估

弹簧作为引信中常用的储能源,是影响引信可靠性的重要零件,而引信失效会形成重大安全隐患。为了准确预估某引信弹簧贮存期间的可靠度变化,提出了一种基于修正Arrhenius模型的多元正态可靠性评估方法。以应力损失率和永久变形率作为性能参数,设计了恒定应力加速退化试验,获取弹簧在120℃、130℃、150℃和160℃下的退化数据,并采用Anderson-Darling统计量验证退化量的最优分布为正态分布。根据修正的Arrhenius方程,得到弹簧在贮存温度下的退化轨迹曲线。基于多元正态分布建立弹簧贮存可靠度模型,分析弹簧贮存期间的可靠度变化特点。通过与其他可靠度模型对比,该模型预估结果更准确,可为引信的视情维修提供依据。     

垂向冲击作用下金字塔点阵夹芯单元结构失效分析

为研究金字塔点阵夹芯结构在垂向冲击载荷作用下的动态力学性能,通过对其中一个单元结构在垂向压力作用下的受力和失效模式分析,同时考虑应变强化和应变率影响,建立了结构失效应力计算方法。为验证该计算方法,开展了落锤冲击试验,同时利用高速摄影机记录模型的响应过程,测量了模型垂向压缩的等效应力-应变关系。试验结果表明:结构失效模式与理论分析吻合,结构失效应力与理论计算相差不大。该研究结果可为金字塔点阵夹芯结构冲击吸能理论研究和数值仿真研究提供参考。     

基于二元决策图的多阶段任务系统可靠性分析

分析了多阶段任务系统(PMS)可靠性分析中传统二元决策图(BDD)建模方法的不足,提出了一种将多阶段任务失效事件分解为互不相容的阶段失效事件,然后分别建立可靠性BDD模型的新方法。通过该方法建立的PMS可靠性BDD模型不但可以计算总体任务失效概率,同时也能计算任务在各阶段发生失效的概率。最后,给出了一个算例,验证了该算法的有效性。     

基于维纳过程金属化膜电容器的可靠性评估

金属化膜电容器作为惯性约束聚变(ICF)激光装置的重要元器件,其可靠性直接影响着系统的性能。为此,很多研究者对电容器的可靠性进行了评估,然而这些评估方法得到的只是电容器的总体特性,无法给出单个电容器的可靠性水平。鉴于此,提出了融合单个电容器性能退化数据与先验性能退化数据信息的可靠性分析方法,首先采用W inner过程对其性能退化过程进行建模;其次基于B ayes方法对单个电容器的可靠性进行实时评估;最后通过一个实例表明了其研究意义和实用价值。     

考虑非线性退化与随机失效阈值的剩余寿命预测

针对广泛存在的非线性退化设备,现有方法尚未考虑随机失效阈值对剩余寿命预测结果的影响。因此,通过对设备性能退化过程进行分析,提出了一种综合考虑非线性退化与随机失效阈值的剩余寿命预测方法。基于Wiener过程构建了考虑个体差异与测量误差的非线性退化模型;基于卡尔曼滤波算法建立状态空间模型以实现对退化状态的在线更新;基于极大似然法估计失效阈值分布系数估计方法,得到随机失效阈值的概率分布;基于随机失效阈值推导出剩余寿命的概率分布,实现对剩余寿命的在线预测。算例研究表明,所提方法可以有效地提升剩余寿命预测的准确性,具备一定工程应用价值。     

军事物流基地选址问题的可靠性研究

针对物流系统的经济性、可靠性、时效性要求,综合多种约束条件和费用类型,构建了以系统总成本最低为目标的军事物流基地可靠性选址模型和非可靠性一般选址模型.通过算例,计算出两类模型的选址方案,在失效事件发生的情况下比较了两类方案在物资存储策略、系统各项成本、物资满足水平方面的差异.研究结果表明,可靠性选址方案能够有效规避基地失效的风险,具有良好的可靠性和动态响应特性.该模型可为基地布局规划提供分析方法和决策支持.     

基于非线性Wiener过程的步进加速退化建模方法

针对步进加速退化试验中的非线性退化数据,考虑到产品之间的随机效应,给出了非线性Wiener过程的表达式,推导出了考虑随机效应的产品失效概率密度函数表达式;建立了步进加速退化模型,给出了各加速应力下性能退化量的关系模型;采用两步极大似然估计法,求解出退化模型中未知参数;结合某激光器的实例分析表明所建模型的拟合性较好,参数估计精度更高。