复杂系统可靠度的CLTM建模与递归综合算法

针对大型复杂系统可靠度模型及其综合计算的特点,提出了一种一体化建模方法———"复合逻辑树模型"(CompositeLogicTreeModel,简称CLTM),阐述了其基本思想和原则,给出了相应的可靠度递归调度算法,并设计实现了基于CLTM的可视化建模与综合计算软件。该方法与软件已成功应用于某大型航天系统分析任务。     

航天测控系统任务可靠性分析的EOOPN模型

提出了一种可用于航天测控系统任务可靠性分析的扩展面向对象Petri网（extend object-oriented Petri nets, EOOPN）模型,旨在对给定的航天测控方案进行可靠性评估分析。针对问题特点明确了OOPN扩展思路,给出了EOOPN模型的形式化定义、运行规则和建模步骤,模型通过引入公共库所、激发弧、消息变迁和消息处理函数等概念,体现了面向对象的思想,具有很好的层次性和模块性。所建立的EOOPN模型能够完整的描述航天测控系统的组成和任务特点。通过对算例模型仿真运行,表明实验结果具有良好收敛性,与Markov解析值对比误差在1%以内,从而验证了模型的有效性。     

多源验前信息下基于证据理论的ML-Ⅱ融合方法

在复杂新型产品的可靠性评估中,试验的样本量通常较小,而Bayes方法在小样本统计推断中比经典统计方法更为适用.针对可靠性工程中遇到的验前信息的多源性问题,给出了一种基于证据理论的ML-Ⅱ融合方法.在融合过程中考虑了信息源的可信性,减小了可信度低的信息源对评估结果的影响.以电子产品为例,算例实验表明了该方法在有“干扰信息源”存在的情况下的评估结果的有效性和合理性.     

Life distribution analysis based on Lévy subordinators for degradation with random jumps

For a component or a system subject to stochastic degradation with sporadic jumps that occur at random times and have random sizes, we propose to model the cumulative degradation with random jumps using a single stochastic process based on the characteristics of Lévy subordinators, the class of nondecreasing Lévy processes. Based on the inverse Fourier transform, we derive a new closed‐form reliability function and probability density function for lifetime, represented by Lévy measures. The reliability function derived using the traditional convolution approach for common stochastic models such as gamma degradation process with random jumps, is revealed to be a special case of our general model. Numerical experiments are used to demonstrate that our model performs well for different applications, when compared with the traditional convolution method. More importantly, it is a general and useful tool for life distribution analysis of stochastic degradation with random jumps in multidimensional cases. © 2015 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics 62: 483–492, 2015     

序降应力加速寿命试验(下)——优化设计篇

如何设计试验方案使试验评估结果更准确、试验代价更小,是序降应力加速寿命试验应用中面临的一个重要问题。以试验评估精度和试验代价共同需求为背景,建立一类新的基于加权系数的优化目标函数。为解决仿真优化设计过程中的计算量问题,在深入分析目标函数性质基础上,提出一种新的优化设计法——正交搜索法。与优化设计过程的全局搜索法不同,该方法能够逐次缩小目标函数值,快速逼近最优试验方案。最后通过仿真算例验证了新方法的正确性和高效性。     

Two novel critical shock models based on Markov renewal processes

In this paper, we investigate systems subject to random shocks that are classified into critical and noncritical categories, and develop two novel critical shock models. Classical extreme shock models and run shock models are special cases of our developed models. The system fails when the total number of critical shocks reaches a predetermined threshold, or when the system stays in an environment that induces critical shocks for a preset threshold time, corresponding to failure mechanisms of the developed two critical shock models respectively. Markov renewal processes are employed to capture the magnitude and interarrival time dependency of environment-induced shocks. Explicit formulas for systems under the two critical shock models are derived, including the reliability function, the mean time to failure and so on. Furthermore, the two critical shock models are extended to the random threshold case and the integrated case where formulas of the reliability indexes of the systems are provided. Finally, a case study of a lithium-ion battery system is conducted to illustrate the proposed models and the obtained results.     

基于研制试验数据的可靠性综合评估方法

针对产品在研制阶段的试验项目多、时间短、样本少等特点,在可靠性增长Duane模型的基础上,提出一种基于研制阶段变母体变环境试验数据的可靠性综合评估方法与模型。考虑不同试验应力环境对产品的影响,引入环境折合系数,根据相似产品试验数据,采用综合考虑了增长趋势检验约束和增长模型检验约束的寻优方法求解环境折合系数,利用折合后的数据进行可靠综合评估。通过实例证明了该方法的工程实用性。     

环境因子和混合贝塔分布的贝叶斯法制导弹药评估

针对制导弹药可靠性试验评估成本高和靶场试验次数少的问题,采用基于环境因子和混合贝塔分布的贝叶斯法对制导弹药可靠性进行评估。利用环境因子法,结合成败型产品讨论了不同库存环境制导弹药可靠性试验数据的折合,解决了不同环境下数据融合的问题。以混合贝塔分布为先验分布,得到了评估制导弹药可靠性的Bayes方法,该法解决了性能检测试验数据与靶试数据融合问题,并对制导弹药可靠性进行了数值仿真计算,为制导弹药可靠性评估提供了一种新方法,具有一定的价值。     

基于低周疲劳理论的身管横向裂纹萌生研究

基于非线性有限元理论建立弹带挤进的动力学模型,依据低周疲劳理论对身管内壁横向裂纹的萌生时机进行研究.在仅考虑热载荷的作用下,研究热疲劳因素对身管裂纹萌生的影响;再利用热力耦合分析方法,研究将弹带的挤压和摩擦作用考虑进来后身管横向裂纹的萌生时机.结果表明,通过热力耦合模型得到的疲劳射弹发数与实弹射击实验发现的横向裂纹的萌生时机相吻合,验证了在考虑热力耦合作用下所建模型的正确性.     

含微网的国防工程供电保障系统可靠性评估

为准确评估含分布式电源的国防工程供电保障系统的可靠性,基于中压配电网的可靠性级别树算法,分析了采用3级供电模式的典型国防工程供电保障系统,建立相应开关树和断路树模型,并考虑设备故障、备用电源切换等因素,提出统一的负荷点可靠性指标计算模型。以符合国防工程供电保障系统结构特点的改进RBTS-BUS6为算例,对重要负荷供电能力和系统可靠性进行评估和分析。结果显示,部分重要负荷点的可靠性指标会随微网接入得到较好改善。