基于FMECA的某型雷达系统故障分析

故障模式、影响及危害性分析 (简称FMECA)是提高系统可靠性的一种有效的工具。在雷达系统故障分析中运用FMECA方法 ,通过计算机辅助程序实现了故障分析的预测分析和定量分析。与传统的故障分析方法相比 ,该方法能够避免分析中的盲目性和主观性 ,可以获得更为准确的分析结果     

Repairable consecutive‐k‐out‐of‐n: F system with Markov dependence

In this article, a model for a repairable consecutive‐k‐out‐of‐n: F system with Markov dependence is studied. A binary vector is used to represent the system state. The failure rate of a component in the system depends on the state of the preceding component. The failure risk of a system state is then introduced. On the basis of the failure risk, a priority repair rule is adopted. Then the transition density matrix can be determined, and the analysis of the system reliability can be conducted accordingly. One example each of a linear and a circular system is then studied in detail to explain the model and methodology developed in this paper. © 2000 John Wiley & Sons, Inc. Naval Research Logistics 47: 18–39, 2000     

考虑故障影响的机构可靠性建模

对影响机构可靠性的主要因素、机构可靠性变化的基本过程以及表征机构可靠性变化的指标参数进行了分析 ,针对机构可靠性问题的特点 ,提出了基于机构输出参数的目标函数与实现函数的叠覆进行机构可靠性分析的方法以及考虑故障等级影响、对不同故障等级进行加权的机构可靠性失效判据 ,建立了与此相对应的机构可靠性分析的数学模型 ,给出了利用Monte Carlo方法对数学模型进行求解的计算流程 ,并对某实际工程问题进行了实例分析。     

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.     

失效概率函数求解的高效算法

结合基于分数矩约束的极大熵方法和替代模型法,发展了一种失效概率函数求解的高效算法。所提算法的基本思路是利用自主学习的迭代Kriging方法来构造失效概率函数,即采用较少的训练样本来构造粗糙的失效概率函数,在此基础上通过添加新的违反学习函数约束的样本来更新失效概率函数,直到达到精度要求。对于每一个分布参数的训练样本点,所提方法采用分数矩约束的极大熵法来求解相应的失效概率样本。由于分数矩的计算采用了高效的降维积分,并且由于分数矩约束下极大熵法中优化策略高效地逼近了响应的概率密度函数,从而使得失效概率样本能够被高效高精度地估计出来。为了检验所提方法的精度及效率,给出了两个算例,对比了所提方法与已有的失效概率函数求解的Bayes公式法及Monte Carlo法等,结果表明,所提方法适用于求解复杂的功能函数问题,且在满足精度要求的基础上大大降低了计算量。     

基于湍流冲击振动的输油管道稳定性研究

要水流冲刷管底形成悬空管道,悬空管道假设为一端固定一端铰支的均质等截面简支梁。在分析管道垂直载荷对悬空管道临界长度影响的基础上,考虑到输油管道振动引起的动应力以及管道振动时的外部阻尼、管道轴向力和内压对管道的作用,对悬空管道进行受力分析,导出管道振动微分方程。以保证管道强度的安全可靠为判据,计算求出悬空管道的临界长度,以便预测管道失稳条件,并对其及时采取稳固及抢修措施。     

使用噪声干扰器规避主动声自导鱼雷的潜艇机动分析

针对噪声干扰器广泛应用于潜艇反鱼雷作战,分析了潜艇释放噪声干扰器后的机动原则,建立了仿真所需要的鱼雷声学模型和鱼雷机动模型.通过仿真得到了不同潜艇机动方案时潜艇的生存概率,仿真结果为滞艇使用噪声干扰器规避主动声自导鱼雷攻击的机动决策提供了依据.     

雷达哨舰在编队对空预警中的前出阵位研究

针对现代海战中空袭目标的特点,确定雷达哨舰在编队对空预警中的前出阵位。论述了雷达哨舰在编队对空预警中的使用原则,分析了影响雷达哨舰前出阵位的各因素,建立了雷达哨舰阵位配置和预警机动区的数学模型,采用MATLAB7.0工具仿真计算了模型中各参数对哨舰前出距离和预警机动区面积的影响,得到了雷达哨舰配置的约束条件,可为对编队组织对空预警提供参考。     

潜艇水声对抗及水声对抗器材的应用

依据装备的发展,在论述潜艇水声对抗的地位和战术特点的基础上,从水声对抗器材作用原理的角度,把目前国内外水声对抗器材归为噪声干扰、气幕屏蔽、声学诱骗三种类型。通过剖析这些水声对抗器材的对抗机理,深入分析了它们适宜的应用时机和可能实现的战术目的。进而,提出了各类水声对抗器材在使用时机方面对潜艇作战效果所具有的两面性,以及潜艇使用水声对抗器材后自身的机动策略是达成其战术目的的重要环节。     

一种基于导航点的航天器相对运动轨迹生成策略

针对圆(近圆)轨道航天器相对运动的固定时间状态转移问题,提出了一种基于导航点的多脉冲优化轨迹生成策略.从相对运动动力学出发,应用最优控制理论给出了基于连续推力的最优转移轨线,将引入的导航点限定在最优转移轨线上得到其位置参数;然后利用导航点位置参数建立了脉冲约束下的基于脉冲的优化轨迹生成模型,采用二次规划算法求解,通过改变导航点位置和脉冲间隔优化轨迹.仿真算例验证了策略的有效性.