动态可靠性

摘要： 随着国民经济的飞速发展和人民生活水平的日益提高,对电力系统的供电可靠性提出了更高的要求。常规的配电网可靠性评估是以历史数据为基础展开的,无法有效描述配电网的动态变化情况。本文从配电网历史运行数据入手,分析引起配电网运行故障的因素。将经统计分析得到的配电网基准故障率与配电网高压电气设备的实时运行状态相结合,构建了基于配电网高压电气设备实时运行状态的故障率模型,提出了基于设备状态评价模型的配电网动态可靠性评估方法。通过实例分析验证了该方法的有效性和实用性。该方法具备进行推广应用的价值。

摘要： 分布式控制系统(DCS)是核电厂的神经中枢,对其进行可靠性分析,识别薄弱环节,开展有针对性的设计优化和运维改进,提高电厂安全水平。DCS部件存在备用自投、在线修复等动态行为,传统故障树不能充分描述上述动态行为。针对上述问题,采用马尔科夫模型建立完整的DCS子系统可靠性模型,包括操作终端、PU处理单元、交换机,以及处理器、电源等各类模件,采用概率模型检测器PRISM对马尔科夫模型进行定量计算,得到系统的不可用率,并对系统各失效状态维修率进行了敏感性分析,结果表明,操作与监视系统(OM690)、电厂总线和采集卡失效对系统不可用率的贡献高达95%,因此,通过增加OM690系统、总线设备、采集卡的备件数量和维护人力,可有效提高上述设备的可靠性。

摘要： 燃气电磁阀对燃气系统的影响至关重要,其可靠性直接关系着燃气系统的可靠性.基于此,文章利用UG建立了燃气电磁阀的三维模型,在WORKBENCH的几何处理模块进行导入,对其进行设定单元类型、网格单元类型的选定、网格划分,在燃气电磁阀的法兰连接处设定固定约束(FIIXED),对燃气电磁阀进行建模和有限元分析,得到燃气电磁阀最大等效应力为67.877MPa,安全系数为3.02;燃气电磁阀变形最大值为0.21663mm.基于动态可靠性分析得到了燃气电磁阀的动态可靠性规律曲线,为燃气电磁阀的设计提供了新的方法和明确的数据支撑.

摘要： 内容简介《核电厂数字化主控室班组情景意识理论:模型、测度方法与可靠性研究》由李鹏程与戴立操合著,2020年9月由中国原子能出版社出版,该著作得到国家自然科学基金项目“核电厂数字化主控室运行班组情景意识可靠性研究”(51674145)的支持。该著作主要针对数字化核电厂班组情景意识失误和可令性进行系统研究,为数字化核电厂进行TSA失误防控与可靠性评估提供有效的理论与技术支持,主要研究工作包括:建立TSA失误分析框架,基于人因事件报告分析,获取样本数据,建立TSA失误因果概念模型,揭示TSA失误机理;发展一种任务导向的班组情景意识水平测度方法,使测量结果更加客观合理;通过模拟机实验研究识别行为形成因子对班组共享情景意识彩响;通过模拟机实验,探究任务复杂性和知识经验水平对操纵员SA、TSA以及工作负荷的影响;基于动态贝叶斯网络建立一种TSA动态可靠性定量评估模型和方法,使评估结果更符合客观实际;最后,有针对性地从个体、班组、情景状态和组织四个方面提出具体的TSA失误预防控制对策,为数字化核电厂在预防和控制TSA失误方面提供理论与实践指导,以提升核电厂的安全水平。

摘要： 为保证飞行器的结构可靠和飞行安全,开展近空间飞行器机翼结构动态可靠性分析和寿命预测是十分必要的,基于近空间飞行器机翼受力分析,在考虑随机载荷和强度变化下给出了机翼动态可靠性分析的新方法.首先分析了飞行器机翼截面的剪切应力、拉压应力和相当应力的计算;然后考虑气动载荷作用次数用泊松随机过程表征;在机翼强度干涉理论的分析结构强度的基础上,提出截尾正态分布描述气动载荷的新方案,建立了机翼动态可靠性模型,给出了可靠性指标;分析了强度退化和飞行动态对可靠性的影响,以给出保证飞行器结构可靠性的基本要求,为结构可靠性控制器设计提供参考.仿真结果表明,在实际飞行中若要保证飞行器的结构可靠性,应尽量避免飞行速度过快增加及负迎角和大迎角,条件允许的情况下适当增加飞行高度.

摘要： 多个构件装配而成的复杂结构可靠性分析存在计算流程繁琐、计算效率低的问题.基于极值响应面法、移动最小二乘法和分解协调的策略,提出分解协调移动极值响应面法(DCMERSM),对考虑流-热-固耦合作用的航空发动机高压涡轮叶盘径向变形进行动态可靠性分析,通过对比直接模拟和分解协调极值响应面法(DCERSM),对DCMERSM在建模特性和仿真性能方面的有效性和适用性进行验证.结果表明:DCMERSM不仅适用于转子机械动态可靠性分析,同时还可以用于复杂机械多构件结构可靠性分析.

摘要： 动态可靠性评价方法能模拟系统状态发生连续或多重变化的情况,是核电厂概率安全研究的一个新发展点.本文利用动态可靠性评价方法,使用严重事故程序MAAP对AP1000核电厂全厂断电事故进行分析,并将动态可靠性评价结果应用于二级概率安全评价(PSA)分析,最终评价对放射性裂变产物的影响.研究结果表明,系统动态特性对核电厂PSA的分析结果有一定影响,且动态可靠性评价过程可挖掘更多信息,有利于更好地指导核电厂设计及提高核电厂的安全性.

摘要： 针对汽车传动系统零部件的动态可靠性敏感度进行研究,考虑车辆磨损零件随着运行时间的延长和磨损,当零部件由于磨损而偏离原有设计尺寸时,逐渐可靠性降低甚至失效,由于强度退化和载荷作用过程的随机性,导致可靠性随时间逐渐降低的渐变特性.本项目采用矩理论、可靠性理论,剩余强度理论等讨论了车辆磨损零件的可靠性设计问题,对车辆磨损零件进行科学的可靠性预测具有一定的研究价值.为了提高发动机配气机构传动系统的工作性能,防止共振失效.项目根据配气机构传动系统的固有频率与凸轮激振频率的差绝对值不超过规定槛值的关系准则,定义了配气机构传动系统共振的准失效状态,同时根据可靠性技术推导出参数为正态随机变量时的准失效概率表达式.对于随机参数相关性判别的研究,从可靠性对相关系数敏感度的角度探讨了可靠性分析和设计中的随机参数的相关系数选取问题,根据可靠性敏感度的计算结果建立了随机参数之间的相关系数选取的理论原则,给出随机参数之间相关性的判据,根据所获得的相关系数选取的理论方法选取随机参数的相关系数量值,讨论了相关系数对可靠性的影响,以改变设计者凭经验近似地指定相关系数或者忽略相关系数进行可靠性设计的状况.将相关系数量值选取的理论原则应用到机械的可靠性设计之中,可以准确地给出机械可靠性的度量,从而准确的获得设计参数的变化对可靠性的影响规律,从而为机械设计、制造、使用提供坚实的理论支撑.

摘要： 将影响机加工艺可靠性的主要因素刀具的失效率作为研究对象,将刀具的切削参数作为随机变量,以最大似然估计为基础,结合可靠性分析方法,建立了机加工艺系统的动态可靠性数学模型,推导了各工序刀具的失效率计算公式.在此基础之上,以刀具失效率为判据,建立了如何确定被更换刀具的工序及换刀时间的方法.研究结果表明,当整体工艺流程系统可靠度低于某一阚值时,应用该模型能够迅速准确的找出失效率最大的工序所使用的刀具并及时更换,从而确保刀具在失效之前还能满足工艺可靠性要求,最大限度的利用刀具,减少换刀次数,降低成本,从而保障整体工艺系统的高可靠性.

摘要： 考虑输入转矩和负载转矩的随机波动量,以及随机啮合误差,建立了单级直齿轮传动系统的弯—扭耦合动力学模型,经数值求解,得到了作用于轮齿的动应力.将工作周期内的动应力作用过程视为随机过程,并用该随机过程中最大应力的概率模型等效随机过程的作用,得到了应力的概率分布模型.使用Monte Carlo法得到了许用应力的概率分布模型.基于应力—强度干涉理论建立了考虑齿根弯曲疲劳失效和齿面接触疲劳失效相关性的齿轮传动系统动态可靠性模型.研究发现啮合误差越大,系统的可靠性越低.

摘要： 分析传统可靠性建模理论存在的缺陷,引入随机失效序列的概念定义及理论体系.针对当前随机失效序列可靠性研究方法的不足,提出基于随机失效序列分析的动态可靠性计算方法,建立了基于随机失效序列的串联、并联及混联系统的可靠性数学模型,最后以航天发射塔摆杆系统中的液压系统为例,验证方法的可行性。

摘要： 提出了摩擦和柔性影响下的机构动态可靠性分析的理论和方法,给出了柔性机构动态可靠性分析的广义模型.将驱动力(矩)、摩擦和阻尼力(矩)等作为随机变量,应用蒙特卡罗方法,取得动态参数样本,再利用人工神经网络方法,根据抽取的样本对网络进行训练,统计网络输出的动态参数分布,得到机构动态可靠度.通过空间站柔性展开机构实例计算,求出了动态可靠度,减少了计算时间。

摘要： 分析了硬质合金刀具在断续切削加工时的主要失效形式,考虑了冲击载荷作用次数对刀具可靠性的影响,运用应力-强度干涉模型及随机过程理论,建立了硬质合金刀具的动态可靠性数学模型,给出了刀具在断续切削加工时的可靠度变化规律.在此基础上分别建立了以冲击载荷作用次数和切削时间为度量指标的刀具失效率计算模型.研究表明,刀具的可靠度随着切削时间和冲击载荷作用次数的增加而呈现出逐渐降低的动态过程,刀具失效率具有"浴盆"曲线的特征,且与实验结果相吻合.通过该曲线可以准确地划分刀具的早期失效期、偶然失效期和耗损失效期,为刀具选取试验和修复时间以及可靠寿命等指标提供了理论依据.

摘要： 为分析直升机动力与传动系统的性能,针对传统可靠性建模方法诸如可靠性框图(RBD)、故障树分析(FTA)和事件树(ET)等难以描述复杂系统状态变化的动态过程,采用了基于广义随机Petri网(GSPN)的建模与分析方法.在TimeNet4.0仿真环境下构建了直升机动力与传动系统的GSPN模型,利用TimeNet4.0对模型进行瞬态分析和稳态分析,得到了直升机动力与传动系统的可用度指标.研究结果表明,GSPN建模方法可有效描述直升机动力与传动系统状态变化的动态过程,TimeNet4.0能准确分析模型可用度的变化过程,为其他复杂机械系统的可靠性分析提供了良好的模型基础.

摘要： 本文利用多柔体假设的静力学、运动学和动力学分析,对含有柔性构件的机构进行随机因素的分析,确定随机变量,建立可靠性分析模型,给出柔性机构动态可靠性(FMDR)的相关概念和理论,结合算例并与刚体假设的机构可靠性计算进行了比较和验证.

摘要： 该文对钢筋混凝土偏心受压构件的动态可靠度进行了分析，得到了它的可靠指标和时间的函数关系，基于动态可靠性探讨了钢筋混凝土偏心受压构件的耐久性设计。提出了耐久性设计系数计算式。其方法和结果对建筑结构的设计、管理、和研究具有一定的参考价值。

摘要： 当反应堆出现异常工况时,不依靠人为操作或外部设备的强制性干预,只依靠堆的固有安全性和非能动的自然安全机制就能使反应堆趋于正常运行或安全停闭,是非能动系统的重要特征,也是其与能动系统差异的本质所在.非能动系统因此在新一代反应堆设计,如:高温气冷堆和AP1000核电厂中,得到了充分的重视.然而,也正是因为非能动系统运行的物理过程不依靠能动部件驱动,而是依靠自然力,其驱动力与阻力都受到很多不确定因素的影响,因而物理过程失效成为导致系统运行失效的重要因素.因此,确定影响系统运行的关键因素、结合事件序列研究非能动系统运行的动态演变过程形成了非能动系统可靠性的分析框架,是采用非能动设计核电厂概率安全分析工作的重要内容.

摘要： 该发明公开了一种基于动态故障相关性的焊接设备可靠性的计算方法，运用设备历史数据对设备部件的故障相关性进行动态分析领域。本发明考虑引入生命周期的概念，首先度量设备部件的生命周期，得到设备部件的生命周期指数；然后对设备各个部件间的相关性进行分析，并将生命周期指数引入设备部件故障的相关性分析中，得到设备部件的动态故障相关性；最后基于动态故障相关性对设备部件的综合可靠度进行度量，并进一步得到整个设备的整体可靠度。本发明通过引入设备部件的生命周期指数，得到设备部件的动态故障相关性，使得基于动态故障相关性的设备可靠性度量方案能够更准确评估焊接设备的整体可靠性。

摘要： 本发明涉及可靠性设计辅助装置、可靠性设计辅助方法以及可靠性设计辅助程序。关系式计算单元(10)对数据列进行近似计算来计算关系式，所述数据列将根据用户或者环境而变化的对象因素的值与在使用对象装置时计测到的输入应力计测值建立关联。输入应力计算单元(20)根据关系式和对象因素的指标数据来计算输入至对象装置的输入应力。故障率计算单元(40)根据输入应力和对象装置的特性值分布来计算对象装置的故障率。

摘要： 本发明所述的工作区电脑（101）和/或运行时电脑（102）基于描述了对象系统可靠性的相关要求和规格的可靠性描述数据，求出定量地表示对象系统可靠性价值的D值。

摘要： 可靠性评估测试装置(10)，包括晶片存放单元(12)，该存放单元存放晶片(W)，该晶片则处于该晶片上形成的若干器件的电极衬垫与接触器(11)的凸起彼此完全电气接触的状态。该晶片存放单元(12)向/从测量单元(15)发送/接收一个测试信号，并具有与外界隔离的绝热结构。该晶片存放单元(12)具有对接触器(11)加压的压力机构(13)以及直接将与接触器(11)完全接触的晶片(W)加热到预定高温的加热机构(14)。该半导体晶片上形成的一层互连膜与绝缘膜的可靠性可以在加速条件下加以评估。

摘要： 本发明涉及一种基于飞轮单元可靠性动态的卫星控制动态调节延寿方法，它针对卫星姿态控制系统长时间无人值守和缺乏维护下的退化失效问题，提出了一种基于飞轮可靠性建模预测的控制动态调节自主延寿方法。首先，建立飞轮的退化随机过程模型；其次，基于飞轮的退化随机过程模型建立飞轮可靠性评估模型；然后，联立卫星姿态动力学方程、飞轮退化随机过程模型和飞轮可靠性评估模型建立扩张飞轮退化‑姿态耦合动力学模型；最后，设计模型预测控制框架下的卫星姿态和飞轮退化所对应的权重系数的动态调节策略。本发明实现控制性能与使用寿命间的权衡，其原理和计算过程简单易懂，容易实现工程化应用，其产生的航天器在轨自主延寿效果具有较大的经济和社会效益。

摘要： 本发明涉及一种基于无关性覆盖模型的动态故障树可靠性分析方法，包括如下步骤：S1、利用基于时序结构函数的代数框架对动态故障树进行解析，从而得到动态故障树的基于覆盖失效事件的代数结构函数；S2、针对代数结构函数，利用改进后的最小无关触发的计算方法得出每个变量的最小无关触发；S3、根据步骤S2中的每个变量的最小无关触发，获取动态故障树基本事件关于未覆盖失效的限制表达式；S4、根据步骤S2中的代数结构函数和步骤S3中的未覆盖失效的表达式，获取基于代数结构函数的系统无关性覆盖模型的表达式。本发明扩展了无关性模型在动态系统中的应用，适用于任意失效时间分布的系统和静态故障树，具有良好的普适性。

摘要： 该发明公开了一种基于动态故障相关性的焊接设备可靠性的计算方法，运用设备历史数据对设备部件的故障相关性进行动态分析领域。本发明考虑引入生命周期的概念，首先度量设备部件的生命周期，得到设备部件的生命周期指数；然后对设备各个部件间的相关性进行分析，并将生命周期指数引入设备部件故障的相关性分析中，得到设备部件的动态故障相关性；最后基于动态故障相关性对设备部件的综合可靠度进行度量，并进一步得到整个设备的整体可靠度。本发明通过引入设备部件的生命周期指数，得到设备部件的动态故障相关性，使得基于动态故障相关性的设备可靠性度量方案能够更准确评估焊接设备的整体可靠性。

摘要： 本发明公开了基于动态可靠性估计的导航卫星星座可用性评估方法，首先，根据在轨星座的当前运行数据，引入卫星的随机失效、退化失效和消耗失效因素，建立动态可靠性估计模型，基于可靠性估计，获取单星故障率随时间变化曲线；然后，计算星座内M颗卫星中有k颗卫星故障情况下，第n种故障组合的星座故障概率Pk,n(t)和星座固有可用性CVn,k值；最后，根据Pk,n(t)和CVn,k计算导航卫星系统的星座服务可用性随时间变化关系。采用该方法实时预测卫星的在轨可靠性，可获得高精度、高可靠的卫星星座可用性，解决了仅依赖星座构型设计推算星座可用性不准确、不全面的问题，以及不能对星座可用性进行实时评估的问题。

摘要： 本发明提供一种判定电网可靠性水平的动态可靠性概率指标确定方法，包括：与电力系统分析程序PSD－BPA接口；存储电力系统的线路参数；电力系统分层及故障排序；电力系统暂态稳定计算；对失稳事件进行可靠性指标计算。本发明提供的技术方案实现了与PSD－BPA接口，解决了以往动态可靠性评估中暂态稳定分析模型较为简单的问题；所考虑的故障模式更为全面，不仅包括线路、变压器发生的单重故障或双重故障，还包括由于保护误动或拒动引起的多重连锁故障；采用分区模型和故障排序法解决了解析法计算量大的问题。该方法计算简捷、直观，在反复修改、校正规划和运行方案时，为技术人员提供了一个便捷的可靠性指标计算方法，具有良好的实际指导意义和应用价值。

摘要： 一种基于动态不确定因果图的动态可靠性框图求解方法，它包括如下步骤：(1)对动态可靠性框图中的各个模块给出标准化的数学描述；(2)将动态可靠性框图中的各个模块根据转化规则分别映射为动态不确定因果图模型；(3)根据动态不确定性因果图的推理方法对转化来的动态不确定性因果图进行量化求解。