基于Bayes理论的315T等温热成形液压机可靠性评估

摘要

可靠性评估技术是通过可靠性试验及对试验结果数据的统计处理，得到被试产品在各种试验条件下真实的可靠性指标。目前，以大量样本为基础的数控机床可靠性评估研究方法已经非常成熟，针对数量极小、试验数据匮乏的小样本情况，传统的以大数定律为基础的评估方法不能有效对其可靠性评估。因此，本文针对只有单台样机的315T等温热成型液压机故障数据少，评估困难的问题，充分利用相似型号机床的大量故障数据作为验前信息，融合了多源专家经验信息对其进行修正，提出了一种通过专家经验修正先验信息的Bayes可靠性评估方法。
　　（1）根据315T等温热成形液压机的组成结构、设计、材料等特点，选择180T等温热成形液压机作为相似机床，并采集得到该型机床充足的历史故障数据。
　　（2）对相似机床的故障数据进行处理作为315T等温热成形液压机的Bayes先验信息；再分析相似型号机床与现有机床的差别，针对传统的专家经验判断直接给出先验分布的主观误差，本文采取了两种间接提取专家经验的方法，并根据信息来源的可信度权重对两类专家经验信息进行融合，将量化的专家经验对相似机床的故障信息进行修正，实现了“主观”先验信息和“客观”先验信息的有效融合。
　　（3）通过Monte Carlo方法对修正过的先验信息进行再抽样处理，得到Bayes先验分布参数的分布模型；利用机床现场试验的故障数据，计算得到Bayes理论的似然函数，根据 Bayes公式将先验分布与似然函数进行融合，得到315T等温热成形液压机的MTBF的概率密度函数。
　　（4）基于马尔科夫蒙特卡洛原理(MCMC)由WinBUGS软件进行编程并迭代求解，得到315T等温热成形液压机MTBF分布模型的参数估计值及MTBF的估计值，根据MTBF评估值对315T等温热成形液压机的可靠性水平进行评价。
　　（5）对机床进行FMECA分析，找出整机系统的薄弱环节和相关零部件，并提出了改进或补偿建议。

目录

声明

第1章 绪 论

1.1 引言

1.2 课题来源

1.3 研究目的与意义

1.4 国内外研究现状

1.4.3 小样本评估方法研究现状

1.5 论文主要研究内容

第2章 315T等温热成形液压机先验信息威布尔分布的参数估计

2.1 Bayes方法简介

2.2 315T等温热成形液压机结构功能简介

2.3 315T等温热成形液压机相似机床的先验信息获取

2.4 相似机床先验信息与现场试验信息的相容性检验

2.5 基于线性回归分析的先验信息威布尔分布的参数估计

2.6 本章小结

第3章 315T等温热成形液压机威布尔参数先验分布的确定

3.1 引入专家经验对先验信息进行修正的Bayes方法

3.2 专家经验信息获取

3.3 基于专家经验修正相似机床先验信息

3.4 基于Monte Carlo方法的315T等温热成形液压机先验分布确定

3.5 本章小结

第4章 基于马尔科夫链蒙特卡洛方法的威布尔参数后验分布计算

4.1 后验分布的计算

4.2 马尔科夫蒙特卡洛方法介绍

4.3 基于马尔科夫蒙特卡洛方法后验分布抽样

4.4 基于WinBUGS软件计算威布尔参数的后验分布

4.5 基于FMECA的315T等温热成形液压机薄弱环节查找

4.6 本章小结

结论

参考文献

附录

攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢