基于时变可靠度的全寿命系统维修决策模型研究

摘要

可靠性、维修性是设备全寿命周期研究中不可缺少的概念，维修性与可靠性是密切相关的，二者都是决定设备或系统有效性的因素。本文通过建立基于时变可靠度的全寿命系统维修模型，探讨系统全寿命周期内可靠性、维修性的变化规律，研究相关可靠性、维修性指标的求解方法，并对如何通过工程实际数据得到模型相关参数进行分析。本文主要研究内容如下:
　　(1)研究基础的维修理论;通过理论推导，建立基于时变可靠度的全寿命周期维修性模型。
　　(2)研究基于时变可靠度的维修模型的维修间隔期和可靠度计算问题;应用模型分析系统可靠度变化情况。
　　(3)应用MATLAB语言编写模型相关计算程序;应用C语言编制模型计算界面;在MATLAB环境下对相关数据进行仿真拟合，得到系统主要维修性参数的预期函数。
　　(4)研究如何通过工程实际数据来确定模型主要参数的技术方法，通过实例验证该方法的可行性。
　　(5)引入效益度函数，将可靠性指标与经济性指标相结合，用于判定系统的极限技术状态，确定系统的全寿命周期。
　　(6)进行模型可用性的验证，应用模型对某设备监控系统的维修性进行优化，并与采用其它模型的方法进行比较分析，得到新模型的优点与不足。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究的目的与意义

1．2 课题相关内容及国内外研究发展现状

1．2．1 国外关于维修模型的研究发展现状

1．2．2 国内关于维修模型的研究发展现状

1．2．3 国内对维修间隔期的研究情况

1．3 课题主要研究内容

1．4 本章小结

第2章 基于可靠性的全寿命周期维修模型的研究方法分析

2．1 全寿命周期与维修

2．1．1 可维修设备的全寿命周期

2．1．2 故障与维修的定义

2．2 可靠性维修建模理论

2．2．1 以可靠性为中心的维修与模型支持

2．2．2 维修决策模型建模方法

2．2．3 模型简化方法与理论模型

2．2．4 维修数据的来源

2．3 维修间隔期的确定方法

2．3．1 维修间隔期确定的总费用模型

2．3．2 维修间隔期确定的可用度模型

2．3．3 维修间隔期确定的可靠性模型

2．4 系统极限技术状态的确定方法

2．4．1 系统的极限技术状态

2．4．2 极限技术状态的确定方法

2．5 本章小结

第3章 基于时变可靠度的全寿命周期维修模型

3．1 模型的建立

3．1．1 模型的基本假设

3．1．2 基于系统性能退化的时变可靠度维修模型

3．2 维修间隔期T和可靠度收益ΔR的确定

3．2．1 系统的可靠度变化

3．2．2 维修间隔期T和可靠度收益ΔR表达式的推导

3．3 维修间隔期T和可靠度收益ΔR的关系

3．4 基于模型的维修间隔期优化

3．4．1 维修模型的极限状态

3．4．2 系统维修极限状态的确定

3．5 本章小结

第4章 模型算例分析

4．1 维修数据的生成与初步统计处理

4．1．1 在Matlab环境下生成维修数据

4．1．2 维修数据的初步统计处理

4．2 维修数据的分析处理和曲线拟合

4．2．1 维修数据分析拟合的目的和基本方法

4．2．2 维修间隔期T的拟合

4．2．3 可靠度收益ΔR的拟合

4．2．4 可靠度收益-维修间隔期(ΔR-T)拟合

4．2．5 维修间隔期-运行时间(T-t)拟合

4．2．6 拟合结果分析

4．3 模型参数范围的确定

4．3．1 可靠度下限值的范围

4．3．2 由工程实际确定失效率λ和可靠度变化率k

4．4 非恒定失效率情况分析

4．4．1 时变失效率研究方法

4．4．2 时变失效率模型分析

4．5 本章小结

第5章 模型的验证与评价

5．1 模型的验证

5．1．1 可靠度模型的建模目的与验证方法

5．1．2 数据的收集与分析

5．1．3 模型验证与比较

5．2 模型的评价

5．2．1 维修费用与寿命周期费用

5．2．2 模型的优缺点

5．3 本章小结

第6章 结论与展望

参考文献

致谢

附录 在学期间发表论文