可靠性建模

摘要： 树状网络系统在管道运输,网络通信中较为常见,对其进行可靠性评估对系统设计及优化具有重要意义。针对树状冗余系统,在n中连续取k失效准则下,通过有限马尔可夫嵌入法并对其进行变形,研究了树状系统可靠性求解方法。本文对树状系统建模加以定义,提出了基于层数参数,层-节点向量,父-子节点矩阵三元参数的树状系统表示方法,研究了变形有限马尔可夫嵌入法的树状系统n中连续取k失效准则下的可靠性求解方法,给出了三个数值算例应用并分析了算法的运算复杂度。最后,本文对比讨论了基于概率母函数法的树状系统在n中连续取k准则下系统可靠性求解方法的研究,得出结论本文算法针对树状冗余系统n中连续取k失效准则下系统可靠性求解应用范围更广,求解效率较高。

摘要： 为解决复杂系统可靠性建模分析方法问题,提出一种利用MC(Monte-Carlo)仿真模拟系统可靠性建模分析方法。生成符合要求的单元失效数据样本,依据单元失效与系统失效的逻辑关系开展系统级虚拟试验,获得系统失效仿真数据,并对其进行统计分析得到系统可靠性指标;利用Simulink对MC方法进行模块化实现,建立图形化可靠性建模分析仿真工具包。通过各种算例对上述方法的有效性进行验证,结果表明:基于MC仿真的系统可靠性建模分析方法精度与理论结果相当,且基于Simulink实现了图形化工具包,便于在复杂系统可靠性建模和分析中实际应用。

摘要： 随着我国铁路5T设备及其监测系统的不断完善,相应的设备和网络复杂度随之提升,亟需提高设备的检修效率,为此建立一个有效的可靠性分析模型成为必要手段。基于历史故障数据建立AMSAA模型,通过计算模型参数及相关指标对设备可靠性进行分析并开展预测。结果表明,该模型可以很好地拟合故障记录数据,反映出在延长检修间隔时5T设备的可靠性并未下降,得出可通过试点的方式开展适当延长检修周期,实现铁路设备维修“少上线、精上线”的目标。

摘要： 通过对某型产品的可靠性模型建立,给出了可靠性分配的方法,并根据产品使用环境设计了可靠性试验方案和具体实施的关键点。

摘要： 基于Wiener过程、Gamma过程和逆高斯(Inverse Gaussian,IG)过程等随机过程的可靠性建模方法在装备可靠性评估中逐步得到应用。针对3类考虑随机影响的随机过程模型,分别阐述了各类模型在一元性能退化建模、二元性能退化建模、加速退化建模和竞争失效建模等情形下的应用情况,并展望了下一步研究方向。研究工作对完善可靠性建模理论,提高评估准确性具有一定的指导意义。

摘要： 为了分析天问一号火星高分相机不同状态对性能的影响,最大限度提高使用效率,对高分相机的多状态、状态变化过程和仿真方法开展研究。首先,分析相机的组成和不同功能单元退化产生的影响。然后,分析相机在轨工作的多状态变化规律,建立转化过程模型。最后,提出基于多状态的仿真建模方法。案例仿真分析结果表明:考虑调整后实际有效数据获取概率提高评估准确性,通过敏感度分析也可有效提出调焦单元可靠性要求。多状态分析方法可有效评估火星相机或其他航天光学载荷可靠性水平,有效指导可靠性要求的制定和工程设计。

摘要： 针对冗余系统动态性能难以描述、共因失效影响计算复杂的问题,提出考虑共因失效的广义随机Petri网络(GSPN)模型。在对典型冗余结构进行建模的过程中,引入冲击库所/变迁的概念拓展Petri网建模表示方法,并利用可达图验证了模型的可用性,有效描述了系统的动态失效行为。利用GSPN模型时间变迁特性,合理设计网络结构,实现单元以及系统的故障状态信息保持。在提出的GSPN模型基础上,运用蒙特卡洛仿真的可靠性评价方法生成系统寿命数据,计算系统的可靠性。以某型导弹PLC系统为例进行从单元到系统的模型搭建,实现多种冗余结构混合的系统可靠性求解。研究结果表明:所提方法与考虑共因失效的传统解析法的可靠性差值在0.02以内,验证了方法的可行性。

摘要： 针对空间信息网络具有环境动态性、服务差异性等特征,导致传统的多状态系统可靠性不能准确反映网络的实时状态,从而影响网络的可靠性问题,提出一种基于RBD(Reliability Block Diagrams)的QoS(Quality of Service)可靠性数学模型.该模型使用线性权重法综合考虑链路剩余带宽、节点丢包率多状态以及时延对可靠性的影响,对带宽敏感业务、时延敏感业务和可靠性敏感业务给予不同的权重,计算不同业务背景环境下通信可靠性.仿真结果表明,与不交和法可靠性模型相比,本文所提出的可靠性数学模型计算复杂度更低,实验仿真值更接近本文的理论值,计算准确度得到明显提升,能够较为准确的计算出空间信息网络端到端可靠性.

摘要： 故障检测率是软件可靠性模型的主要参数之一,不同形式的故障检测率具有不同的作用。聚焦于故障检测率对软件可靠性的影响,提出基于信息熵与优劣距离决策算法的单可靠性模型单失效数据集多故障检测率与多可靠性增长模型多失效数据集多故障检测率2种实证分析方案,旨在全面地分析故障检测率的影响。经过实验分析,对于单一可靠性模型单一数据集,故障检测率对软件可靠性的影响主要与失效数据集相关,在不同数据集上不同故障检测率函数的性能差异较大;在多可靠性模型多数据集上,幂函数与S型故障检测率对应的软件可靠性模型的综合性能较好,指数型故障检测率对应的软件可靠性模型的综合性能较差。本文的研究对于软件可靠性建模中的模型参数选择、最优发布时间的确定等具有较强的指导作用。

摘要： 对北京第二机床厂某系列数控磨床主轴系统的故障数据进行处理,绘制主轴系统的概率密度函数散点图,初步假定函数模型,再利用最小二乘法估计未知参数,利用卡方检验和相关系数法进行拟合优度检验,最终确定主轴系统的分布类型为指数分布.根据所属分布类型计算主轴系统的平均故障间隔时间MTBF,平均维修时间MTTR,以及固有可用度A,对主轴系统的可靠性进行评估.所得结果已反馈到生产厂家并获得认可,对数控磨床整机可靠性的提升有重要意义.

摘要： 采用传统"修复如新"或"修复如旧"的方法对可修复产品—数控机床进行可靠性建模时,与工程实际相比存在一定的偏差.针对这一问题,本文对可修复产品数控机床子系统,提出了一种考虑维修程度的数控机床子系统可靠性模型,该方法可建立"不完全修复"条件下的可靠性模型,结合KijimaⅠ模型的役龄回复因子,对传统可靠性模型进行了改进,提出了包含早期和偶然故障期的可靠性模型,并给出了模型参数的似然估计求解方法.实例应用表明,该模型可以得到数控机床子系统早期故障期和偶然期的临界值以及运行期间的维修程度,能够为可靠性及维修性设计提供参考和依据.

摘要： 可靠性模型主要是对系统内各单元之间可靠性关系的描述.本文以飞机液压系统为例，主要介绍采用可靠性设计分析软件Relex进行可靠性建模的方法.

摘要： 本文引入权重因子，提出了考虑权重因子的大型桁架天线可靠性建模方法。权重比例因子用于描述各铰链不同的权重比例及位置权重。对于不能用传统可靠性建模思路及方法来进行建模的大型桁架天线系统是一种新的探索。本文提出的方法也可用于其它相似系统的可靠性建模分析中。

摘要： GJB450A《装备可靠性工作通用要求》规定了装备可靠性建模、预计、分配为可靠性设计分析要求开展项目,本文根据潜艇可靠性特点,在设备功能集成的设计情况下,可靠性建模、预计、分配等工程应用技术如何适应等问题进行了详细的讨论,并对可靠性预计、分配的一些方法进行了示例说明,示例中为虚拟结构数据,旨在说明方法应用。

摘要： 在工程实践中,元件除了正常运行与故障失效状态外,还有处于二者之间的退化状态.这样的元件称为多状态元件,而由多状态元件构成的系统称为多状态系统.在航空装备多状态系统中,在可修元件失效后可能发生完全维修,也可能是不完全维修.随着传感技术与检测技术的迅速发展,对于高可靠度要求的高精尖设备,视情维修逐渐成为可能.当航空装备系统发生失效或者退化时,就可以采取相应的维修措施.根据多状态元件各个状态之间的转移过程,建立可修多状态元件在视情维修情况下的状态转移模型.经拉式变换与反拉式变换,即可确定元件处于各个状态的概率函数.为了避免航空装备多状态系统中的组合爆炸问题,通用生成函数以多项式形式确定系统的不同性能水平特征.最后,以控制单元为例进行仿真分析,从结果可知,相比于完全维修和不完全维修,视情维修可以使多状态系统及元件维持在一个更高的可靠度水平.

摘要： 优选模块是先进的核电厂安全级DCS平台的一个重要组成部分,该模块是优选驱动系统的核心模块.主要功能是对来自不同系统的设备驱动信号进行优先级逻辑运算处理,驱动专设安全设施及相关支持系统的泵、阀等设备,并将现场设备的状态信号通过该模块的网络接口发送至专设安全设施驱动系统.确保核电站安全运行,实现事故后保护的关键环节.为了提高该模块的可靠性及安全性,本设计中应用CPLD技术,采用三重冗余容错架构对该模块进行硬件设计,通过可靠性建模分析及功能验证,证明了该模块的方案可行性.

摘要： 本文建立了自然退化与两种冲击载荷竞争作用下的电工产品的可靠度模型.通过泊松过程描述冲击载荷的随机性,同时采用Wiener过程描述自然退化过程.通过同时考虑普通冲击和极限冲击对产品可靠度的影响,得到了三种失效模式下电工产品可靠度的联合分布.仿真分析表明,随着冲击载荷到达频次、损伤或失效概率的增加,产品可靠度显著下降.

摘要： 以舰船可调螺距螺旋桨液压系统为对象,介绍了其主控制液压系统中压力调节回路和换向控制回路的功能、组成和原理,建立了复杂串并联可靠性模型,结合故障率预计法、评分预计法及元器件计数法进行了从单元到系统的可靠性预计,并采用定量危害性矩阵分析方法对系统中代表性单元实施了着重于危害度分析的FMECA,得出对系统可靠度影响较大的单元,为该液压系统可靠性设计提供了理论参考及改进方向.

摘要： 机械产品的失效分为单故障机理和多故障机理,其中单故障机理的研究较多,方法也相对成熟,而多故障机理由于机理复杂,影响因素多且具有随机性等,研究相对较少.针对"一果多因"的常见故障,采用相关性方法考虑"多因"之间的耦合性,建立多故障机理的模型;其中包括同一零件多个损伤部位及多个零件多部位损伤的工况,本文重点讨论同一零件多个损伤部位的工况,采用相关系数法描述各故障机理之间的相关性,并对相关程度进行定量描述.

摘要： 本文针对车架台架试验,以某重卡为例研究了Altair公司的HyperWorks软件在模拟台架试验过程中的应用.经过对车架的建模计算得到车架的刚度和强度,通过与试验的对比分析,认为采用HyperWorks软件模拟台架试验完全可行,其最大误差不超过15％,对工程实际具有良好的指导意义.

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： 本发明提供了一种系统功能与可靠性、安全性及测试性综合建模分析方法，其包括：确定系统可靠性、安全性、测试性要求目标，建立面向组件的基础故障数据模块，建立面向组件功能与端口映射的故障传播逻辑属性与约束，建立面向功能交互的测试信息模块，基于Rhapsody‑AltaRica映射的综合模型转换与安全性可靠性分析，基于SysML‑MFGM映射的综合模型转换与测试性分析。本发明通过构建一个完整的功能设计模型源，可通过自动化手段实现安全性、可靠性、测试性分析模型的生成，避免了大量人工操作的缺陷，为实现以功能模型为核心的系统多专业设计提供有效方法，准确率高且高效。

摘要： 本发明属于可靠性设计分析领域。提出一种基于可用性模型的装备可靠性测试性协同建模与优化设计方法，将可靠性与测试性设计方案中的关键设计指标作为评判可靠性与测试性设计方案好坏的决策属性数据，并确定各决策属性数据的权重系数，根据基于多属性决策的可靠性与测试性设计方案优选模型实现多种可靠性与测试性设计方案的优选分析，获得多种设计方案的排序结果，最终选择出最优可靠性与测试性设计方案，从而实现整体的可靠性测试性协同建模与优化技术。

摘要： 本发明公开了一种基于布雷斯悖论效应的电力系统可靠性与经济性建模方法，包括影响电力系统可靠性的弃风能量带来的损失，还有整个输电建设中的收益和成本来进行评估，通过输电容量的改变整体评估了电网的可靠性和经济性，最终找到最优输电容量，使得供电需求、收益、投资成本和电网的稳定运行达到平衡。

摘要： 一种统一潮流控制器可靠性建模及其接入电网可靠性评估方法，该方法从UPFC物理结构出发，分析了构成元件的功能特点及其逻辑关系，通过将UPFC分解为5个子系统，并建立各子系统的可靠性模型，最终采用串并联分析方法得到UPFC装置的可靠性模型及可靠性参数。在此基础之上，分析了UPFC接入后对电网母线电压及线路潮流影响，计算消除电压越限切负荷及线路潮流越限切负荷大小，提出了考虑UPFC的电网可靠性评估方法。本发明可应用于电网规划及运行阶段，对分析新型设备对电网可靠性的影响，继而指导电网的后期升级改造，具有重要意义。

摘要： 本发明涉及一种数控机床三类功能部件的可靠性建模与可靠性评估方法，该方法包括下述步骤：根据数控机床可靠性现场试验数据绘制故障间隔时间的WPP图；如果WPP图趋向于一条直线，则对功能部件寿命进行二参数威布尔分布建模并对其可靠性进行评估；如果WPP图具有明显的拐点，则采用二重威布尔混合分布建模并对其参数进行估计；对二重威布尔混合模型进行可靠性评估。本发明基于运行状态的数控机床三类功能部件的可靠性现场试验数据进行功能部件的可靠性建模和评估，采用多重威布尔分布模型揭示这些功能部件产品寿命周期过程中故障分布规律，并进行综合参数估计，较好地解决了功能部件这类复杂系统的可靠性建模和评估问题。

摘要： 一种统一潮流控制器可靠性建模及其接入电网可靠性评估方法，该方法从UPFC物理结构出发，分析了构成元件的功能特点及其逻辑关系，通过将UPFC分解为5个子系统，并建立各子系统的可靠性模型，最终采用串并联分析方法得到UPFC装置的可靠性模型及可靠性参数。在此基础之上，分析了UPFC接入后对电网母线电压及线路潮流影响，计算消除电压越限切负荷及线路潮流越限切负荷大小，提出了考虑UPFC的电网可靠性评估方法。本发明可应用于电网规划及运行阶段，对分析新型设备对电网可靠性的影响，继而指导电网的后期升级改造，具有重要意义。

摘要： 本发明涉及一种数控机床三类功能部件的可靠性建模与可靠性评估方法，该方法包括下述步骤：根据数控机床可靠性现场试验数据绘制故障间隔时间的WPP图；如果WPP图趋向于一条直线，则对功能部件寿命进行二参数威布尔分布建模并对其可靠性进行评估；如果WPP图具有明显的拐点，则采用二重威布尔混合分布建模并对其参数进行估计；对二重威布尔混合模型进行可靠性评估。本发明基于运行状态的数控机床三类功能部件的可靠性现场试验数据进行功能部件的可靠性建模和评估，采用多重威布尔分布模型揭示这些功能部件产品寿命周期过程中故障分布规律，并进行综合参数估计，较好地解决了功能部件这类复杂系统的可靠性建模和评估问题。