多态防护系统可靠性及重要度分析

在装备防护系统中,系统中的所有部件都可能会受到攻击,为了降低攻击成功的概率,部件的防护层有多个状态,从完全失效状态到完好状态,部件的防护功能依次增加。本文分析了部件防护层的状态变化规律,研究了当部件受到攻击存活和故障时的平均性能变化机理。然后基于系统结构函数,分别给出了防护层的Birnbaum重要度和综合重要度,分析了当部件防护层的状态发生变化时,系统性能的变化规律和特性;并考虑部件防护层的状态转移率,分析了在多种状态变化情况下的防护层提升对系统性能的影响。最后针对某直升机的航空动力装置系统,分析了不同部件防护层对系统性能的影响,并比较了Birnbaum重要度和综合重要度的不同,验证了提出方法的正确性和有效性。     

FTA法和重要度分析在某系统可靠性中的应用

应用失效树分析（Fault Tree Analysis）法（简称FTA法）,对某型火炮遥控系统进行了可靠性分析,建立了该系统的失效树,并在此基础上计算了该系统的可靠性参数,讨论了部件的概率重要度和相对比重要度,并把部件的概率重要度和相对比重要度推广到了分系统,结合所建的失效树给出了相应的结果。通过重要度分析,找到了提高系统可靠性中的途径。     

多态关联系统结构重要度分析

多态关联系统重要度是可靠性分析的重要研究内容之一，它可用于可靠度分配，系统的优化设计和指导系统运行管理等。本文定义了５类物理意义明确的结构重要度，由实例看出，这些重要度能较好反映系统状态的性质及部件对系统状态的影响。     

系统可靠性分配的优化方法

本文根据系统元件重要度分析理论,提出一种优化的元件可靠性分配的新方法.它以所给定的系统可靠度为目标,以元件最大可靠度为限止,根据元件重要度排序,逐步分配元件可靠性,使其保证每一步的分配是最优的,从而得到一个整体优化的分配方案,以提供作为可靠性设计的依据。本文最后还给出一个简单算例。该方法思路简单明了,计算方便。     

基于综合可靠度的网络单元重要度研究

在基于最可靠路的网络单元重要度研究基础上,提出了综合可靠度概念,并研究了基于综合可靠度的网络单元重要度问题,给出了综合可靠度及基于综合可靠度的网络单元重要度问题的计算算法,并做了示例分析.     

基于重要度的配电网络可靠性和弹性分析

由于极端天气出现的频率增加，配电网大范围停电的事故率也逐渐上升，导致了严重的经济损失。由于干扰事件的不可预见性，在研究配电网的抗灾能力外，如何在自然灾害后快速恢复配电网性能的研究；如何将重要度与弹性模型结合，综合考虑干扰事件发生后，计算配电网中不同节点的重要度，识别对配电网弹性影响较大的关键节点，也引起了人们的重视。本文基于重要度，研究了配电网络在多节点故障后的可靠性和弹性恢复模型。首先针对配电网络的弹性进行分析，建立配电网络的弹性模型。然后建立节点的弹性重要度指标，对故障节点进行重要度分析。从而判断多节点故障的配电网络中，故障节点的最优维修顺序。最后，利用IEEE14母线节点标准测试系统来验证提出模型的实用性。结果表明当配电网络在遭受干扰事件时，会经历抵御阶段，然后逐渐适应干扰事件影响。在稳定阶段给予最优的紧急恢复策略，使配电网络快速恢复供电能力，减少经济损失。     

基于综合重要度的动车组多部件系统机会维修策略研究

针对我国动车组列车现行维修方式,提出基于综合重要度序列的动车组多部件系统机会维修策略,对提高系统可靠度贡献大的关键部件进行准时优先维修。建立部件综合重要度指数计算模型,并依据其对部件维修优先级进行排序。以维修总成本最低为目标计算单部件最优维修周期及时刻,以系统维修总成本最低为目标,以关键部件的维修时刻为系统停机时刻建立考虑重要度的多部件系统机会维修模型。算例选取某型动车组四级修时更换的四部件系统为研究对象,讨论机会维修里程窗的大小及其偏移量对维修效果的影响,对比结果表明,考虑综合重要度的机会维修策略能够在维修费用基本持平的条件下,保证对系统可靠性贡献大的关键部件的可靠性,进而保证系统的整体可靠性。     

基于最可靠路的网络单元重要度研究

以物流网络中具有理论和实际意义的最可靠路为研究对象,提出并研究了基于最可靠路的网络单元重要度问题,给出了相应的计算算法,并作了示例分析。     

面向任务保障的多组件系统效益优化策略

为了保障系统在执行任务期间高可靠、高效益的运行,从系统效益的角度出发,构建了系统可靠性模型,采用边际效应思想构建了效益重要度,提出了一种面向任务保障的多组件系统效益优化策略。当系统可靠度下降到设定阈值时,计算系统各组件的效益重要度,选择效益重要度最大的组件进行备件分配,如此进行迭代,直到完成任务保障,形成最优的备件分配序列。通过该策略实现了以运行效益最优为目标,以系统可靠度和任务保障时长为约束的备件分配序列。最后,通过数值仿真验证了该策略的可行性。     

考虑节点综合重要度的物流网络级联失效模型

为提高突发事件级联失效对物流网络破坏程度的评估的可信性,提出一个考虑物流网络边权特征的节点重要度的综合度量方法,并在此基础上构建相应的级联失效模型。数值仿真结果表明：该模型对于物流节点重要度的衡量更为完善,所制定的失效负载分流准则及其对于级联失效破坏性的评估结果更具合理性。通过该模型可更加全面地掌握了解网络结构对于级联失效破坏的抵御能力,为物流应急管理提供理论支持。     

Gamma分布下混联系统综合重要度扩展及应用

综合重要度分析不仅可以有效的识别系统的薄弱环节,还可以合理分配资源,最大化整个系统的正常运行时间。本文主要对劣化系统的组(部)件进行综合重要度分析,假设组(部)件寿命服从Gamma分布,推导出并-串联和串-并联两种典型混联系统综合重要度的等价计算公式,同时给出物理意义。以波音737客机的液压能源混联系统为例,计算各组(部)件的综合重要度以及仿真案例分析,最后案例分析结果表明:在Gamma分布条件下的混联系统中,组(部)件的综合重要度与失效率和尺度参数成正相关,和形状参数成负相关关系。     

一种面向可靠性的改进不确定性重要度分析方法

作为识别和评估系统薄弱环节的有效工具之一的重要度理论,一直都被广泛应用于系统可靠性和安全性工程。而作为其主要环节的不确定性重要度分析更是扮演着不可或缺的角色。因此,为有效表征多态系统的可靠性,本文给出了一种变换数据处理方式的改进不确定性重要度分析方法。该模型是以两个累积分布函数之间的空间几何距离为基础,通过改变随机输入变量的不确定性范围和对应分布情况,模拟和描述输入对系统输出变量的相对影响趋势,并以两个累积分布函数之间的定积分面积表示。最后利用系统故障树对其进行不确定性重要度分析。结果表明,空间几何距离是一种用来表示输入变化对输出分布变化的相对影响的不确定性重要度度量的有效工具。     

Reliability Importance Measures of the Components in a System Based on Semivalues and Probabilistic Values

The main contribution of this paper consists in providing different ways to value importance measures for components in a given reliability system or in an electronic circuit. The main tool used is a certain type of semivalues and probabilistic values. One of the results given here extends the indices given by Birnbaum [3] and Barlow and Proschan [2], which respectively coincide with the Banzhaf [1] and the Shapley and Shubik [15] indices so well-known in game theory.     

基于成本优先级的部件维修策略分析

现实中,系统由于任务、环境等因素,无法实时对故障部件进行维修。因此需要在任务间隔期间或对故障部件进行维修的同时对系统各部件进行预防性机会维修。本文考虑系统期望维修成本,提出了基于部件维修优先级的预防性维修策略。首先把系统期望维修成本分为失效部件维修成本、失效部件导致系统故障的成本和预防性维修其他部件的成本,提出了基于成本的二态和多态系统部件维修优先级度量方法,并在两种场景下分析了如何选择预防性维修部件。其次针对多态系统,研究了基于成本重要度的部件最佳维修水平,并讨论了成本约束下的部件预防性维修策略。最后以某型预警机系统为例进行验证,结果表明,基于成本的预防性维修策略不仅与故障部件位置和相关成本有关,而且还与可用于预防性维修的其他部件重要性有关。     

基于部件指派的多状态系统可靠度优化研究

针对一般二态系统假设的不足,提出了多状态系统条件下的可靠度优化指派问题。该问题以系统可靠度最大化为优化目标,在考虑部件分配成本和总分派成本预算的前提下,对多状态系统下不同状态对应的性能水平的进行了分析,给出了基于通用生成函数的多状态系统的可靠度评估方法。根据指派问题的组合优化的特性和多状态系统可靠性评估的特点,对传统遗传算法的适应度函数进行了改进,设计了基于整数编码的遗传算法,该算法具有离散变量的设计灵活性和强大的搜索性能。算例实验表明,本文设计的优化算法具有较好的求解质量,同时算法的运行时间也得到了大幅的缩短。本研究为多状态系统的可靠度优化提供了一条可借鉴的思路。     

系统可靠度的优化模型及简单算法

提高系统可靠度，往往受到给定资源、重量、体积等的限制，如何在此限制下，进行单元可靠度的提高，使得系统的可靠度达到最大，这就是本研究的主要内容。     

基于L-M方法的液压油源系统的可靠性分析

本文结合液压伺服系统的工程实际,运用了L-M方法,对恒压油源系统进行可靠性分析与建模,并给出了系统可靠度的定量评估结果,最后利用该模型对试验模拟数据进行分析,这对工程设计具有重要的指导作用。