考虑阶段备份的多态多阶段任务系统可靠性建模方法

近些年来,由于在航空航天、分布式计算以及核电系统等系统中广泛的应用,多阶段任务系统(PMS)可靠性理论与方法得到了广泛的关注与研究。目前大多数PMS可靠性的相关研究都假设系统的多个任务阶段依次出现,且任一阶段失效都导致整个系统失效。但是在现代航天系统,尤其是载人航天系统,为了使整个系统的任务可靠性更高,经常会采用任务备份的方法来提高系统的任务可靠性。因此,本论文提出一种基于多态多值决策图的方法,通过增加随机变量的方法对单元经历的阶段进行统计,降低所建立的系统模型大小,提高建模效率,并以某型航天器推进子系统为例对建模方法进行说明。     

电气化铁道远动系统可靠性分析

多微机远动系统在兰武和武嘉电气化铁道上安装使用,通过对该装置进行分析和介绍,并运用系统可靠性数字仿真技术对该系统进行仿真试验,包括系统故障树摸型建立,系统仿真程序的编制以及仿真运行。得到了系统的可靠性的一些重要参数,如系统的平均无故障工作时间,系统的可用度等。     

一种多阶段任务系统的BDD排序新方法

近年来,BDD(二元决策图)的分析方法越来越多地被用于多阶段任务系统可靠性分析中.BDD方法应用的一个关键是在从故障树向BDD转换时需要对底事件进行排序,所选择的排序顺序将影响构造的BDD的节点数.与单一阶段任务系统相比,多阶段任务系统的可靠性分析由于阶段之间的相关性而变得更加复杂,将一般的BDD排序方法直接应用于多阶段任务系统的BDD分析很难得到令人满意大小的BDD.在考虑多阶段任务系统的结构和特性的基础上,通过共同失效组件对多阶段故障树化简,提出了基于最小相邻组件优先相邻排序的多阶段任务系统BDD排序方法.通过与一般的排序方法相比较,这种新方法可以生成更理想的BDD结构.     

基于动态故障树的导弹驾驶仪系统可靠性分析

导弹驾驶仪系统的可靠性是影响整个导弹任务成功的重要因素。由于该系统构成复杂且部件故障具有动态特性,传统的故障树分析方法很难描述系统失效的动态机制。为此,首先建立了某驾驶仪系统的动态故障树;然后根据部件测试和维修过程中的不确定状态按照一定的概率转化为可维修和不可维修的部件,从而对系统进行可靠性分析。在求解过程中,为了避免马尔科夫链应用中存在的组合爆炸问题,将蒙特卡洛方法应用于动态子树的求解中。仿真结果表明,上述方法可以对复杂、动态系统进行可靠性分析。     

基于贝叶斯网络的MEMS安全系统可靠性分析

随着MEMS技术的不断发展,对于引信中MEMS安全系统的可靠性提出了更高要求.为了解决目前MEMS安全可靠性分析中存在着各机构可靠度数据不全面,主要依赖于大量实验或专家经验的现状,对MEMS安全系统的失效状况进行分析,构建了MEMS安全系统的故障树,并计算了各重点机构的可靠度功能函数.以此为基础,提出了一种将故障树与贝叶斯网络进行转化的可靠性分析方法.同时针对各失效机理进行了概率重要度和结构重要度计算,从可靠性重要度角度提出了MEMS安全系统设计中的重点优化机构,并进行了计算实例分析.借助于MEMS加工工艺,实现了MEMS安全系统的加工,通过可靠性测试实验,证明了本方法计算的快速准确性.      

基于Petri网的系统可靠性分析

许多工程系统的重要特征是具有动态行为,因而不能用故障树模型进行这类系统的可靠性分析．本文讨论用Ｐｅｔｒｉ网方法作为建模工具来描述单调关联故障树,并且考虑配置维修设备．可修系统的动态行为可以借助Ｐｅｔｒｉ网模型和等价的马尔可夫链进行研究．     

用电信息采集系统可靠性分析

用电信息采集系统的可靠性是系统稳定运行的重要性能。本文介绍了用电信息采集系统可靠性的定量表示方法,分析了硬件、软件可靠性对系统的影响,同时对解决方法作了初步探讨。     

计算系统可靠性模型与分析

本书为进行计算系统可靠性建模与分析所需要的工具与方法给出了全面的概述。可靠性分析是评价复杂系统性能的有用工具，本书系统研究了各种系统的可靠性而且给出了典型的分析模型。     

基于故障树的系统可靠性估计不确定性分

针对系统可靠性优化问题,提出了系统可靠性估计不确定性的分析方法.通过定性分析,求出故障树的所有最小割集,把故障树模型转换成串并联结构模型;利用串并联系统可靠性估计方差分析方法求得系统可靠性估计方差,并把系统可靠性估计方差近似分解成组成单元可靠性估计方差的线性组合,找出对系统可靠性估计不确定性影响大的组成单元.通过鱼雷系统可靠性估计不确定性分析,证明对系统进行可靠性估计不确定性分析,有利于改善系统可靠性估计的准确性.     

基于蒙特卡罗法的高压直流输电系统可靠性评估

针针对直流系统可靠性评估中故障树分析法存在的不足,提出以蒙特卡罗法为基础并结合故障树分析,对直流系统进行可靠性评估的方法。首先根据引起直流系统失效的原因,建立高压直流输电系统的故障树结构,且建树过程中考虑了元件的维修与备用相关性;然后采用改进Monte Carlo仿真技术对该故障树进行模拟分析,实际一直流系统的仿真结果说明了本文所提方法的合理性和有效性。     

疲劳影响可忽略的聚合马尔可夫可修系统的可靠性分析

在经典马尔可夫可修系统模型的基础上,把系统的状态空间分为工作状态集与故障状态集,根据系统运行水平的不同,又把工作状态集划分为完全工作状态集与疲劳工作状态集。当系统在疲劳工作状态集运行的时间小于给定的常数τ时,可以认为系统在这段时间也是处于完全工作状态,即疲劳影响可以忽略,而当系统在疲劳工作状态集运行的时间大于给定的常数τ,则这段时间不能被忽略,从而建立了疲劳影响可忽略的可修系统新模型。运用Laplace变换方法以及生物药理学的离子通道建模理论,求得了原模型与新模型的一些可靠性指标。最后用一个数值算例对所得结论进行了模拟实现。     

掘进机喷雾系统的故障树与可靠性分析

喷雾系统是掘进机的重要组成部分,其工作状态直接影响工作面的环境、工人的身体健康、设备的使用寿命和生产的安全.针对掘进机喷雾系统的常见故障,建立了该系统的故障树,对掘进机喷雾系统进行了可靠性计算,通过各底事件对顶事件影响的分析,找出了影响该系统可靠性的主要因素.这对提高掘进机喷雾系统的可靠性、改善掘进机的工作性能、提高机器使用寿命和改善掘进工作面的环境与安全,具有重要的价值.     

基于融合系统方法的飞机复杂系统安全性分析

面对日益复杂的飞机系统,传统的安全性分析方法对复杂系统间的不安全交互行为和危险源的识别能力不足。为有效评价持续适航阶段的飞机系统安全性,提出了一种融合系统理论过程分析(STPA)和动态故障树(DFT)的改进的STPA安全性分析方法和评价模型。模型采用STPA识别出不安全控制行为和致因因素,并将其与动态故障树分析方法相融合,以事故致因理论优化致因分析方法,计算得出不安全控制行为发生概率并确定系统潜在危险的关键致因因素。以飞机起落架系统为例进行分析验证,结果表明,改进后的STPA分析方法可以准确的对系统危险进行识别和分析,为持续适航阶段的安全性分析提供支持。     

核电厂事件序列的分阶段分析

概率安全评价(PSA)常用的技术手段是事件树(ET)结合故障树(FT)的分析方法,由于ET/FT都是以布尔逻辑为基础的静态分析技术,对于事件发生时间不同所引起的事故进程的变化缺乏足够的处理能力.然而,事件发生的准确时间对确定事故情景的发展有时是十分关键的.本研究针对压水堆核电厂丧失主给水后辅助给水系统失效时间对事故进程的影响,采用可靠性框图和事件树方法,分阶段对该事故序列进行评价,结果表明,此事故进程中,提高操纵员执行U1规程的可靠性有利于降低本事故情景下发生堆芯损坏的可能性.简要分析了该方法的适用性.     

仿射空间可靠度分析的理论和方法

针对含有相关随机变量的结构可靠度问题,建立了仿射坐标空间结构可靠度的计算理论,得到了仿射空间中二维、三维乃至多维随机变量情况下可靠度指标的几何意义,证明了传统可靠度和可靠指标的表达式属仿射空间可靠度的特例,并据此推导了随机变量服从一般分布条件下可靠指标的计算格式,避免了相关随机变量正交化分解过程.与随机有限元相结合,分析随机结构的可靠性,通过算例验证了所建立理论方法的正确性,并且具有较高的计算精度和计算效率.     

基于累积损伤的随机结构系统刚度可靠性分析

根据疲劳载荷造成的累积损伤对材料极限应力的影响,结合材料强度与弹性模量之间的关系,给出了结构构件在基于累积损伤下的剩余弹性模量的表达式,并分析了其数字特征。考虑结构的随机性,在求解可靠性指标时,采用改进的一次二阶矩法和随机有限元相结合的算法,以改进的分枝限界法寻找主要失效模式,以PNET法计算结构系统可靠性。算例表明:结构系统在设计寿命内虽然满足了系统疲劳可靠性的要求,但随着使用寿命的增加,结构系统刚度可靠性在下降,当疲劳载荷循环次数大于11.08×105时,结构系统结构刚度可靠性不能满足设计要求。     

卧式轮轴压装机新型液压系统研制及可靠性分析

结合可靠性工程在液压系统中应用研究的发展现状，根据315吨卧式轮轴压装机的工作原理及工艺步骤要求，采用现代设计方法研制了卧式轮轴压装机新型液压系统，并根据压装机工作特点按工艺步骤建立液压系统的可靠性模型，利用MATLAB软件进行仿真，为液压系统的使用和维护提供依据。     

故障树和人工神经网络在可靠性再分配中的应用

在产品可靠性设计过程中,通常情况下,可靠性指标的分配并不是一次可以完成的,不同的设计阶段有不同的可靠性分配方法。随着设计过程的深入,初步分配的结果可能会存在不合理的情况,所以在设计阶段中后期,还需要对可靠性指标进行再次分配。在进行指标分配之前,用一定的算法将所有最小割集进行筛选,再将筛选出的需要分配的最小割集利用人工神经网络进行指标分配,最终目标是将可靠性指标分配到故障树的最小割集或基本事件上。通过分配前初始可靠性与分配后的可靠性对比,可以找出产品设计中的薄弱环节进而改进设计,并在一定程度上检验了FMECA(failure mode,effects and criticism analysis,故障模式、影响及危害性分析)的结果。     

两不同部件并行可修系统的可靠性分析

提出了带有一个普通修理工和一个熟练修理工，由两个不同型部件组成的并行可修系统的一种模型。在部件寿命服从指数分布，修理时间和容忍时间的均服从任意分布的条件下，利用马尔可夫－更新过程，对该模型的可靠性进行了分析。