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基于贝叶斯退化数据融合的机械系统可靠性评估
1
作者 陈伟 《南方农机》 2026年第1期1-4,17,共5页
【目的】解决机械系统功能故障样本稀缺导致寿命评估准确性低的问题。【方法】利用性能退化数据构建维纳过程模型,获得漂移与扩散参数估计。依据维纳过程与逆高斯分布的对应关系,将其转化为退化失效数据的先验,并在贝叶斯框架下完成两... 【目的】解决机械系统功能故障样本稀缺导致寿命评估准确性低的问题。【方法】利用性能退化数据构建维纳过程模型,获得漂移与扩散参数估计。依据维纳过程与逆高斯分布的对应关系,将其转化为退化失效数据的先验,并在贝叶斯框架下完成两类退化数据的融合,同时开展MTBF对比验证。【结果】仅依赖精度退化数据所构建的可靠性模型在中后期往往呈现过快的下降趋势,其MTBF预测与寿命模型存在明显偏差。引入精度失效数据并对退化模型进行贝叶斯更新后,可靠性曲线与基于威布尔分布的寿命模型更为一致,预测误差由33%显著降低至11.1%。【结论】融合失效信息能够显著提高退化模型的稳定性与预测精度,基于贝叶斯退化数据融合的可靠性评估可在小样本功能故障数据下实现有效的寿命预测。 展开更多
关键词 机械系统 可靠性 贝叶斯参数估计 MTBF
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磁流变液制动器系统区间动态可靠性分析
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作者 杨恒 张宇鹏 +3 位作者 杨鹏凯 李淑君 董青 王震 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第2期301-308,319,共9页
针对磁流变液制动器结构冗余、失效数据少且动态失效等问题,本文引入动态故障树和区间理论,提出一种区间动态故障树的磁流变液制动器系统可靠性分析方法。融合区间理论和动态故障树,提出区间动态故障树方法,并推导了区间动态故障门和区... 针对磁流变液制动器结构冗余、失效数据少且动态失效等问题,本文引入动态故障树和区间理论,提出一种区间动态故障树的磁流变液制动器系统可靠性分析方法。融合区间理论和动态故障树,提出区间动态故障树方法,并推导了区间动态故障门和区间动态故障树重要度求解方法;分析和定义了磁流变液制动器的故障模式影响及危害性和严酷度等级,同时,建立了磁流变液制动器的系统动态故障树;以某新型多槽式磁流变液制动器为例开展了可靠性和重要度分析,验证了方法的可行性和与产品失效的一致性。研究为磁流变液制动器的推广应用和优化和改进优化提供了理论依据。 展开更多
关键词 磁流变液制动器 区间理论 动态故障树 MARKOV链 二元决策图(BDD) 模块化分解 系统可靠性 重要度
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高可靠小规模光纤网络拓扑设计与分析
3
作者 李建强 《河北省科学院学报》 2025年第6期20-26,共7页
在点对点联通场景的小规模光纤网络中,冗余设计是提升任务可靠性的关键。本研究在分析常见双链路拓扑和四链路平行拓扑的基础上,为提升光纤网络的任务可靠性、降低成本冗余,提出了一种四链路交叉拓扑新架构。通过全概率分解法,量化分析... 在点对点联通场景的小规模光纤网络中,冗余设计是提升任务可靠性的关键。本研究在分析常见双链路拓扑和四链路平行拓扑的基础上,为提升光纤网络的任务可靠性、降低成本冗余,提出了一种四链路交叉拓扑新架构。通过全概率分解法,量化分析了新拓扑的失效概率,进而计算了其任务可靠度、平均无故障工作时间及效费比,并与传统拓扑进行了对比。结果显示,四链路交叉拓扑相对双链路拓扑的任务可靠性提升26.63%,经济性提升8.73%,综合性能明显优于四链路平行拓扑。本研究可为小规模光纤网络的拓扑设计提供新的技术方案与理论依据。 展开更多
关键词 光纤网络 交叉冗余 可靠性 经济性 平均无故障工作时间 效费比
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基于多重拓扑耦合加权网络的高速列车系统部件重要性量化研究
4
作者 夏伟富 王艳辉 +3 位作者 孙晚华 郝羽成 何志超 赵帆 《铁道学报》 北大核心 2025年第8期45-55,共11页
高速列车系统是由各类部件通过多种连接方式组合而成的复杂系统,如何辨识关键部件已成为保证系统安全可靠运营的重要前提和基础。但是,现有相关研究由于难以兼顾系统拓扑特性与功能属性,因而缺少对部件重要性的有效量化。据此,将高速列... 高速列车系统是由各类部件通过多种连接方式组合而成的复杂系统,如何辨识关键部件已成为保证系统安全可靠运营的重要前提和基础。但是,现有相关研究由于难以兼顾系统拓扑特性与功能属性,因而缺少对部件重要性的有效量化。据此,将高速列车系统部件及其连接关系抽象为具有多层结构的拓扑网络,并依据各类连接方式的功能特性分别计算各层边权,从而构建反映系统拓扑特性和功能属性的多重拓扑耦合加权网络。运用改进多指标拓扑势模型并结合结构熵算法量化各层节点综合重要性及节点所对应的部件综合重要性。以CRHX型高速列车系统为例对所提方法的适用性和有效性进行验证。结果表明,所提方法可以更为有效地实现对网络中各节点重要度的量化分析,为制定保证高速列车系统安全可靠运营的针对性维护策略提供重要参考。 展开更多
关键词 高速列车系统 关键节点 多重拓扑耦合加权网络 改进多指标拓扑势模型 结构熵
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基于有限退化结构的无人艇系统可靠性决策方法
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作者 陈龙灿 杨柳 朱传军 《湖北工业大学学报》 2025年第1期12-19,共8页
水面无人艇系统的可靠性对其海上作业而言至关重要。传统方法通过构建系统可靠性模型并计算相关指标来指导系统设计和制定预防性维修策略。然而,系统在运行阶段,一旦发生非期望状态,这些指标往往无法提供足够的决策支持。为了克服这一... 水面无人艇系统的可靠性对其海上作业而言至关重要。传统方法通过构建系统可靠性模型并计算相关指标来指导系统设计和制定预防性维修策略。然而,系统在运行阶段,一旦发生非期望状态,这些指标往往无法提供足够的决策支持。为了克服这一局限性,以海底地形勘测无人艇为研究对象,采用基于格理论的有限退化结构(FDS)分析法,构建了无人艇多态系统的可靠性模型。利用FDS方法的场景分析功能,可以确定系统正常工作、性能退化和性能失效等状态的临界场景,从而减少工作人员排查故障时间和非必要停机时间等,指导系统的可靠性决策,提升决策效率。 展开更多
关键词 水面无人艇 有限退化结构 多态系统 可靠性决策 场景分析
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数控车床故障分布规律及可靠性 被引量:37
6
作者 张英芝 申桂香 +2 位作者 贾亚洲 薛丹 李研 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期156-159,共4页
利用22台某系列数控车床现场试验数据,借助数理统计手段和可靠性理论,揭示了国产典型数控车床整机和控制系统(CNC系统)的故障分布规律;同时求取了其可靠性评价指标的估计值。
关键词 数控车床 故障分布规律 故障总时间法 可靠性
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电子产品健康监测和故障预测方法的案例研究 被引量:17
7
作者 孙博 赵宇 +3 位作者 黄伟 谢劲松 康锐 吕瑞 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2007年第6期1012-1016,共5页
以工程实际中广泛应用的电子产品为案例,对电子产品健康状态监测和故障预测的方法和流程进行了实验验证。实验中采用了性能参数监测法与故障物理模型法相结合的形式,将健康状态监测和故障预测的一般性方法、技术和理论应用到具体的电子... 以工程实际中广泛应用的电子产品为案例,对电子产品健康状态监测和故障预测的方法和流程进行了实验验证。实验中采用了性能参数监测法与故障物理模型法相结合的形式,将健康状态监测和故障预测的一般性方法、技术和理论应用到具体的电子产品,对相关的实验流程和实验数据分析结果进行了详细阐述。通过本实验验证案例研究,明确了实现健康状态监测和故障预测在实验上的技术细节问题,为工程中实际构建电子产品的健康状态监测和故障预测能力提供了实践积累。 展开更多
关键词 健康状态监测 故障预测 实验验证 故障物理 失效机理 电子产品
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考虑不完全维修的劣化系统最优视情维修策略 被引量:25
8
作者 葛恩顺 李庆民 +1 位作者 张光宇 杨美玲 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期316-324,共9页
针对实际装备维修工程中系统不能"修如新"以及修后工作时间逐渐缩短的情况,基于Gamma过程建立劣化系统的视情维修(CBM)模型,以定期检测的方式获知系统状态。当系统劣化状态超过预定阈值时采取预防性维修,维修后系统恢复至&qu... 针对实际装备维修工程中系统不能"修如新"以及修后工作时间逐渐缩短的情况,基于Gamma过程建立劣化系统的视情维修(CBM)模型,以定期检测的方式获知系统状态。当系统劣化状态超过预定阈值时采取预防性维修,维修后系统恢复至"如新"与"如旧"之间的某一随机状态;经过若干次预防性维修后,当劣化状态再次超过维修阈值时则进行预防性更换;在对系统进行预防性维修或更换之前若发生劣化故障,则进行故障后更换;通过对检测周期和更换策略联合优化,使得系统长期运行费用率最低。最后通过算例说明CBM模型的可行性,并利用Monte Carlo算法仿真验证模型的正确性。 展开更多
关键词 维修 Gamma过程 劣化系统 更换策略 长期运行费用率 优化
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故障预测与健康管理系统研究和应用现状综述 被引量:172
9
作者 孙博 康锐 谢劲松 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2007年第10期1762-1767,共6页
基于视情维修开放体系结构的PHM系统框架,分析了国外尤其是美国在航空航天、国防军事以及工业等领域已逐步开始得到应用的各种PHM系统及其应用技术和方法,主要包括传感器应用、数据传输、故障预测、自动推理决策以及接口等。最后总结了... 基于视情维修开放体系结构的PHM系统框架,分析了国外尤其是美国在航空航天、国防军事以及工业等领域已逐步开始得到应用的各种PHM系统及其应用技术和方法,主要包括传感器应用、数据传输、故障预测、自动推理决策以及接口等。最后总结了包括基于故障物理模型方法在内的可用于构建电子产品PHM系统的三种方法的研究和应用现状。 展开更多
关键词 故障预测 健康管理 视情维修 故障物理模型
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采场人-机-环境系统可靠性模糊综合评价 被引量:26
10
作者 罗一忠 吴爱祥 +1 位作者 胡国斌 匡永志 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期804-809,共6页
将矿山采场看成一个由人、机和环境组成的逻辑串联系统,从人、机和环境3个因素出发,运用模糊数学方法对矿山采场的可靠性进行研究。分析采场人-机-环境系统可靠性的特征,建立系统模糊状态的隶属函数;推导人/机/环境子系统可靠性模糊综... 将矿山采场看成一个由人、机和环境组成的逻辑串联系统,从人、机和环境3个因素出发,运用模糊数学方法对矿山采场的可靠性进行研究。分析采场人-机-环境系统可靠性的特征,建立系统模糊状态的隶属函数;推导人/机/环境子系统可靠性模糊综合评价公式及采场系统整体可靠性模糊二级评价公式。根据矿山采场各影响因素具有明显的模糊性的特点,建立适用于矿山采场可靠性评价的模糊评价模式。以贵州开磷集团马路坪矿为例,对其可靠性进行分析和评价,探索该矿采场系统的可靠性规律,找出系统可靠性的薄弱环节,并提出提高系统可靠性的主要方法和措施。所建立的采场可靠性模糊综合评价模式,不仅适用于非煤矿山采场,而且适用于各种类型的矿山采场。 展开更多
关键词 安全工程 采场 人机环境系统 可靠性 模糊综合评价
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多阶段任务系统任务持续能力仿真模型研究 被引量:24
11
作者 聂成龙 张柳 +2 位作者 于永利 陈玉波 封会娟 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期729-732,737,共5页
多阶段任务系统(PMS)是一种典型的复杂系统,它包括多个在时间上连续且无相互重叠的阶段任务,执行作战与使用任务的武器装备多数属于这种复杂系统。分析了PMS及任务可靠度、可信度和任务效能等任务持续能力评价参数。结合实际装备系统大... 多阶段任务系统(PMS)是一种典型的复杂系统,它包括多个在时间上连续且无相互重叠的阶段任务,执行作战与使用任务的武器装备多数属于这种复杂系统。分析了PMS及任务可靠度、可信度和任务效能等任务持续能力评价参数。结合实际装备系统大都属于可用马尔可夫过程进行描述的可修复系统的特点,为简化模型复杂程度提出了一些合理的假设条件。在此基础上,结合多阶段任务系统自身特点,通过分析多阶段任务系统任务持续能力建模仿真步骤,多阶段任务系统任务效能仿真方法,建立了基于Petri网的多阶段任务系统任务效能多层仿真模型。最后结合常见的"靶场打靶"任务进行了实例验证,并对仿真结果进行了分析。 展开更多
关键词 多阶段任务系统(PMS) 任务持续能力 任务效能 仿真模型
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电子系统电磁脉冲易损性评估的分层贝叶斯网络模型 被引量:15
12
作者 刘钰 韩峰 +1 位作者 陆希成 王建国 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期2695-2703,共9页
针对电子系统电磁脉冲易损性评估问题,提出了基于分层贝叶斯网络的电子系统电磁脉冲易损性评估模型建模方法.分析了电子系统分层结构特征及其电磁脉冲效应的特点,应用电磁拓扑理论中的相互作用顺序图分析系统电磁耦合途径,确定系统内底... 针对电子系统电磁脉冲易损性评估问题,提出了基于分层贝叶斯网络的电子系统电磁脉冲易损性评估模型建模方法.分析了电子系统分层结构特征及其电磁脉冲效应的特点,应用电磁拓扑理论中的相互作用顺序图分析系统电磁耦合途径,确定系统内底层屏蔽区域节点,研究了相互作用顺序图与系统分层贝叶斯网络的拓扑关联关系,在系统分层贝叶斯网络模型中增加底层屏蔽区域节点层,从而建立系统易损性评估模型,并给出了相应的建模步骤.最后以某电子机械传动系统电磁脉冲易损性评估问题为例说明了建模和计算过程. 展开更多
关键词 电磁脉冲 敏感性 易损性 可靠性 电子系统 分层贝叶斯网络 评估模型
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基于蒙特·卡罗方法的可靠性仿真过程模型研究 被引量:21
13
作者 张玉涛 唐俊 +1 位作者 张明清 林长春 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2008年第7期1374-1377,1385,共5页
针对传统可靠性仿真过程缺乏准确度以及仿真结果缺乏可信度等问题,通过嵌入验证模块和反馈模块,给出了改进的可靠性仿真过程模型。深入分析了改进后的仿真过程模型的具体步骤,随后基于蒙特.卡罗方法设计并实现了相应的可靠性仿真算法。... 针对传统可靠性仿真过程缺乏准确度以及仿真结果缺乏可信度等问题,通过嵌入验证模块和反馈模块,给出了改进的可靠性仿真过程模型。深入分析了改进后的仿真过程模型的具体步骤,随后基于蒙特.卡罗方法设计并实现了相应的可靠性仿真算法。最后,应用Matlab软件进行了仿真实验分析。实验结果表明,改进后的过程模型能够显著提高可靠性仿真的效率和精度,对于系统可靠性分析具有良好的指导意义和实用价值。 展开更多
关键词 可靠性 可靠性仿真 蒙特·卡罗方法 过程模型
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二态系统组(部)件综合重要度计算方法研究 被引量:13
14
作者 司书宾 杨柳 +1 位作者 蔡志强 兑红炎 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期939-947,共9页
二态系统重要度理论是复杂系统重要度理论的基础,对于复杂系统可靠性分析具有重要意义。文章在对传统二态系统重要度计算方法研究基础上,针对二态系统提出一种组(部)件综合重要度计算方法,通过定理证明了二态系统组(部)件综合重要度的... 二态系统重要度理论是复杂系统重要度理论的基础,对于复杂系统可靠性分析具有重要意义。文章在对传统二态系统重要度计算方法研究基础上,针对二态系统提出一种组(部)件综合重要度计算方法,通过定理证明了二态系统组(部)件综合重要度的物理意义,探讨了二态系统组(部)件综合重要度计算方法与概率重要度、结构重要度、关键重要度、Δ-重要度和Improvement Potential重要度计算方法的关联关系。基于串联和并联系统,分别给出了串联和并联系统的二态系统组(部)件综合重要度计算公式及相关的性质。以二态混联系统为算例,依据系统中串并联关系计算了各组(部)件的综合重要度值,并与其它重要度计算结果进行了比较分析,分析结果验证了二态系统组(部)件综合重要度计算方法及物理意义的正确性和有效性。 展开更多
关键词 二态系统 综合重要度 计算方法 物理意义
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基于Gamma过程的加速劣化系统模型及其最优视情维修策略 被引量:19
15
作者 李玲 成国庆 柳炳祥 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2013年第11期2922-2927,共6页
针对系统劣化速度会随役龄或维修次数的增加而逐渐加快的情况,将Gamma过程与几何过程相结合,提出一种加速劣化模型,研究了加速劣化系统的最优视情维修策略。利用更新过程理论求得系统平均费用率表达式,并给出最优检测、更换策略的数值... 针对系统劣化速度会随役龄或维修次数的增加而逐渐加快的情况,将Gamma过程与几何过程相结合,提出一种加速劣化模型,研究了加速劣化系统的最优视情维修策略。利用更新过程理论求得系统平均费用率表达式,并给出最优检测、更换策略的数值求解算法。通过算例演示,从定量的角度分析了系统劣化速度的变化对最优检测、更换策略和系统平均费用率的影响。 展开更多
关键词 视情维修 加速劣化系统 Gamma过程 几何过程 平均费用率
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可修系统可靠性分析中GO法的应用 被引量:25
16
作者 沈祖培 黄祥瑞 高佳 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第5期456-461,共6页
GO法是一种以成功为导向的系统可靠性分析方法,已应用于不可修系统的可靠性问题。本文研究了 GO法在可修系统中的应用,导出了可修系统中 GO操作符的定量计算公式,给出了由 GO图直接计算系统稳态可用度和故障发生次数等可靠性特征量... GO法是一种以成功为导向的系统可靠性分析方法,已应用于不可修系统的可靠性问题。本文研究了 GO法在可修系统中的应用,导出了可修系统中 GO操作符的定量计算公式,给出了由 GO图直接计算系统稳态可用度和故障发生次数等可靠性特征量以及核电厂高压注水系统算例。本文研究结果发展了 GO法在核工业、化工、石油等部门的可修系统可靠性分析中的应用 。 展开更多
关键词 GO法 可修系统 可用度 可靠性分析 定量计算
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武器装备故障预测建模方法选择研究 被引量:10
17
作者 马伦 康建设 +1 位作者 赵春宇 吕雷 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2013年第7期1929-1932,1938,共5页
针对武器装备故障预测方法选择需要考虑的实际问题,从国际标准化组织对故障预测的定义出发,明确预测建模需要考虑的因素,在此基础上对故障预测定义作进一步扩展,突出故障预测具有的显著特征;结合装备的实际使用环境,设计故障诊断和预测... 针对武器装备故障预测方法选择需要考虑的实际问题,从国际标准化组织对故障预测的定义出发,明确预测建模需要考虑的因素,在此基础上对故障预测定义作进一步扩展,突出故障预测具有的显著特征;结合装备的实际使用环境,设计故障诊断和预测流程,以及对应故障预测方法选择标准;对具体的每一种故障预测方法划分其主要类别和优缺点,总结每种预测模型在工程实际中的使用方式,为具体案例选择合适预测方法提供依据。最后根据目前故障预测应用还存在的差距,指出未来进一步研究的方向。 展开更多
关键词 武器装备 故障预测 预测建模 方法选择 预测与健康管理
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基于贝叶斯网络的卫星太阳翼驱动机构系统可靠性建模与评估 被引量:10
18
作者 李彦锋 黄洪钟 +2 位作者 刘宇 肖宁聪 朱顺鹏 《中国科技论文》 CAS 北大核心 2012年第8期583-588,共6页
随着系统结构与功能复杂性的不断增加,系统的失效过程呈现复杂的动态特性,如顺序相关性、功能相关性以及冗余备份。基于马尔科夫过程的动态故障树分析方法能够较好地解决复杂系统的建模问题,然而在求解时该方法却是在全局状态空间中考... 随着系统结构与功能复杂性的不断增加,系统的失效过程呈现复杂的动态特性,如顺序相关性、功能相关性以及冗余备份。基于马尔科夫过程的动态故障树分析方法能够较好地解决复杂系统的建模问题,然而在求解时该方法却是在全局状态空间中考虑部件不同状态之间的转移,随着底事件以及逻辑门数量的增加,马尔可夫模型的计算量将呈指数增长。为了解决该问题,笔者采用贝叶斯网络结合动态故障树的方法进行分析,利用贝叶斯网络的双向推理能力进行可靠性评估。实例分析表明,该方法能够较好地解决具有动态特性的系统可靠性分析问题,而且具有较高的求解精度。 展开更多
关键词 卫星 太阳翼 驱动机构 故障树 贝叶斯网络 可靠性分析
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基于PoF模型的电子产品可靠性参数计算方法 被引量:14
19
作者 骆明珠 陈颖 康锐 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期795-801,共7页
现有的基于失效物理(physics of failure,PoF)模型的可靠性预计只能计算电子产品在寿命周期内经历单一典型任务剖面的失效时间。本文提出了一种基于失效物理模型,并利用蒙特卡罗仿真定量分析电子产品在寿命周期内实际经历多任务剖面的... 现有的基于失效物理(physics of failure,PoF)模型的可靠性预计只能计算电子产品在寿命周期内经历单一典型任务剖面的失效时间。本文提出了一种基于失效物理模型,并利用蒙特卡罗仿真定量分析电子产品在寿命周期内实际经历多任务剖面的可靠性水平的新方法。将该方法应用于某机载电子设备的平均失效前时间(mean time to failure,MTTF)的计算,建立失效率和可靠度的时间函数,与目前国内工程实践中常用的失效率经验模型法以及设备可靠性强化试验的结果进行了对比分析。结果表明,该方法不仅可以计算可靠性参数,而且通过分析与计算过程可发现设计薄弱环节与可靠性参数的定量关系,有效指导设计改进。 展开更多
关键词 可靠性 参数计算 失效物理模型 蒙特卡罗仿真 多任务剖面 失效分布
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基于故障树分析和贝叶斯网络方法的半潜式钻井平台系统多状态可靠性分析 被引量:25
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作者 白旭 汤荣铿 +1 位作者 罗小芳 孙丽萍 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期220-228,共9页
半潜式钻井平台的系统可靠性对平台的生产和安全起着重要作用。传统的可靠性分析方法仅关注系统正常和故障的两种状态,而忽略了系统故障的程度。以D90半潜式钻井平台为工程背景,将系统的故障树转换成贝叶斯网络模型,并考虑了节点的正常... 半潜式钻井平台的系统可靠性对平台的生产和安全起着重要作用。传统的可靠性分析方法仅关注系统正常和故障的两种状态,而忽略了系统故障的程度。以D90半潜式钻井平台为工程背景,将系统的故障树转换成贝叶斯网络模型,并考虑了节点的正常、一般故障和严重故障3种状态,通过专家评分确定非根节点的条件概率表;应用贝叶斯网络的推理和诊断能力,计算系统可靠度,并诊断系统在不同故障状态下的最薄弱环节为E7顶驱系统。 展开更多
关键词 半潜式钻井平台 FTA 贝叶斯网络 多状态可靠性分析
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