【目的】工程技术领域中的系统退化受用户操作、制造工艺、工作环境等多种因素影响,系统初始状态和退化速率之间通常存在相关性(Correlation between the Initial State and the Degradation Rate, CISDR)和动态协变量在退化模型中是需...【目的】工程技术领域中的系统退化受用户操作、制造工艺、工作环境等多种因素影响,系统初始状态和退化速率之间通常存在相关性(Correlation between the Initial State and the Degradation Rate, CISDR)和动态协变量在退化模型中是需要考虑的关键因素,但同时考虑以上两类随机性的文献鲜见。针对上述问题,基于Gamma退化过程建立了考虑动态协变量及系统初始退化状态与退化率相关的可靠性模型来进行研究、分析。【方法】首先,建立剩余寿命预测模型,基于对系统运行过程中的状态监测数据的统计分析,推断出产品的剩余寿命分布;其次,针对系统退化周期内操作、运行环境的差异,使用奥恩斯坦-乌伦贝克(Ornstein-Uhlenbeck, OU)过程刻画了动态协变量变化,建立了考虑动态协变量的Gamma退化模型;再次,通过指数效应模型建立动态协变量与退化率之间的关联;最后,使用二元正态分布建立系统初始退化状态与退化率相关性模型,推导得到了系统可靠度函数与剩余寿命的概率密度。【结果】结果表明,仿真算例和应用实例验证了所建立的模型能够显著提高剩余寿命预测的准确性,同时考虑两种随机效应后的剩余寿命预测更加客观。展开更多
HL-RF(Hasofer-Lind and Rackwitz-Fiessler)法在处理高非线性结构功能函数时会出现振荡、不收敛的问题。可变容差法能够有效解决上述问题,但该方法的反射点选取缺乏方向引导性。针对此,该论文提出基于权重分析改进反射基点的可变容差...HL-RF(Hasofer-Lind and Rackwitz-Fiessler)法在处理高非线性结构功能函数时会出现振荡、不收敛的问题。可变容差法能够有效解决上述问题,但该方法的反射点选取缺乏方向引导性。针对此,该论文提出基于权重分析改进反射基点的可变容差法。该方法先计算非最差点到标准正态空间原点的距离,并增大距离原点更近的点的权重,由此增强反射基点的方向引导性,促使迭代点能更快靠近失效点。通过数值算例验证,本研究提出的方法能够有效解决反射点缺乏方向引导性问题,并且在求解速度上具有显著优势。展开更多
文摘【目的】工程技术领域中的系统退化受用户操作、制造工艺、工作环境等多种因素影响,系统初始状态和退化速率之间通常存在相关性(Correlation between the Initial State and the Degradation Rate, CISDR)和动态协变量在退化模型中是需要考虑的关键因素,但同时考虑以上两类随机性的文献鲜见。针对上述问题,基于Gamma退化过程建立了考虑动态协变量及系统初始退化状态与退化率相关的可靠性模型来进行研究、分析。【方法】首先,建立剩余寿命预测模型,基于对系统运行过程中的状态监测数据的统计分析,推断出产品的剩余寿命分布;其次,针对系统退化周期内操作、运行环境的差异,使用奥恩斯坦-乌伦贝克(Ornstein-Uhlenbeck, OU)过程刻画了动态协变量变化,建立了考虑动态协变量的Gamma退化模型;再次,通过指数效应模型建立动态协变量与退化率之间的关联;最后,使用二元正态分布建立系统初始退化状态与退化率相关性模型,推导得到了系统可靠度函数与剩余寿命的概率密度。【结果】结果表明,仿真算例和应用实例验证了所建立的模型能够显著提高剩余寿命预测的准确性,同时考虑两种随机效应后的剩余寿命预测更加客观。
文摘HL-RF(Hasofer-Lind and Rackwitz-Fiessler)法在处理高非线性结构功能函数时会出现振荡、不收敛的问题。可变容差法能够有效解决上述问题,但该方法的反射点选取缺乏方向引导性。针对此,该论文提出基于权重分析改进反射基点的可变容差法。该方法先计算非最差点到标准正态空间原点的距离,并增大距离原点更近的点的权重,由此增强反射基点的方向引导性,促使迭代点能更快靠近失效点。通过数值算例验证,本研究提出的方法能够有效解决反射点缺乏方向引导性问题,并且在求解速度上具有显著优势。
