无人机系统MTBF和使用可用度的建模与仿真

针对无人机系统组成结构复杂、影响其可靠性可用性的维修保障因素较多的问题,基于设备寿命分布假设,构建了考虑预防性维修和起飞前故障检查的系统平均故障间隔时间(mean time between failures,MTBF)和使用可用度解析模型。并模拟无人机的维修过程,采用蒙特卡罗仿真的方法进行MTBF和使用可用度的仿真分析。解析与仿真两种方法的结果具有较好的一致性,可为无人机确定保障方案提供技术途径。

基于半马尔可夫过程的异质WSNs可用度评估

为评估异质无线传感器网络(HWSNs)的可用性,提出一种异质传感器节点状态更契合实际情况的SEQIRD(Susceptible Exposed Quarantined Infected Recovered Dead)新模型。使用半马尔可夫过程描述节点各状态之间的动态转换过程,得到各个状态的稳态概率,并计算得出不同拓扑结构下整个HWSNs稳态可用度。最后进行数值分析,以验证初始感染率、感染变化率和恢复率对HWSNs稳态可用度的影响。

浸没燃烧式气化器SCV的RAM分析及可用度优化

浸没燃烧式气化器(SCV)是液化天然气LNG应急调峰站的关键核心系统,系统中出现设备故障会导致天然气供应中断,将造成显著社会影响与生产损失。为了评估SCV系统的生产性能及提高运行稳定性,提出并建立SCV-RAM分析模型,应用蒙特卡洛模拟仿真定量辨识SCV的瓶颈单元设备并针对性设计改进方案。结果表明,SCV系统易发生故障的单元按贡献度依次分别是:助燃空气单元、循环冷却水单元,其中导致系统不可用度增大的具体关键设备为水泵、电机以及鼓风机。据此对关键设备的预防性维修间隔进行优化,SCV系统的全寿命周期统计可用度从90.17%提高到94.93%,总停机时间减少了3478h。分析结果有助于优化SCV系统的维修资源分配,为实现SCV系统长周期稳定运行提供技术支持。

基于蒙特卡洛的串联系统可用度计算方法

针对一类有多台同类型多部件串联装备系统,提出了基于蒙特卡洛仿真方法考虑可修备件数量影响的舰艇装备系统可用度的计算模型。通过分析装备系统的构型特点,在系统维度建立系统函数,在部件维度构建可修部件与备件之间的故障维修逻辑的马尔可夫状态转移过程,计算其平稳分布的稳态概率。在此基础上,最后通过数值算例,利用解析计算和蒙特卡洛仿真方法获得了不同备件方案下的系统可用度,将仿真结果与解析结果对比验证该模型的正确性和有效性。

基于可用度评价的混联装配线缓冲区优化配置方法

针对具有多设备并联、多工位串联、多条子生产线串并联特征的混联装配线,提出在缓冲区总容量约束下,以最大化系统可用度为目标的缓冲区优化配置策略。通过分析缓冲区状态对各工位设备的影响,将带有缓冲区的装配线等效处理;利用通用发生函数和串并联复合算子求解系统的可用度发生函数,建立缓冲区容量与系统可用度的数学模型;最后采用遗传模拟算法求解缓冲区的优化配置方案,以某医疗公司输液针装配线为例,评估与分析算法的优化结果,验证了该方案的可行性。

基于关联集和可用度的光伏发电系统维护研究

光伏发电系统的可靠运行和高效维护对于可再生能源领域的发展至关重要。基于关联集和可用度的光伏发电系统维护研究为我们提供了一种有效的方法和工具。本研究旨在对光伏发电系统的维护策略进行深入研究,重点关注关联集和可用度的应用。这项研究的结果将推动光伏发电技术的发展与应用,为可再生能源领域的可持续发展贡献力量。

以可用度为目标的民用飞机不完全预防性维修间隔优化

民用飞机制造商推荐的初始预防性维修间隔通常不考虑运营环境和维修能力的差异,在满足飞机安全性要求的同时,难以达到可用性的最优状态。基于不完全维修理论,采用役龄回退因子修正部件的可靠性模型,以反映维修工作对于部件性能的影响;结合航空公司运行实际情况,以部件可用度为目标函数,可靠度阈值为约束条件,提出不完全维修策略下的预防性维修间隔优化模型,并以某型飞机的空气起动机航线故障数据进行实例验证。结果表明:在满足可靠度阈值的约束条件下,所建立的维修间隔优化模型得出的最优维修间隔与实际相符,该模型合理可行。

对舰船可用度指标的探讨

本文通过对国内外衡量舰船可用度的各种指标及其模型进行分析、比较 ,最后提出了反映舰船特点的、易于设计、控制的可用度参数 ,对在航率、使用可用度、固有可用度的内涵和模型进行了深入的探讨 ,利于舰船的论证、设计和评估。

云场景下天基红外探测可用度快速评估

天基红外探测场景下,云的存在会对目标探测造成严重干扰,导致无法连续检测跟踪目标,降低系统探测效能。系统在凝视工作模式下,背景在一段时间周期内变化较小,可根据背景特性建模分析不同云场景下探测系统的可用度。将理论分析、图像仿真、解析建模等多种手段相结合,对云场景下天基红外探测可用度进行快速评估。首先通过对目标穿越云层时的信杂比变化进行分析,建立可用度的初步估计模型,确定可用度的影响因素。然后在图像仿真和解析建模中,基于仿真结果拟合了信杂比低于阈值图像帧数跟云参数之间的线性关系,并结合参数物理含义建立可用度解析模型,采用回归分析法确定模型系数。最后基于新的仿真工况对比天基红外探测可用度的仿真值、初步估计值和解析预测值,验证模型的准确性和鲁棒性,该模型可作为系统可用度效能评估的有益参考。

一种综合系统固有可用度的新算法及发现

在求解系统状态微分方程的基础上,提出用对分法计算多子系统装备固有可用度的新算法.通过对计算所得数值对比,发现在相同的初始值下,按秒、分、时、日、月5种不同使用周期得到的各瞬时可用度几乎相等,且它们与稳态可用度亦几乎相等,差值在10-3量级.在相同情况下,短周期内以原有的单子系统模型计算结果比稳态值偏大,为10-2量级.这为系统固有可用度的评定及其门限值的校核提供了新的可信依据.

融合设备可用度和维修费用的起重机维修机会窗

对起重机的3种维修模式进行了描述,在此基础上将维修机会窗的概念引入起重机维修领域,提出了以最大设备可用度和最小维修费用为原则确定起重机维修机会窗的计算过程,并给出将这2个因素进行融合的计算步骤,最后以某桥式起重机大车车轮为对象进行了实例计算,验证了此方法的可行性。

多开多备设备组稳态可用度计算方法研究

针对多开多备设备组可修系统稳态可用度计算过于复杂且当前没有通用解析式的问题。从一开一备设备组情况入手,推导出了一开一备设备组失效率与修复率各不相同的稳态可用度计算的解析式,然后通过将多开多备设备组等效为一开一备设备组的处理方式来计算多开多备设备组稳态可用度。实践证明,该处理方式满足工程需要,大大提高了计算效率,尤其适用于批量设备组的可用度计算,对RCM技术在我国过程成套装置的推广应用具有重要意义。

均匀分布下系统瞬时可用度理论分析

对单部件可修系统的瞬时可用度在其初期出现的波动现象进行了理论分析,介绍了现今2种可用度研究进展并分析了对瞬时可用度研究的重要性。分别讨论了系统部件的故障时间及修复时间都服从相同和不同均匀分布的情况,通过把可用度的更新方程转化为分段的时滞或常微分方程,运用初值与连续性给出了系统瞬时可用度的解析表达式。提出了判断瞬时可用度波动的方法,即判断是否存在小于稳态可用度的点,并验证了该方法的有效性。得到了无论均匀分布为何种参数组合,瞬时可用度均存在波动性的结论。最终的仿真结果和理论结果相一致。

基于马尔可夫过程的直升机发动机可用度计算

发动机是直升机的核心部件,其可用度很大程度上影响直升机的出动率,进而影响航空兵部队各项任务的完成,马尔可夫过程可用于描述工作或维修都服从指数分布的可修复复杂系统,本文提出运用马尔可夫过程来描述直升机发动机系统,用于计算直升机发动机可用度,通过计算对直升机发动机系统各要素可用度和维修性进行分析研究,查找影响直升机可用度的因素,为日常装备维修工作提供借鉴。

低纬地区天波雷达系统时间可用度研究

讨论了天波雷达三个与时间有关的“可用度”的区别。强调这种新体制雷达传播媒质电离层是不均匀、各向异性、色散随机介质 ,雷达传播信道是非线性时变信道 ,以及天波雷达工作环境的十分复杂性。给出了低纬度地区天波雷达的信道可用度研究方法和实例 ;研究了给定一定设备能力的天波雷达系统探测不同目标的时间可用度的计算方法和实例 。

独立子树等效时变可用度分析

在复杂系统可用度分析中 ,采用深度和广度遍历算法将复杂动态故障树分解为独立子树 ,推导和证明了独立子树等效时变可用度参数模型 ,建立了各独立子树同构的马尔可夫状态转移链 .通过求解降维微分方程获得故障子树的时变可用度参数 ,采用由下至上的递归处理算法快速实现复杂系统的可用性定量分析 ,既解决了复杂系统可用度计算的“组合爆炸”问题 ,又通过考虑时变参数保证了可用度解算的精度 .实例分析表明 ,采用独立子树等效时变可用度分析方法在有效的分解下 ,其误差可以很小 .

Web集群系统可用度分析与设计算法

通过建立Web集群系统状态的马尔可夫模型,并利用稳态马尔可夫模型中状态转移概率平衡的特点来求解系统静态配置可用度,着重对系统动态配置的可用度进行了研究,提出了一种基于表的动态可用度调度算法来实现系统的动态高可用度,实验结果表明了算法的有效性。

天波/地波集成探测技术时间可用度分析

天波/地波集成探测系统是一种新的探测技术,其传播信道是非线性时变信道.基于雷达方程,分析了影响系统时间可用度的环境因素并给出了其研究方法;对典型设备能力条件、不同目标散射截面下的系统时间可用度进行计算,并指出了探测能量、目标散射截面值对系统时间可用度的影响.研究结果对系统设计论证具有十分重要的参考意义.

可忽略部分维修时间的串联可修系统的可用度分析

介绍了一种马尔可夫串联可修系统,当某段维修时间(少于某一临界值)很短不引起系统失效时,可在系统所处故障状态时间内将这部分维修时间忽略不计。对于此系统,给出了系统的瞬时可用度和系统的稳态可用度。

两级备件保障系统的装备时变可用度评估模型

分析了动态需求的备件保障问题。利用非平稳随机过程的理论,建立了需求非平稳且修理能力有限时,两级备件保障系统的使用可用度模型;提出了时变可用度评估算法;并结合实例对系统的可用度进行了评估,得到系统的时变可用度曲线。该方法为解决动态需求的系统可用度评估问题提供了新的思路。