基于概率分布特征和代理模型的试验数据扩充方法研究

针对外场试验数据样本数量较少的情况,提出了一种利用概率分配和代理模型进行数据扩充的方法。通过分析数据的基本概率特征确定区间划分和各个区间需要生成的样本点的个数,样本点则基于反向传播(Back Propagation,BP)神经网络方法构建半实物仿真系统代理模型生成,并采用直方图统计方法选取,从而使增补的样本点既保留了原始数据的概率特征,又具有物理内涵。扩充的外场试验数据完善了飞行器的落点坐标信息,提升了落点数据融合模型的精度。通过飞行器534A的外场和半实物仿真试验研究,验证了该方法的实用性和有效性。

基于加速因子不变原则的失效机理一致性检验

针对加速试验中产品的失效机理是否发生改变的问题,基于加速因子不变原则,研究了工程上应用较为广泛的Weibull寿命分布失效机理一致性的检验方法。将Weibull分布转化为I型极值分布,进而研究极值分布尺度参数的统计检验方法,并采用尺度参数的Ansari-Bradley方法进行检验。结合Arrhenius加速模型,基于最小二乘法估计、回归系数的性质构造t统计量,实现对加速因子与分布参数的统计检验,判别失效机理发生改变的应力。仿真模型验证了所提检验方法的有效性。

考虑不确定性的供应链可靠性优化设计

针对制造商与供应商构成的两级供应链的可靠性优化设计问题,考虑供应链各个环节供应商的不确定性和市场价格的不确定性,建立了可靠性约束下供应链成本最低的供应商数量最优化模型,提出了同时考虑供应链可靠性和成本的综合重要度系数,给出了求解最优化模型的搜索算法。实例分析表明了本文方法的可行性和有效性,可为制造商在供应链设计阶段优化供应商提供理论依据。

考虑故障模式相关性的模糊TOPSIS风险评价方法

故障模式、影响及危害性分析(FMECA)中基于风险优先数(RPN)的危害性分析方法,通常用来识别风险因素,确定关键故障模式和薄弱环节,提供决策依据。传统RPN中评价信息都是确定性信息,并且没有考虑故障模式的相关性。而在工作实际中,评价人员由于自身的属性和对评价对象的认识水平的限制,有时只能给出不确定评价信息,同时故障模式之间往往存在相关性,这都会影响最终危害性的分析结果。针对存在的问题,利用可靠性屋(HoR)来考虑故障模式相关性,针对三角模糊评价信息采用逼近理想解排序技术(TOPSIS)开展模糊RPN评价方法研究。最后结合实际案例,对不同情况下获得的RPN值进行比较。仿真结果表明,考虑故障模式相关性的模糊RPN评价方法,可以提高RPN值的可信度,为风险决策提供更可靠的依据。

基于主客观综合赋权的风险优先数分析

在基于多属性决策(MCDM)的风险优先数(RPN)分析中,如何有效确定参与故障模式、影响与危害性分析(FMECA)专家的权重至关重要。针对FMECA分析中应用较为广泛的区间数评价信息,以工作年限、工作经验、对分析对象的熟悉度为指标体系,提出了专家主观权重的确定方法;以专家评价信息的相似度为标准,提出了区间数信息下专家客观权重的确定方法;两者综合,得到复合权重,对多源区间信息进行融合和RPN评价。通过矿用本安电源危害性分析的案例,表明了所提出方法的合理性和有效性。

Sensitivity Analysis for Epistemic Uncertain System Based on Sobol' Method

Considering the characteristics of sensitivity analysis in epistemic uncertain system,a new sensitivity analysis index based on Sobol' method was proposed. Then the index calculation method with single cycle Monte-Carlo sampling was studied, and an application was developed. Numerical examples show that,the new method could solve the system sensitivity analysis problem with mixed aleotory and epistemic uncertainties. In this method,aleotory uncertain parameters could be sampled randomly according their distributions, and need not be translated to evidence bodies.Epistemic uncertain parameters were sampled randomly based on evidence theory. Therefore the loss of information in the sampling process was small,and the shortcomings of the existing methods were overcome.

Reliability Bounds based on Universal Generating Function and Discrete Stress-strength Interference Model

A method for estimating the component reliability is proposed when the probability density functions of stress and strength can not be exactly determined. For two groups of finite experimental data about the stress and strength, an interval statistics method is introduced. The processed results are formulated as two interval-valued random variables and are graphically represented component reliability are proposed based on the by using two histograms. The lower and upper bounds of universal generating function method and are calculated by solving two discrete stress-strength interference models. The graphical calculations of the proposed reliability bounds are presented through a numerical example and the confidence of the proposed reliability bounds is discussed to demonstrate the validity of the proposed method. It is showed that the proposed reliability bounds can undoubtedly bracket the real reliability value. The proposed method extends the exciting universal generating function method and can give an interval estimation of component reliability in the case of lake of sufficient experimental data. An application example is given to illustrate the proposed method

考虑随机不确定性的常态仿真模型确认试验设计

模型确认试验是一种新的试验,其目的在于度量仿真模型的可信度.为了得到低成本、高可信度的模型确认试验方案,提出一种随机不确定性模型确认试验设计方法.首先,基于面积确认度量指标提出一种新的无量纲的模型确认度量指标(面积确认度量指标因子),并且在其基础上发展了基于专家系统的仿真模型准确性定性评判准则;然后,建立随机不确定性模型确认试验优化设计模型,提出该优化模型的求解方法;最后,通过两个数值算例对提出的模型确认试验设计方法进行验证.结果表明,小样本情况下,试验方案的随机性会影响模型评判结果的可信度;面积度量指标因子随试验样本数量的增加而收敛;随机不确定性模型确认试验设计方法能够避免试验方案对模型确认结果的影响.

基于面积度量的加速退化试验可信性评价方法

针对已有方法难以定量给出产品加速退化试验(ADT)结果可信程度的问题,以正常应力下的试验数据为基准,基于面积度量思想提出了一种加速退化试验结果可信性的定量评价方法。基于加速退化试验数据和基准数据的概率分布距离,构建了加速退化试验可信性的面积度量指标,在此基础上,提出了一种归一化、无量纲的加速退化试验可信度指标CIA,并基于时间重要度的概念将多个单点的CIA综合成一个可反映整个产品加速退化试验可信性的指标。实例分析表明,新指标可以让设计师和决策者直观评判产品加速退化试验结果的可信程度,方便横向对比不同产品的加速退化试验结果的优劣;所建立的新指标适用于基准数据大样本、小样本、极小样本等不同情况,具有良好的通用性。