天然气管道可靠性增长预测方法研究

为减少天然气管道投产前的设计和制造缺陷,提高使用寿命、运行可靠性和安全性、减少后期维修费用,通过统计模型结合试验数据实现对天然气管道可靠性增长水平的预测,提出天然气管道可靠性增长预测方法;分析常用可靠性增长模型并结合天然气管道可维修、小子样的特点,将Duane模型与AMSAA模型应用于天然气管道,结合点估计、趋势检验、拟合优度检验、区间估计和标准差,得出天然气管道可靠性增长模型,预测可靠性增长并进行实例验证。研究结果表明:Duane模型与AMSAA模型作为天然气管道可靠性增长试验具有可行性;其中AMSAA模型更具优势,得出天然气管道的瞬时无故障工作时间(MTBF)估计值可达到试验目标值,并预测MTBF达到2000 h时所需要的试验时间为317954611.3 h,未来第51次故障预测区间为[848.4609,939.6226],误差为1.25%,方法具有良好的适用性,可有效预测天然气管道可靠性增长。研究结果可为天然气管道设计改进提供指导。

基于不同统计模型对压力蒸汽灭菌器故障数据集的可靠性分析

目的:基于医院压力蒸汽灭菌器的故障数据,分析评估医疗机构中压力蒸汽灭菌器的可靠性。方法:利用威布尔分布(Weibull分布)、指数分布(Exponential分布)、对数-正态分布(Log-Normal分布)和q-威布尔分布(q-Weibull分布)4种统计模型对压力蒸汽灭菌器的故障数据进行分析,并使用图表工具展示不同分布统计模型在拟合数据时的性能。结果:4种统计模型对比显示,Log-Normal分布统计模型的修正赤池信息准则为564.4512,贝叶斯准则(568.7691)值最低,柯尔莫哥洛夫-斯米尔诺夫(KS)统计量(0.0739)最小,P值最大(P>0.05),表明分布拟合效果最好,最适合用于分析压力蒸汽灭菌器故障数据集的模型。结论:通过使用不同统计模型对压力蒸汽灭菌器故障数据的可靠性分析,可以为临床工程师优化压力蒸汽灭菌器维护策略提供依据。

基于大数据分析的高校多媒体设备可靠性研究

随着教育事业发展,多媒体教学成为各高校最普遍、使用频率最高的教学模式。充分利用多媒体设备运行数据优化管理工作,延长设备使用寿命,降低设备维护成本,始终是教育技术部门关注的问题。通过对天津大学卫津路校区6年来多媒体设备报修数据进行统计分析,利用SPSS分析软件对2020和2021年的数据进行线性回归,分析总报修数量与年度使用时间和设备实际使用年限的线性相关性;基于平均故障间隔时间对近2年的硬件报修进行分设备类型统计,从概念引入到推导计算,均给出详细验证过程。结合对非硬件问题造成的软件报修的前5位问题进行详细分析,据此提出设备更新科学化,定期巡检规范化和培训方式多样化的对策建议。

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。

基于指数扩散过程的退化模型误指定分析

退化模型是对性能退化产品进行可靠性分析的基础,鉴于误用模型直接影响可靠性评估的精度,研究将适用范围广泛的指数扩散过程模型误指定为3种常见的维纳过程模型、伽马过程模型和逆高斯过程模型,通过引入相对偏差和相对变异率两个指标,以量化模型误指定对产品平均寿命的影响程度,并采用GaAs激光器数据和蒙特卡罗方法进行实例验证。结果表明,模型误指定将对产品平均寿命估计带来较大影响,在性能退化产品的可靠性研究中应尽量选取适用范围更广的指数扩散过程模型,以提高可靠性评估的准确性。

微波等离子体质谱仪可靠性设计与验证研究

本文开展微波等离子质谱仪质量与可靠性提升研究。在工程管理方面,制定可靠性保证方案、转阶段可靠性评审、技术就绪度评价、故障归零、供方可靠性等,以保证正向研发设计;针对核心部件,采用可靠性预计和仿真分析,元器件筛选、环境适应性等验证设计满足要求,进而通过可靠性强化试验快速激发潜在薄弱环节以健壮可靠性;针对质谱仪整机,贯彻并核查可靠性设计准则,开展环境适应性、软件测评、安规测试等验证安全使用能力,选取定时截尾统计方案验证可靠性指标要求。运用可靠性设计与试验方法,研制出性能稳定、质量可靠的微波等离子质谱仪,促进新研微波等离子质谱仪高质量发展。

某型电子程控器可靠性仿真分析与优化设计

随着人们对电子产品可靠性的要求越来越高,利用失效物理方法识别产品潜在的薄弱点在产品设计中备受关注。基于失效物理理论,采用可靠性仿真分析方法,对电子程控器进行可靠性分析。通过建立电子程控器数字样机模型,开展相应的应力分析与故障预计,评估电子程控器可靠性指标平均首发故障时间(MTTFF),并根据仿真分析发现的薄弱环节进行优化设计。结果表明:可靠性仿真结果与理论计算结果相差较小,可以作为型号可靠性指标评估的依据,减少采用物理样机进行可靠性试验的周期和费用;优化改进后的电子程控器其可靠性得到较大提升。本文研究可为后续型号可靠性评估与设计提供理论参考。

电子战有源相控阵适度降级分析

电子战有源相控阵通常由数十至数百阵元构成,这意味着需要同样数量的有源通道来支撑有源相控阵的正常工作,因此故障阵元必然会影响有源相控阵性能。通过合理可靠性设计可以使相控阵在存在故障阵元的情况下依然保证高效工作,即适度降级。首先,讨论了有源相控阵可靠性建模方法;随后,基于阵列理论分析了不同故障率及故障分布下相控阵性能降级情况;最后,讨论了阵元故障与干扰作用距离及侦察作用距离的定量关系。通过上述分析,一方面,可以依据适度降级标准快速评估可靠性要求,使有源相控阵在系统允许的适度降级条件下仍能正常工作且最终寿命不受影响;另一方面,在实际使用中可通过阵列自检信息,快速评估效能降级情况,具有较好的现实意义。

一种全固态高压脉冲调制开关的设计与实现

针对某雷达线性脉冲调制器电路故障率高的问题,通过计算和测量电路主要参数,分析实际电路特性,总结了影响线性脉冲调制器电路稳定性的主要因素。在此基础上,提出了一种基于固态开关管为主要器件的调制器电路,给出了电路器件的选配标准和计算方法,并设计了具体电路,为有效提高线性脉冲调制器电路平均无故障时间提供了具备可行性的方案。

基于MTTFF的数控系统可靠性评价方法

针对数控系统可靠性评价问题,提出一种基于平均首次故障时间(MTTFF)的可靠性评价方法。对20台采用FANUC 0i数控系统的数控机床进行24个月的故障跟踪,获得其首次故障时间实验数据,对首次故障时间的时间分布函数进行参数估计,然后基于蒙特卡罗法对该时间分布函数进行区间估计,得到较为精确的该型数控系统首次故障时间区间估计值。该估计值对数控系统可靠性设计和评价具有指导作用。

考虑BIT特性的装备可靠性与测试性协同优化

为优化平衡现代装备的可靠性与测试性,提出一种考虑机内测试(BIT,Built In Test)特性的装备可靠性与测试性协同优化方法。建立了BIT特性模型、装备的可靠性模型和测试性模型;建立了以BIT数量为决策变量、装备可靠性指标最低要求为约束条件、测试性指标为优化目标的装备测试性优化模型和以BIT数量为决策变量、装备可靠性指标最低要求与测试性指标最低要求为约束条件、可靠性指标与测试性指标加权求和结果为优化目标的装备可靠性与测试性协同优化模型;通过求解模型,计算得出最佳的BIT数量、装备的可靠性指标和测试性指标。以雷达为例,给出了装备可靠性与测试性协同优化的仿真实验结果:设置BIT数量为48个时,装备可靠度为0.821,故障诊断率为88.2%,为不同装备确定合理BIT数量以达到可靠性与测试性优化平衡的目的提供了参考。

基于改进平均秩的最小二乘参数估计方法

针对小样本情形下传统平均秩或中位秩估计法计算精度较低的问题,采用秩估计函数修正原理,调整自然平均秩适用点,提出一种改进平均秩作为样本的累积分布函数。采用对累积分布函数直接拟合方式执行最小二乘估计,并基于威布尔分布和小样本假设,通过蒙特卡罗仿真对比不同秩估计下的参数估计效果。结果表明,对于不同参数下的威布尔分布,样本量不小于4时的改进平均秩计算尺度参数相对误差小于9.5%,计算平均失效间隔时间相对误差小于8.7%,对比传统方法计算相对误差高于16%而言,此方法可有效提升威布尔分布的参数估计精度。

单级离心泵机械密封维修周期及可靠性研究

为了研究影响单级离心泵机械密封维修周期及运行可靠性的关键因素,根据对离心泵机械密封失效数据的统计,利用威布尔分布函数分析了数据服从的分布类型及参数值,研究了单级离心泵机械密封的可靠性规律及维修周期。首先,对国内某炼化企业单级离心泵的失效部件及失效模式进行了概率统计,得出了单级离心泵失效概率最高的部件为机械密封的结论,其失效率最高的失效模式为外部泄漏(工艺);然后,采集了常减压装置单级离心泵机械密封的无故障运行时间数据,确定了其所服从的分布类型,进而确定了机械密封在一定可靠度下的维修周期及可靠性规律;最后,对机械密封常见的失效机理进行了分析,并给出了各失效机理的失效概率数据。研究结果表明:该组单级离心泵机械密封的无故障运行时间服从三参数威布尔分布,且拟合效果优于指数分布、正态分布;该机组机械密封的平均无故障时间(MTBF)、平均维修时间和可用度分别为:12745 h,55 h和99.6%。

可用性分配法优化核电厂非安全级DCS系统设计

为核电厂非安全级数字化仪控系统(DCS)系统在设计阶段明确板卡级设备可靠性要求,在产品设计阶段利用可靠性分配方法将可用性指标合理地分配到组成系统的各部件中,可用性分配结果是开展可靠性预计工作目标和设计参考依据,可靠性预计结果是进行可靠性指标分配调整与系统指标验证的基础,二者相辅相成,通过迭代分配和指标验证为实现核电厂非安全级DCS系统设计优化提供参考。

民用建筑供配电系统可靠性研究

基于可靠性工程理论,建立民用建筑典型低压配电系统可靠性评估模型,计算并比较分析各模型可靠度,对证GB 51348-2019 《民用建筑电气设计标准》中新增做法的合理性。以JGJ 284-2012《金融建筑电气设计规范》中相关可靠度规范要求,验证该模型研究方法和相关数据的有效性。

煤炭元素分析仪中红外检测器的可靠性分析

阐述了煤炭元素分析仪中红外检测器的工作原理,分析了检测器的失效原因,建立了检测器的可靠性模型,针对失效原因提出优化措施。依据可靠性模型预估了优化后的红外检测器电路理论上失效率为2922.79 Fit,平均故障间隔时间约为3.42×10^(5) h。

利用性能参数回归分析的航空发动机MTBF预计

航空发动机可靠性指标平均故障间隔时间(MTBF)的预计方法有多种,在发动机立项阶段数据缺乏的情况下建议优先选用统计回归法进行发动机可靠性指标MTBF的预测。为了在发动机预先研究阶段能够预计发动机的可靠性水平,利用系数修正的方法对国外的预计回归公式进行修正,可以得到1个新的回归预计公式,但该公式存在飞机参数不明确时无法进行应用的缺点,因此,基于仅利用发动机性能参数进行多元线性统计回归分析得到了新的预计公式,结果表明:新的预计发动机MTBF的回归公式可以在配装飞机不明确的情况下,仅利用发动机本身的性能参数即可大概估算出发动机的MTBF水平,预计效率高,可以为发动机立项论证时可靠性指标MTBF提供参考依据。综合来看,该方法可以实现立项阶段根据飞机参数、发动机性能参数进行发动机可靠性指标MTBF的快速预计,有一定的参考价值。

基于加速失效模型的子群分析方法

精准医疗强调了正确识别异质性子群的重要性,以发展可针对每个子群的个性化治疗方案.尽管近来在子群分析的方法上取得了一些进展,在数据存在删失时,如何有效识别子群仍然缺乏探索.在本文中,我们提出了一种基于加速失效模型的新的子群分析方法,其中由潜在因素导致的异质性可以用特定于个体的截距项来表示.我们考虑最常见的右删失情况,并利用平均插补法对删失数据进行处理.硬阈值惩罚函数被应用于配对截距项的成对差值,可以自动地将观察个体划分为不同的子群.我们也建立了所提出的估计量的理论性质.模拟研究和威斯康辛乳腺癌数据集分析进一步验证了所提方法的有效性.

一种安全防范产品的可靠性评估测试方法

为了解决安全防范产品可靠性评估测试过程中平均无间隔故障时间(MTBF)指标要求高、试验周期和试验能力有限的问题,通过行业标准规定、历史故障数据分析、失效机理分析等确定被测试产品的主要失效机理和失效部位和对应的环境载荷,针对性地设计测试方案,在相同试验能力下增加同时测试样品数,达到减小试验周期的目的。某型执法记录仪管理平台的可靠性评估测试结果显示,该方法与传统方法测试数据接近,测试结论一致,具有一定的应用价值。

关于大功率LED调光可编程电源寿命评估的研究

本文采用平均故障间隔时间(MTBF)的分析方法,根据大功率LED调光可编程电源产品的实际工况,结合温度、湿度两个加速因子,计算和测量产品的故障间隔时间和失效数,评估产品工作寿命。本文依据经典可靠性评估理论制定的评估方案,MTBF预期为30000h,样品数量为10台,在温度85℃和湿度85%RH下进行测试试验。当MTBF达到30000h时,即判定产品寿命达到30000h。实现了对可编程电源寿命评估的初步尝试。