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。

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。

CT在使用前期阶段的可靠性数据分析

目的分析CT设备在使用中的可靠性数据,健全设备可靠性分析评价指标的理论框架,探索设备可靠性评价的实践方法,为不同CT设备间性能对比提供实用的参考方案。方法以新启用CT设备前2年数据为对象,依据可靠性理论构建性能对比框架。根据设备厂商提供的工单维修记录,统计比较单台CT设备装机后第1年、第2年与前2年工单中与可靠性、维护性和保障性参数相关的数据,以及比较装机后第1年、第2年的维修时长、故障时长和维修间隔。结果设备装机后第1年、第2年、前2年的各项可靠性参数表现优良程度依次为第1年、前2年、第2年。第2年维修时长和故障时长较第1年有所增加,维修间隔较第1年缩短,但差异无统计学意义(P>0.05)。CT设备在装机后前2年整体运行状态较为平稳,第2年略有下降。结论本研究建立的维修数据分析和评价体系可为提高设备可靠性提供参考信息,为不同CT设备间性能对比提供参考方案,推动CT技术持续进步及行业标准化。

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。

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。

地铁隧道通风系统设备故障统计分析及RAM指标分配

通过调研华南某地区3条地铁线路近五年隧道通风系统故障数据,分析设备运营维护薄弱环节,得到隧道通风系统各关键设备的故障类型、故障原因以及各设备类型的故障数目和比例,提供故障检修及维护建议;综合考虑设备故障率和设备数量,结合各设备故障数和平均修复时间MTTR,计算隧道风系统各关键设备平均无故障工作时间MTBR,该RAM指标可供同行参考。

随机不确定k-out-of-m+n:G系统的可靠性分析

针对系统实际运行环境的随机性和不确定性,本文基于概率论和不确定理论研究了随机不确定k-out-of-m+n:G系统的可靠性模型。假定随机部件和不确定部件的寿命分布参数均为不确定变量,建立了具有不确定参数的随机k-out-of-m:G系统、不确定k-out-of-n:G系统和随机不确定k-out-of-m+n:G系统可靠性数学模型,得到了系统可靠度函数和平均寿命的计算公式。为了直观展示所提出的模型分析方法,针对各个模型给出了相应的数值算例,并且针对分布参数为常数和不确定变量的情况进行了比较分析。

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。

特种车辆车载制氧装置可靠性建模与分配方法研究

制氧装置作为特种车辆车载员高原环境下生命保障的重要设备,针对车载制氧装置及各组成系统的可靠性工程研究非常重要。通过常用可靠性模型、可靠性分配原则和工程中常用的可靠性分配方法,对制氧装置气体压缩系统、气体分离系统、减振系统、供电系统、控制系统进行可靠性分配,利用其可靠性指标指导各系统的设计和优化,提升制氧装置可靠性,确保特种车辆高原环境下乘载员用氧需求。

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。

基于熵权法的数控机床可靠性综合评价

通过一种客观赋权的熵权法来评价数控机床的可靠性,有效克服了加权综合评价法中主观确定权重的缺陷。根据所构建的综合评价指标体系(平均首次故障间隔时间MTTFF、平均故障间隔时间MTBF和当量故障率D)和两种加工中心的可靠性数据,计算出各个指标的权重并对加工中心的可靠性进行了综合评价。

计及维修因素的牵引变电站电气主接线可靠性分析

牵引变电站的可靠性直接关系到铁路运输安全,其电气主接线的可靠性是牵引变电站可靠性研究的重要内容。为此建立了牵引变电站电气主接线在不可维修和可维修情况下的2种可靠性模型,给出了2种不同模型下的平均无故障工作时间(TMTBF)和平均首次故障前工作时间(TMTTFF)的计算方法。计算结果表明:牵引变电站电气主接线可维修时,TMTBF始终大于TMTTFF;可维修时的TMTBF始终大于不可维修时的TMTTFF;可维修与不可维修2种情况下的TMTBF大小取决于部件维修率。

数控机床主轴系统可靠性评价

以40台某国产数控机床主轴系统现场试验数据为基础,针对数控机床主轴系统故障数据少,导致截尾时间所占比重比较大的特点,为提高建模的准确性,采用故障总时间法对数据进行预处理,通过参数估计、d检验和游程检验确定故障过程服从二参数威布尔分布;针对某些样本无故障的特点,采用平均秩次法评估影响顾客满意度的指标即平均首次故障时间。针对主轴系统的故障特点,采用以上方法能够得到更精确的可靠性评价指标。

数控机床可靠性指标的似然比检验区间估计

为评估现场时间截尾少样本故障数据的多台数控机床的可靠性,基于似然比检验理论,提出包括初步粗略评估和最终精确评估的数控机床可靠性指标的似然比检验两步区间减半评估方法,推导计算2参数Weibull分布评估模型参数及平均无故障工作时间、可靠寿命和可靠度等可靠性指标区间估计的迭代公式。应用该方法初步评估时,可先取较大计算步长,寻找评估指标上凸曲线的最大值和下凹曲线的最小值,计算结果可取至整数,不需要精确计算。在第二步精确评估时,在最大(小)值左右两区间分别取减半区间或更小区间,细化步长,重新计算,直至找到满足精度的精确估计值。结合一具体实例,给出2参数Weibull分布评估模型参数及可靠性指标的点估计和区间估计。结果显示该方法可减少计算量,提高迭代速度,适用于少样本数据的可靠性分析。

载荷共享过程的桥梁系统首次失效平均时间

在既有的桥梁结构系统可靠性研究的基础上,本文采用Markov稳态概率作为评价桥梁系统可靠性的指标,通过修改系统的状态转移矩阵来实现桥梁工作过程中的载荷共享过程分析,对可靠度函数和桥梁结构系统状态方程进行Laplace变换后,求解由修改缩减后的系统状态转移矩阵构成的状态方程,推导出了桥梁系统首次失效平均时间(BSMTTF)的计算方法。借助算例,得出桥梁系统首次失效平均时间与桥梁中各构件的目标可靠度指标β关系密切,可靠度指标越高,桥梁系统首次失效平均时间越长,且目标可靠度指标越高,对桥梁系统首次失效平均时间延长得越明显。

高可靠GaN内匹配功率器件降额研究

基于功率放大器的动态负载线理论,参照Si和GaAs功率器件的降额准则,总结工程应用经验得到了GaN功率器件不同等级的电压降额系数,即I级、II级、III级降额时击穿电压应分别大于工作电压的3.14倍、2.75倍、2.44倍。通过GaN功率器件可靠性试验数据预估了器件在正常工作条件下的平均失效时间(MTTF),并参考多家半导体厂家关于GaN器件结温与可靠性关系的统计数据,得出了GaN功率器件不同等级的结温降额数值,即I级、II级、III级降额结温分别为135~140、160和180℃,降额系数分别为0.6~0.62、0.71和0.8。选用一款X波段20 W GaN内匹配功率器件进行验证,在提出的I级降额条件下,该器件已安全工作超18000 h。提出的降额条件对GaN功率器件的设计和应用具有一定的指导意义。