基于HoR的可靠性配置方法研究

运用HoR(House of Reliability)思想,将故障树分析(FTA)、失效模式影响及危害性分析(FMECA)整合于质量功能配置(QFD)中,建立可靠性配置流程:对系统可靠性指标进行分配,解决了传统方法过度依赖于主观打分的问题;在此基础上,建立以顾客可靠性满意度最大和配置成本最低为目标的模型,将可靠性指标配置到具体的工程技术特征上。并以数控车床电主轴为例,对模型的有效性进行了验证。

基于故障相关性分析的可靠性配置

以可靠性功能配置思想为基础,利用质量功能配置中的矩阵决策方法,将故障树分析与失效模式影响及危害性分析相融合,对可靠性分配方法进行优化改进。克服了现有可靠性分配方法忽略故障相关性分析和故障传播影响的缺陷,建立了可靠性功能配置系统体系结构。通过分析局部单元性能衰退、失效等故障对系统中其他单元的影响,判定局部单元故障对系统整体的危害程度,确定局部单元在整个系统中的重要度,并以此为依据进行系统的可靠性配置。最后,以数控车床主轴系统为例,验证了所提方法的有效性。

考虑子模块相关性的MMC可靠性分析方法

已有的模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)可靠性分析方法多数未考虑大量子模块之间(submodule,SM)的相关性,在一定程度上会导致最优冗余配置方案的选取缺乏合理性,因此重点解决考虑子模块相关性的MMC可靠性分析方法问题。首先,建立单个子模块的可靠性模型;其次,考虑同一个MMC桥臂中子模块电压纹波和相间环流等因素对各子模块使用寿命的影响,选取符合这一特殊应用场景的Copula函数,建立MMC各桥臂的可靠性函数。再次,分析考虑子模块相关性前提下不同的子模块冗余配置方案对MMC可靠性的影响。最后,利用Matlab软件编程验证了所提出的MMC可靠性分析方法的正确性和有效性。将Copula函数与数理统计领域的分析方法相结合,所得到的桥臂联合概率分布函数便于后续拓展与改进,为用于直流输电的多电平换流器的可靠性分析方法提供了较强的理论支撑。

基于多失效模式相关分析的技术特征综合配置方法

通过分析机械可靠性设计相关研究工作的研究成果与不足,提出新的基于可靠性功能配置的技术特征配置方法。该方法利用可靠性功能配置的矩阵分解结构描述失效发生机理、软失效和硬失效模式三者之间的复杂关联关系。从考虑零部件多失效模式相关性的角度,提出各失效模式对零部件整体造成的可靠性损失的定义,并建立了可靠性损失的分析与计算模型。按可靠性损失的大小将零部件可靠性指标值分配给各个失效模式。在可靠性指标值分配基础上,利用逆可靠度法求解零部件技术特征值。以加工中心传动系统的研发为例,说明了所提方法的可行性和有效性。