逐步Ⅱ型混合截尾下Lomax分布多部件应力强度模型的可靠性分析

基于逐步Ⅱ型混合截尾样本,研究Lomax分布多部件应力强度模型的可靠性分析问题。假设应力和强度具有不同形状参数和共同尺度参数,利用极大似然理论及迭代方法获得可靠度函数的极大似然估计(MLE),并给出渐近置信区间;然后,运用贝叶斯理论,借助Tierney-Kadane(TK)近似方法、MCMC算法,讨论平方误差损失函数下未知参数及可靠度的贝叶斯估计,给出其最大后验密度可信区间(HPD);最后,利用Monte-Carlo模拟方法对估计结果进行对比分析。模拟结果显示:贝叶斯估计整体上优于极大似然估计,并且随样本量的增大,2种估计的均方误差(MSE)均逐渐减小,HPD可信区间的效果优于渐近置信区间。

基于多部件集成的热冲压成形技术研究进展

高性能金属板料热冲压成形技术对汽车轻量化极其重要,目前已被广泛应用。随着超高强钢热冲压成形技术的进步,热冲压成形技术从简单的零件成形正逐步向复杂结构成形发展。以轻量化车身结构件的碰撞能量分布载荷路径为基础,选择不同板厚和强度级别的板料进行激光拼焊,经过一体化热冲压成形后,获得高强塑性区域合理分布的多部件集成热冲压轻量化车身部件。激光拼焊工艺和高效激光加工自动化装备保证了其关键技术的实现。在降低碳排放、提高生产效率、减少材料用量及满足车身结构优化等诸多方面具有突出的优越性和实用价值。

基于Copula理论的多部件系统剩余寿命核密度预测方法

各类工业系统的功能结构日趋复杂,部件间存在复杂的随机相关性是进行系统剩余寿命预测建模中不可忽视的重要因素。针对多部件系统,在研究部件间随机相关性特征及其对连续退化状态影响的基础上,提出基于Copula理论的多部件系统实时剩余寿命非参数核密度预测方法。首先通过核密度估计得到各部件的退化分布函数;并采用Copula函数表征部件退化的随机相关性,利用赤池信息准则进行Copula函数优选;然后建立考虑存在连续退化随机相关性影响条件下可实时递推的部件剩余寿命预测模型;最后通过齿轮箱试验台进行试验,验证了所提模型的有效性和准确性。

高速涡轮泵多部件耦合转子系统动力行为

液体火箭发动机高速涡轮泵系统包含多道浮环密封、轴端机械密封、滚动轴承等微小间隙约束的摩擦学基础部件,间隙内流体与多部件的相互耦合作用效应会导致转子系统动力行为的演变,其机理研究成为整机朝着更高性能与极端化方向(高速、高压、低温/高温等)发展的理论指导基础。首先,构建了考虑流体膜厚方程、动态雷诺方程、介质属性方程以及支撑单元力平衡方程的机械密封热弹流模型和浮环密封动态性能分析模型;其次,耦合各摩擦学单元动态性能模型,发展了包含机械密封、浮环密封、滚动轴承、涡轮泵转子等多功能部件耦合的整机转子系统的动力特性分析模型;最后,采用数值方法实现了对上述多个模型的求解,获得了典型工况条件下的涡轮泵系统动力学行为演变规律。结果表明组合密封导致系统对临界特性影响较小,能导致瞬态响应增加和失稳转速降低。

基于多智能体强化学习的多部件系统维修优化

【目的】研究多智能体强化学习算法用于多部件生产系统维修优化的有效性,及维修优化领域知识用于强化学习的可行性。【方法】将生产系统的维修决策建模为马尔可夫决策过程(Markov decision process,MDP),并采用一种基于奖励塑造的分布式Q学习(shaped reward distributed Q-learning,SR-DQL)算法对其进行求解。通过对智能体的设计和奖励塑造,把维修优化的领域知识应用于强化学习中。【结果】使用包含5个生产单元和4个缓冲库存的生产系统对本文所提出的SR-DQL算法进行验证。相较于Q学习算法,SRDQL算法能够提升6%的平均收益。此外,由该算法计算得到的平均收益也比由分布式Q学习算法和深度强化学习算法计算得到的大。【结论】多智能体强化学习能有效处理大规模生产系统的维修优化问题,添加奖励塑造可以提升算法性能,并得到更优的维修策略。

不同型多部件温贮备系统可靠度计算的算法实现

针对多部件温贮备系统,随着部件数的增加,可靠度难以精确求解的问题,本文采用算法研究n部件温贮备系统的可靠度的计算。假设系统由1个部件和n-1个温贮备部件组成,转换开关完全可靠,各部件的工作寿命和贮备寿命都服从指数分布、所有随机变量均相互独立。首先求出两部件、三部件、四部件可靠度的解析式,然后研究可靠度解析式的项数和系数的规律性,运用算法得出n部件温贮备系统的可靠度,最后从少部件温贮备系统、多部件冷贮备系统和同型多部件温贮备系统三方面实例验证算法的正确性。

采用多部件学习的细粒度图像识别

现有基于交叉熵损失函数的细粒度识别方法倾向于发现对象最具有判别性的部件,忽略其他同样关键的具有判别性的次要部件.为了发现尽可能多的、具有辨别性的局部部件,提出采用多部件学习的细粒度图像识别方法.首先提出一个无参数的基于语义块混合的图像数据增强模块,通过交换图像对中最具有判别性的部件,在增广训练数据的同时避免引入无关背景噪声,提高网络对输入扰动灵敏度的鲁棒性和泛化能力;然后提出多部件对抗擦除模块,在注意力和伯努利分布引导下擦除特征图上最具判别性区域,迫使网络学习发现特征图上其他辨别性区域,注意力引导保证擦除区域具有足够的判别性,伯努利分布引导保证擦除区域的多样性;最后通过融合中层特征,进一步提升网络性能.所提方法具有模型无关特性,可以作为一种即插即用模块,与现有多种主干网络相结合.以ResNet-50为主干网络,在3个公开数据集CUB-200-2011,FGVC-Aircraft和Stanford Cars上的实验结果表明,所提方法的分类精度分别达到89.2%,95.5%和94.0%;该方法能够发现更多辨别性部件,且准确率优于相同主干网络下的对比方法.

基于动态需求的多部件批量生产系统的视情维护策略模型

针对当前以市场和客户需求为导向的批量生产订单需求数量的波动性、系统运行的连续性和产品质量稳定性等特点下的设备维护问题,提出了基于动态需求的多部件批量生产系统的视情维护策略模型。首先,利用Weibull分布描述各部件的故障率水平,引入故障率加速因子和役龄减少因子说明不完美维护的特性。其次,利用最小维护成本率确定各部件的初始预防维护时间点和时间间隔,并定义维护成本—时间比率函数评估预防性维护的经济性。再次,基于以批量为周期滚动更新的生产计划,以提前延后维护成本节约值为依据对各部件预防维护时间点进行动态调整,并在此基础上建立多部件机会维护模型。最后,通过算例验证了所提多部件批量生产系统视情维护策略模型的有效性。

基于威布尔分布多部件应力–强度模型的贝叶斯推断

本文考虑了一个多部件应力–强度模型的可靠性,该模型包括一个应力和多个强度的串联系统.当应力和强度变量服从相同形状参数的威布尔分布时,推导了参数的Jeffreys先验,并给出基于该先验时后验适当性的充要条件.利用Lindley近似和马尔可夫链蒙特卡罗方法对系统可靠性进行估计.通过蒙特卡罗仿真对所提方法进行评估.仿真结果表明,贝叶斯方法要优于极大似然方法,且在小样本情形下尤为突出.最后,以实际数据集为例进行了说明.

基于合作博弈的多部件设备非完美维修策略优化

非完美维修是设备维修资源受限条件下广泛采用的维修方式,然而设备非完美维修中各部件维修等级的确定随着部件数量或非完美维修等级的增加而变得困难。针对多部件设备非完美维修策略优化问题,以设备可靠性为基础,选择各部件的非完美维修等级为优化变量,以维修时间及任务可靠性为约束条件,以设备总维修费用最低为目标建立了设备维修策略优化问题数学模型;进而选择各部件的负责人为参与者,构建相应的合作博弈场景,提出基于合作博弈的设备非完美维修策略优化方法,通过设置每轮博弈中各参与者的策略空间构造、收益及博弈规则,能够使每轮博弈中设备维修方案的更新是朝着优化目标的方向进行;从而通过动态博弈过程获得多部件设备最优的非完美维修策略。通过仿真算例分析及与遗传算法等对比,验证了所提方法的优化结果整体上明显优于遗传算法和粒子群算法的优化结果,且能够显著提高非完美维修策略优化过程的计算效率。研究为当前有限资源下的设备维修策略优化提供了新思路。

航空发动机多部件3维性能联合仿真探索验证与展望

航空发动机各部件在单独进行3维仿真时,其流道气动参数和部件性能参数与总体匹配设计值之间通常存在一定的偏差,为减小部件仿真与总体设计值之间的差异,将工程设计应用较为广泛的总体性能程序和各部件3维模型相结合,开展各部件3维模型在整机匹配约束条件下考虑部件之间相互影响的性能联合仿真,探索了多部件联合仿真方法,建立整机3维仿真架构,通过整机3维仿真获得了航空发动机多部件内部及部件间界面流动情况。仿真结果表明:主流道流场参数相比单部件3维仿真更加接近设计值,与设计值之间的偏差量不超过4%,满足工程应用要求。提出了整机匹配约束下航空发动机多部件3维性能仿真技术发展思路。

基于相关性的多部件系统机会成组维修优化

针对传统的维修相关性分类方法没有全面考虑维修相关性影响的问题,提出从时间相关性、故障相关性、结构相关性和功能相关性四个方面描述多部件系统的维修相关性的方法,分析了各类相关性对机会成组维修的影响。以部件可用代价最小化为目标,建立多部件系统机会成组策略的优化模型,通过采用生物地理学优化算法求解,确定系统内各部件与其维修相关部件的最佳机会维修阈值集。通过算例分析了某船用燃油喷射系统中输油阀与柱塞和针阀两维修相关部件进行机会维修的成组时机,表明该模型为多部件系统的维修成组提供了切实可行的方法。

以可靠性为中心的多部件设备预防性维修策略的优化

基于以可靠性为中心的预防性维修计划对生产的重要性及其制定的复杂性,提出了多部件设备非周期预防性维修计划的优化方法.该方法中的预防性维修分为更换、修理和保养;突发故障用小修处理.为减少维修停机损失,将多个维修作业按照机会维修阈值进行归并.运用马尔可夫决策过程理论,给出了不同维修方式转移概率的表达式,解决了预防性维修策略的组合优化问题.用VB程序仿真求解出了满足设备可靠性要求、且维修成本最小化的预防性维修计划.结果表明,相比对多个部件单独进行更换或修理,所提出方法节约了大量维修成本.

以可靠性为中心的多部件系统预防性维修优化研究

分析了生产设备各单部件最优的预防性维修策略,在此基础上给出了多部件成组预防性维修的经济性优化模型,提出了多部件设备非周期预防性维修计划的优化方法。模型中除了考虑预防性修理和更换等预防性维修的主要环节之外,还考虑了对于非预期故障所采用的小修环节,以及预防性维修造成可靠性下降的情况。为了减少维修停机损失,将多个维修作业按照机会维修阈值进行归并。分析了多部件系统预防维修费用构成,建立了以可靠性为中心的多部件系统预防性维修费用的优化模型。用Matlab编程仿真,求解出了满足设备多部件可靠性要求且维修成本最小的预防性维修计划。仿真结果表明,相比对每个部件单独进行更换或修理,所提出的方法可以节约维修成本。

多部件耦合包装系统逆子结构分析一般性理论

建立多部件耦合包装系统动力学模型,建立其动力学分析的一般逆子结构方法,得到从系统水平传函反向计算各耦合部件水平传函及部件间耦合动刚度的理论公式,采用集总参数模型数值校验了所建立理论的正确性。研究结论为复杂系统动力学特性分析提供了一种新的技术方法。

等周期预防维修下多部件系统的备件订货策略

影响多部件系统备件订货策略的因素较多,为此将多部件系统预防维修的备件需求分为两种:随机失效部件的更换需求和预防维修时隐患部件的更换需求,在等周期预防维修下,应用概率理论,建立了指数寿命型部件的备件需求模型;在此基础上,以系统役龄内备件的订货、仓储总成本为优化目标,订货次数为优化变量,给出存在备件初始库存和订货提前期时的两种订货策略和策略模型的Visual Fortran仿真优化算法;最后结合算例,求得经济订货次数和策略以及相应的订货、仓储总成本.结果表明,备件订货策略具有周期性,考虑初始库存量、订货提前期、订货成本和备件单位仓储成本等参数的优化决策,可以为现实中备件初始库存不同的企业制订订货策略提供有效参考.

机会维修策略下的多部件系统可用度仿真(英文)

针对多部件系统固定维修时间长的特点,提出采用机会维修策略,将预防性维修和故障维修有机结合起来,从而分摊系统的固定维修时间,实现提高系统可用度的目的。为此,分析了系统的故障率特性,以及最小维修下的随机故障时间的产生特点。在此基础上,以各部件机会维修役龄为变量,最大化可用度为目标,给出了系统可用度仿真优化方法。最后通过算例,验证了该仿真算法的正确性。

多部件组合体分块网格生成技术及应用

给出多部件组合体分块网格生在的一种方案及实践，包括交界面网格生成技术、空间网格生成方法及质量控制。以一个平尾和机翼具有一定高度差的机身－机翼－平尾－立尾组合体外形为例，生成与公共交界面或边界面正交或接近正交的分块网格。用于Ｅｕｌｅｒ方程跨声速来流几个迎角的计算，结果与实验符合较好。

基于有效年龄的风力机多部件维修优化

以风力机为对象,研究多部件系统的维修决策与优化问题,提出基于有效年龄的多部件维修优化模型.采用等周期检测方式,采取"继续工作"、"预防性维修"和"更换"3种维修策略,分析在各检测点处部件有效年龄的变化规律.考虑风力机部件之间的经济相关性,构造涵盖维修成本、更换成本、停机损失成本以及固定维护成本的维护成本函数,建立风力机维修成本优化数学模型;采用分支定界算法求解检测点处系统的最优维修策略.以风力机系统5个核心部件为对象,完成案例研究.结果表明:该模型能够有效描述风力机的维修过程,实现维护成本优化.

多部件模型在全尺寸小型双函道涡扇发动机气流数值模拟中的应用

利用高阶单调Ｇｏｄｕｎｏｖ显／隐格式求解全尺寸小涡扇发动机Ｓ２流面上带粘性力项的非定常Ｅｕｌｅｒ方程组，获得了令人满意的稳定收敛解。对多部件模型方法在双函道小涡扇发动机气流数值模拟应用中存在的问题提出了建议。