复合Mlinex损失函数下对数Weibull分布参数的Bayes估计

基于复合Mlinex损失函数,研究了对数Weibull分布的参数在先验分布为伽玛分布下的Bayes估计,E-Bayes估计和多层Bayes估计。并且用数值模拟的方法进行验证,结果表明3种估计方法的稳健性好。

对数Weibull分布的数字特征

文章提出了一个新的寿命分布——称为对数Weibull分布。针对该分布研究了它的密度函数、失效率函数的图像特征,同时讨论了对数Weibull分布k阶矩的存在性。

基于Weibull分布的石砌体单轴受压损伤本构模型

石砌体的本构模型是石砌体力学计算和有限元数值模拟的重要基础和前提条件。为了深入研究石砌体单轴受压下的本构关系,基于损伤力学理论,应用双参数Weibull分布函数反映损伤变量,根据石砌体单轴受压应力-应变全过程曲线的特征条件确定其参数,推导并建立了石砌体单轴受压损伤本构模型,将已有试验数据验证本构模型的正确性,并将本构模型与典型的砌体本构模型进行对比分析,最后应用本构模型对已有石砌体拱桥试验进行有限元分析以验证本构模型的适用性。结果表明:所建模型与已有石砌体单轴受压试验结果吻合良好;所建模型验证了石砌体损伤演化的一般规律,符合典型的砌体本构模型的一般趋势;所建模型可应用于石砌体结构有限元分析计算,适用性良好。

基于Weibull分布的煤矸石对混凝土断裂损伤特性的影响

为探索煤矸石质量取代率、粉煤灰质量取代率、水灰比对I型裂缝煤矸石混凝土荷载-裂缝张开位移、荷载-跨中挠度曲线、断裂韧性、断裂能的影响规律,对I型裂缝煤矸石混凝土进行三点弯曲试验,将所得结果结合损伤力学及Weibull分布函数建立煤矸石混凝土的断裂损伤本构模型。结果表明:煤矸石质量取代率对预制I型裂缝的煤矸石混凝土断裂性能影响最大,粉煤灰质量取代率对其断裂韧度影响较大,水灰比对其断裂能影响较大;提升煤矸石混凝土断裂时断裂韧度及断裂能的最佳组合的煤矸石质量取代率为25%、粉煤灰质量取代率为10%、水灰比为0.5;经对比可知,所得损伤本构模型对应的应力-应变曲线与试验曲线高度吻合。研究成果为煤矸石混凝土的制备及工程实际应用研究提供了参考。

基于Weibull分布的非均质隧洞围岩破裂碎胀FDEM数值模拟研究

岩石材料具有非均质特征,矿物颗粒和胶结材料强度在统计学上服从Weibull分布。基于有限元-离散元耦合数值模拟方法(FDEM)提出了三角形单元弹性模量和四边形节理单元强度服从Weibull分布的参数赋值流程,随后研究了非均质岩样在单轴压缩、三轴压缩和巴西劈裂下的力学特征和破坏行为,最后对非均质隧洞围岩在高应力下的破裂碎胀大变形机制进行了模拟研究。结果表明:提出的随机参数赋值方法可建立不同弹性模量三角形单元数目服从Weibull分布、且空间分布具有随机性的FDEM数值模型;非均质岩样单轴抗压强度、三轴抗压强度、巴西劈裂抗拉强度、等效粘聚力和等效内摩擦角随着非均质度m的增大,均呈指数增大,并向均质材料逼近;高应力非均质隧洞围岩随着m的增大,裂隙网络形态变化不大,均以共轭剪切破裂为主,并伴随少量拉伸裂隙,但围岩破坏程度和裂隙扩展范围呈指数降低。

由Chvátal定理引出的关于Weibull分布和Pareto分布的研究

受Chvátal定理的启发,本文研究了随机变量不超过其期望的概率的下确界问题.利用分析的方法,我们得到了当随机变量的分布为Weibull分布或Pareto分布时该随机变量不超过其期望的概率的下确界.

基于响应面法和Weibull分布的不锈钢纤维再生混凝土抗冻性能研究

【目的】在我国严寒地区,冻融损伤会使再生混凝土(RAC)结构提前达到耐久性极限甚至导致构件失效,为了延长再生混凝土(RAC)结构在严寒地区的使用寿命,【方法】对再生混凝土(RAC)、天然混凝土(NC)、普通钢纤维再生混凝土(PFRAC)和不锈钢纤维再生混凝土(SFRAC)进行冻融循环试验。经过冻融循环后,测得RAC、NC、PFRAC、SFRAC的质量损失及相对动弹性模量,分析冻融循环过程中混凝土内部的损伤机理及劣化规律。以相对动弹性模量为损伤变量,基于响应面模型(RSM)和Weibull分布建立了钢纤维再生混凝土冻融损伤模型,研究冻融循环次数、PF和SF的掺量对再生混凝土抗冻性的影响。【结果】结果表明,SF的掺入能有效延缓RAC质量的损失和相对动弹性模量的降低。冻融循环150次时,掺量为2%的SFRAC质量损失和相对动弹性模量分别下降3.01%和19.57%。SFRAC与RAC相比,质量损失率降低了0.4%,相对动弹性模量提高了14.17%。【结论】Weibull分布和响应面模型(RSM)的预测结果 基本一致,但RSM预测值的相对误差要低于Weibull分布的预测值。两种模型的相关系数R2均在0.94以上,预测结果较为准确,可为钢纤维再生混凝土在寒冷地区的使用提供理论参考。

Weibull分布模型改性再生混凝土微观损伤机理分析

为研究再生骨料改性对再生混凝土微观损伤机理的影响,该文用5%硅酸钠溶液(Na_(2)O·nSiO_(2)溶液)和10%聚乙烯醇溶液(PVA溶液)对不同级配再生骨料预浸泡进行改性。通过再生混凝土微小单元强度服从Weibull统计分布对抗压强度进行损伤演化分析和扫描电子显微镜(SEM)对骨料和混凝土微观形貌和机理分析。结果表明:经过5%硅酸钠溶液(Na_(2)O·nSiO_(2)溶液)和10%聚乙烯醇溶液(PVA溶液)改性后的再生混凝土均能显著提升内部微小单元损伤抗性和微观结构的密实性,且5%硅酸钠溶液(Na_(2)O·nSiO_(2)溶液)浸泡改性再生骨料对再生混凝土的提升效果劣于10%聚乙烯醇溶液(PVA溶液)。采用连续级配5~31.5 mm的再生混凝土损伤抗性显著高于单一级配10~16 mm和16~25 mm的再生混凝土损伤抗性。

基于Weibull分布的高温高围压岩石统计损伤本构模型

深部岩石通常处于高温及高围压环境中,深入研究深部岩石的本构关系对于深地矿产资源的开采、地热的高效利用以及岩体的稳定性分析等具有重要的理论和现实意义。为研究岩石在不同温度和围压作用下的静态三轴压缩破坏全过程本构关系,基于宏观唯象损伤力学的概念,从岩石的弹性模量随着温度变化的角度出发,得到了岩石在温度作用下的损伤表达式;又基于Weibull分布和修正的Mohr-Coulomb强度准则,将岩石细观均匀化,并结合统计损伤理论,得到了岩石在轴向压力作用下的统计损伤表达式;然后根据推广的应变等价性原理将两部分损伤耦合,得到了岩石在高温及轴压力作用下的岩石耦合损伤表达式。将所得的耦合损伤表达式结合考虑岩石残余应力的Lemaitre应变等价性假说以及有效应力原理,同时考虑岩石内部裂纹起裂阈值的影响,将本构模型分为阈值应变之前和阈值应变之后两部分,得到了一种分段函数形式的可反映高温及高围压影响的岩石统计损伤本构模型。为验证模型的适用性和准确性,分别将岩石在温度为25、200、400、600、800、1000℃和围压为0、10、20、30、40 MPa情况下的模型本构曲线与试验本构曲线进行了对比验证,对比结果较好,可以反映出岩石存在临界温度。在围压一定时,随着温度的升高,岩石的强度先增大后减小;在温度一定时,随着围压的升高,岩石的延性逐渐增强。

基于双对数正态分布的电瓷型电气设备地震易损性研究

总结了110 kV和220 kV典型电气设备的地震易损性曲线研究成果,考虑不同研究成果的离散性,基于双对数正态分布给出了抗震能力中值、随机性和不确定性建议值。进一步开展220 kV变电站系统的抗震性能分析,定量评价了变电站的功能性。研究结果表明:双对数正态分布可以较好地反映电气设备地震易损性的离散性,尤其是模型、方法等原因导致的不确定性。变电站系统的抗震能力低于电气设备的抗震能力,设计中应采取措施提高变电站的冗余性。变电站系统抗震性能与电气设备抗震能力中值正相关,与随机性和不确定性呈负相关。

污泥干燥模型选择及Weibull分布模型求解与分析

为了研究污泥薄层干燥的动力学模型、明确薄层干燥模型选取原则、分析模型参数影响因素及在干燥中应用,该研究搭建了污泥干燥试验台,对不同干燥温度(50、75、100、125℃)、不同风速(0.5、1.0、1.5、2.0 m/s)与不同污泥厚度(5、10、15、20mm)的污泥进行干燥试验,利用Weibull分布模型对其干燥动力学曲线进行模拟并分析,建立了风温、风速和污泥厚度与模型参数的定量关系。从原模型与改进模型、因变量与自变量转换、多参数模型及初始条件等4个角度分析,选择Lewis、Page、Two-term exponential和Weibull分布模型进行拟合分析,发现污泥的热风干燥过程服从Weibull分布模型(R2=0.994~0.997),是典型的降速干燥过程,降速阶段存在第一、第二降速段,模型的尺度参数(α)和形状参数(β)均与热风温度、风速和污泥厚度有关;第二降速段扩散系数大于第一降速段扩散系数,第一降速段活化能变化范围为12.91~17.12 kJ/mol,第二降速段活化能变化范围9.56~15.05kJ/mol。研究结果可为污泥干燥工艺参数优化及干燥设备研制提供参考。

基于Weibull分布的高温结构性黄土统计损伤本构模型

能源桩是利用地热能的一种新型建筑节能技术,工作时会使桩周土温度发生变化,在黄土地区施作时,会直接影响黄土结构性,进而影响黄土的力学特性,因此研究变温条件下结构性黄土的变化规律具有重要意义。通过对不同温度下结构性黄土进行三轴剪切试验和核磁共振试验,研究温度对结构性黄土变形和强度的影响;基于现有黄土统计损伤理论,假定黄土微元强度服从Weibull分布,利用应变等效性假说,构建了结构性黄土在高温作用下的统计损伤本构模型;利用室内试验对该模型进行验证。结果表明:Weibull分布参数m和F 0影响结构性黄土损伤本构模型的曲线形状;建立的黄土统计损伤本构模型能够很好地反映结构性黄土颗粒骨架的损伤,有效预测结构性黄土在剪切作用下的结构损伤变形。研究成果可为后续的工程建设提供理论基础。

Weibull拓展分布在有源医疗器械可靠性评价中的应用研究

Weibull分布具有灵活的形态,但对于特殊数据适用性仍然不足。为此本文重点介绍了Weibull分布主要的拓展分布:三参数Weibull分布、q-Weibull分布、IW分布、LW分布、EW分布、GPW分布、3CAW分布。为便于工程实践,本文总结了三种常见的参数求解方法:最大似然估计法、距估计法和线性化模型,最后总结了现有的Weibull分布在医疗设备可靠性评价中的研究,为后续有源医疗器械可靠性评价的进一步改进作参考,并推广其应用。

带有不完全信息随机截尾试验下Weibull分布参数的MLE的重对数律

本文研究了带有不完全信息随机截尾试验模型，证明了Ｗｅｉｂｕｌｌ分布参数的ＭＬＥ的收敛速度符合重对数 律．

基于q-Weibull分布的医疗设备可靠性分析

实现了基于q-Weibull分布的医疗设备可靠性分析,为医疗机构修正运营维修管理策略提供依据。Weibull分布故障率函数是单调的,不能全面描述复杂的医疗设备全生命周期运行状态,因此引入q-Weibull分布预测医疗设备的剩余寿命,使用基于轮廓误差函数的方法简化q-Weibull分布参数估计过程,并以血滤机和无影灯灯座为例验证了该方法的有效性和可行性,通过均方误差(Mean Squared Error,MSE)、赤池信息准则(Akaike Information Criterion,AIC)和决定系数R^(2)比较了两种分布的优劣。对于血滤机和无影灯灯座两种分布都表现出相同的预测趋势,但从R^(2)和MSE对比来看,q-Weibull分布的拟合精度更高,尤其是基于q-Weibull分布的血滤机的MSE值(2.8181×10^(-3))远小于Weibull分布的MSE值(9.465);当血滤机和无影灯灯座运行50天后,其剩余寿命估计值分别为254.3909天和291.0111天。以上数据验证了q-Weibull分布的有效性和拟合精度的优良性,该方法值得在医疗设备可靠性研究中进行进一步的研究和推广。

Weibull分布对数线性加速模型的可靠性估计方法

针对Weibull分布产品的多应力加速试验,提出采用对数线性加速模型描述多个应力和产品寿命之间的定量关系,建立了Weibull分布对数线性加速试验的可靠性分析模型。鉴于似然函数的高度非线性和非单调特性,采用遗传算法得到了加速模型参数的极大似然估计,可以实现不同应力之间可靠性特性参数的相互转换。仿真算例验证了所提方法的有效性。

定数截尾缺失数据下两参数WEIBULL和对数正态分布的统计推断

给出了定数截尾缺失数据下两参数 Weibull和对数正态分布参数的点估计和区间估计以及可靠度。

含缺失数据Weibull分布的参数估计及模拟验证

Weibull分布是一种常见的计算可靠性的分布,其尺度参数和形状参数常用极大似然估计法或最小二乘法进行估计。在对含缺失数据的Weibull分布进行参数估计时,若只使用完整数据进行估计,将会造成较大偏差。针对该问题,文章模拟一组服从Weibull分布的数据集,使其分别随机缺失10%、25%、40%和60%,缺失数据采用Bootstrap插补法处理,模拟验证结果表明,随着缺失比例增加,参数估计值与真实值的差别逐渐扩大,当缺失比例不超过60%时,Bootstrap插补法可作为处理Weibull分布缺失数据的方法。用MCMC法验证不同缺失比例下Bootstrap插补法的性能,结果表明,缺失比例越高,估计值的偏差和均方误差越大。运用真实经纱断裂数据验证上述试验,所得结果与模拟试验结果基本吻合。

区间删失数据下Weibull 比例优势模型的参数估计

基于区间删失数据建模是当前复杂数据分析的热点之一。本研究在两类区间删失数据下建立Weibull比例优势模型,基于极大似然估计给出了模型参数,进一步讨论了估计量的渐近性质。数值模拟验证了模型参数的估计效果,并将提出的模型及方法应用到艾滋病临床试验数据和肺肿瘤试验数据中,给出了感兴趣事件的生存函数曲线,通过与生存函数的非参数极大似然估计比较,表明所提方法具有较好的拟合效果。

基于部件寿命Weibull分布的呼吸机预防性维护策略研究

目的:探讨基于部件寿命威布尔(Weibull)分布的呼吸机预防性维护策略在提高呼吸机使用安全性、有效性和可靠性中的效果。方法:分析医院呼吸机使用现状及呼吸机预防性维护工作中的不足,利用Weibull分布对呼吸机易损部件维护数据统计整理并进行可靠性分析,评估部件寿命可靠性分布,掌握设备关键部件运行状态,找准预防性维护中的关键点,改进呼吸机预防性维护策略,对比预防性维护策略改进前(2018年)、改进后(2019年)呼吸机的报修数量。结果:空气和(或)氧气过滤器组、呼气隔膜、流量传感器、氧气传感器和蓄电池5种部件为呼吸机易损易耗部件,参照Weibull分布分析呼吸机部件寿命,改进预防性维护计划后,呼吸机5种易损部件更换周期长于厂家建议周期,报修数量由预防性维护改进前的81次降低为改进后的50次。结论:基于部件寿命Weibull分布的呼吸机预防性维护改进策略,加强了呼吸机预防性维护效果,能够明显降低呼吸机故障报修次数,提高呼吸机使用效率,保障呼吸机平稳安全有效运行。