考虑评估可靠性的2.25Cr-lMo钢蠕变损伤剩余寿命预测方法

蠕变损伤是火电厂管道最常见失效形式之一,对其进行剩余寿命预测是确保设备使用安全性、利用率和效益最大化的有效保障。基于实际服役超20万h 2.25Cr-lMo耐热钢蠕变持久试验数据,综合考虑工作应力与时间-温度热强参数(TTP),分析了TTP选择原则及对寿命预测精度的影响,利用Z参数法的关系曲线族表征了不同电厂管道持久性能数据的垂直分散性,建立了评估寿命预测可靠性的应力-TTP-可靠度曲线,得出不同电厂管道预测寿命与机组工作状态的关系,获得不同电厂试样在540℃/45.26 MPa环境下运行的蠕变剩余寿命分别为1.7256×10^(5) h和3.3788×10^(5) h,且预测可靠度达到99%。研究结果可为电厂设备运行可靠性提供检修建议。

一种采用自定义参量实现小样本评估可靠性的方法

为准确全面地评估某火药点火器的可靠性,基于其高可靠性要求(0.9999),本文结合产品结构及工作原理,提出通过自定义参量(点火冲量)实现小样本条件下评估点火器可靠性的方法,并通过拉偏试验进行验证。结果表明该火药点火器的可靠性达到0.99999以上,采用自定义参量开展可靠性评价是可行的。

烧蚀型热防护系统概率设计与可靠性评估方法研究

为在保障热防护系统可靠性的前提下减轻重量,本文建立考虑多源不确定性的烧蚀型热防护系统的概率设计和可靠性评估方法。采用有限元方法计算系统热响应,通过试验测试与数值模型对比验证方法的有效性。并构建热防护系统的不确定性输入参数与目标输出的代理模型,基于代理模型与蒙特卡洛方法进行热防护系统目标变量的概率特性分析。采用Sobol指标对不确定性参数进行灵敏度分析,并以系统可靠性为指标进行概率设计。该方法针对来流、几何以及材料属性等多源不确定性进行热防护系统的概率设计与可靠性评估,以二维平板模型为例,计算热防护系统最高背温的概率特性以及不确定性参数的灵敏度,得到了不同涂层厚度情况下系统的可靠性。结果表明,与安全系数 n =1.5的设计相比,概率设计减重达到24%。

适用于规划-运行两阶段的配电网可靠性等级划分及评估方法

新型电力系统的快速建设与发展对配电网的可靠性评估提出了更高的要求。综合考虑配电网中终端用户差异化的可靠性需求和电网规划、运行两阶段的不同特点,提出了配电网可靠性等级划分方法和适用于规划-运行两阶段的配电网可靠性评估方法。首先,考虑用电性质、用户侧负荷特性等多方面因素,计及可靠性电价的影响,从系统侧、用户侧和供用电交互侧出发,建立了配电网供电可靠性评估指标体系;然后考虑终端用户用电需求的差异性,进行了配电网可靠性等级的划分;在此基础上,基于终端用户的差异化可靠性需求,提出了适用于规划-运行两阶段的配电网可靠性评估方法。最后进行算例分析,验证了所提划分方法的合理性和评估方法的有效性。

考虑极端天气冲击过程的风电机组竞争失效可靠性评估

针对风电机组的运行可靠性易受极端天气影响的问题,提出了一种考虑极端天气冲击过程的风电机组竞争失效可靠性评估方法。同时考虑风电机组自然退化、极端天气冲击导致的瞬时退化以及极端天气持续过程产生的加速退化,构建极端天气下的风电机组综合退化模型;考虑风电机组退化过程对其耐冲击性能的影响,建立风电机组竞争失效可靠度模型以评估风电机组可靠性;基于我国北方某风电场工程数据和极端天气历史数据评估了某2 MW风电机组的可靠性并进行了参数灵敏度分析。结果显示,到第5年时,仅考虑自然退化的方法评估风电机组可靠度为0.84,而考虑极端天气冲击过程的方法评估风电机组可靠度为0.178,后者更加符合工程实际。通过模型参数的灵敏度分析发现,运行时间超过3年后,退化失效开始逐渐影响风电机组的可靠性。

含分布式电源和电动汽车的配电网可靠性评估

针对目前大规模分布式电源和电动汽车接入配电网后,给配电网可靠性带来一定影响的问题,提出了一种含有分布式电源和电动汽车的新型配电网的可靠性评估方法。首先,考虑到风光出力的不确定性和相关性,选择拟合性最优的Frank-Copula函数,建立了风光联合出力概率模型。其次,分析了电动汽车用户行为特征,提出了基于动态分时电价的电动汽车有序充放电控制策略。最后,基于改进IEEE-RBTS Bus6测试系统的主馈线F4,对系统的可靠性指标进行计算分析,结果表明所提的风光联合出力模型和有序充放电控制策略可以有效降低对配电网可靠性的影响。

基于DBN的风电机组变桨系统可靠性动态评估

为了对风电机组变桨系统的潜在风险进行可靠的动态预测,针对变桨系统部件种类多、系统复杂、故障特征提取困难的问题,文章首先对变桨系统故障点和故障传递过程进行归纳分析,建立故障树;然后将其转化为融合Leaky Noisy-Or节点的动态贝叶斯网络(DBN),保证了模型精度并具备了动态预测能力;最后采用5折交叉验证的方式对模型进行寻优并验证。测试结果表明,该方法在对变桨系统进行风险预测、故障致因分析、风险动态演化过程分析方面准确率较高,可指导变桨系统进行预防性维护,在保证风电机组整体安全方面具有工程应用价值。

最大熵试验法对切割器功能可靠性的评估

针对切割器设计裕度大且刺激能量服从正态分布的特点,提出采用最大熵试验法对切割器的功能可靠性进行评估。以某型切割器为实例,通过临界药量摸底试验、升降法试验及成败型试验对其功能可靠性进行了评估。结果表明:运用最大熵试验法,采用46个试验样本即可完成切割器在置信度γ=0.95下,可靠性指标不小于0.999 995的可靠性评估试验,为航天火工装置(尤其是切割器)的小样本量高可靠性评估提供了技术途径。

电连接器用聚氨酯胶密封件贮存可靠性统计模型的加速试验验证与评估

针对电连接器用聚氨酯胶密封件在长贮条件下的寿命评估问题,从机理层面分析了聚氨酯胶密封件内聚破坏和边界破坏导致性能下降的原因。依据从机理层面建立的电连接器用聚氨酯胶密封件贮存可靠性统计模型,利用聚氨酯胶密封件温湿度综合应力加速退化试验数据,综合应用粒子群优化算法和回归分析、AD检验及拟合优度等检验方法,从数据统计层面验证了电连接器用聚氨酯胶密封件失效物理方程和退化轨迹模型的合理性。利用扫描电镜和能谱分析验证了失效机理分析的正确性。最后,利用所建模型评估了电连接器用聚氨酯胶密封件在贮存环境下的可靠寿命。

基于随机临近嵌入和逻辑回归的滚动轴承可靠性评估

提出了一种基于随机临近嵌入与逻辑回归模型相结合的滚动轴承运行可靠度评估方法,该方法可以解决滚动轴承运行过程中存在的可靠度问题。首先,对振动信号进行特征提取,构成特征参数集;其次,使用随机临近嵌入降维算法对特征参数集降维,构成低维特征向量集;再次,引用小波去噪法对特征向量集进行降噪处理;最后,将降噪后的数据带入逻辑回归模型中评估滚动轴承的可靠性,并由西安交通大学滚动轴承振动信号数据集证明了该方法的有效性。

Weibull和正态分布不完全数据可靠性评估方法

提出一种两参数Weibull分布和正态分布定数截尾数据可靠性评估方法,建立了其高置信度下的可靠寿命和可靠度单侧置信限计算公式。同时,给出一种能够充分开发利用以往试验数据,并与当前试验数据有机融合进行可靠性评估的方法,由于增大了信息量,从而可以显著提高当前产品可靠性评估精度。在此基础上,还进一步将上述方法推广用于两参数Weibull分布和正态分布的定时截尾数据、无失效数据以及一般不完全数据的可靠性评估,从而实现了不完全数据情况机电产品高精度小样本可靠性评估。与传统的需查表计算的BLUE和BLIE等方法相比,本文方法不但理论上更加严谨,而且评估精度更高,工程计算也更加便捷。

基于CREAM方法的海上风机安装人因可靠性评估

采用认知可靠性和差错分析法(Cognitive Reliability and Error Analysis Method,CREAM)对固定式海上风机安装作业的人因可靠性进行评估,并引入结构熵权法和马尔可夫方法对传统CREAM进行改进,实现人因差错概率、平均人为差错时间等人因可靠性指标的定量计算。在充分结合现实条件的情况下,考虑海上风机安装的天气、海浪和操作水平等环境和人为因素的影响,针对固定式海上风机安装作业的要求和特点,结合作业人员可靠性评估结果,从操作素质、组织管理、环境改善等方面提出发展建议。

基于性能参数的某发射箱后盖可靠性评估

该文基于性能参数并通过数理统计方法评估后盖可靠性,评估得到后盖可靠度为0.987132,可靠度置信下限为0.973991(置信水平为0.7)。基于性能参数方法评估可靠性可有效利用产品生产过程信息,适用于发射箱端盖产品可靠性评估。

某重型数控机床可靠性建模及评估研究

与传统的机床相比,重型数控机床存在结构复杂、故障溯源困难、样本少、数据不足等缺点,因此对它进行可靠性研究比较困难。针对这一问题,分析某厂TH系列重型数控机床的故障数据,利用威布尔分布函数建立某重型数控机床的可靠性模型;为了获得更高的拟合精度,采用最小二乘线性回归分析法、极大似然估计法和灰色模型估计法3种方法来进行参数估计并选取最优值。通过K-S检验证明了以极大似然估计法所建立模型的威布尔分布拟合误差最小、精度最高;以极大似然估计出的模型作为可靠性评估模型,通过计算得到此系列重型数控机床的观测值与点估计值分别为298.155 0、298.675 9 h,二者基本相等,证明了模型的正确性。

基于路径故障概率分析的软件可靠性评估仿真

为了保证软件运行安全,减少故障发生概率,提出了一种持续集成环境中软件可靠性评估方法。计算软件故障率,根据计算结果划分故障等级,充分考虑组件的重要程度,量化可靠性指标,选用偏导数描述软件组件的重要程度。引入路径概念,根据软件可靠性特征,建立路径原则,对持续集成环境软件可靠性进行分析,明确路径故障概率后,当路径上的某一项运算发生错误时,整个路径即为故障路径,由此得到路径故障率,实现整体软件可靠性评估。由实验结果可知,所提方法能够得到更为精准的软件可靠性评估结果,有利于保证网络运行稳定安全。

马尔科夫链关联下电动汽车机械变速器可靠性评估方法设计

可靠性评估理论应用到电动汽车机械式变速器齿轮系的设计中,当前方法多是根据电动汽车动力性要求,在保证零件结构强度和刚度可靠使用的条件下,以变速器安全和功率使用区间为目标函数,建立了汽车机械式变速器多目标可靠性模型,但是这种方式忽略了目标之间的整体关联性。为此,设计一种电动汽车机械变速器可靠性评估方法。对电动汽车机械变速器各个部件展开运行模式分析,确定影响其可靠性的主要因素。根据运行模式分析的结果,使用状态枚举和蒙特卡洛抽样方法得到各个故障模式的马尔科夫链,并进行时域离散化处理,根据时域离散化处理得到的状态样本,构建模拟状态转移矩阵,可以计算出电动汽车机械变速器的可靠性指标,用于评估自动变速器的可靠性能。实验结果表明,采用所提方法可以获取高精度和高效率的电动汽车机械变速器可靠性评估结果。

固体激光器可靠性评估技术研究

主要介绍了在获得固体激光器的失效数据下,利用AIC、BIC信息量最小准则的分布类型选择方法,确定固体激光器的失效分布类型,再利用已有的数据,对其可靠性进行有效的评估,得到固体激光器MTBF的点估计和不同置信度下的MTBF置信下限,为该产品设计定型和生产决策提供管理信息。

PCB可靠性测试评估方法简述

印制电路板(PCB)技术向高密度、高集成化等方向发展,导致PCB可靠性问题日益凸显。针对PCB失效机理,并结合现有PCB标准及实践应用情况,详细介绍了3种PCB可靠性测试评估的方法——失效率预计法、加速试验预计法和试验鉴定法,以期为从业者开展PCB可靠性测试评估提供一定的帮助。

计及元件故障率时变特性的综合能源系统运行可靠性高效评估方法

为提高运行可靠性评估效率,进而支撑系统运行风险防控,基于模型-数据混合驱动的思想提出了一种计及元件故障率时变特性的综合能源系统运行可靠性高效评估方法。构建了基于复杂网络理论的支路脆弱度因子指标,提出系统关键元件的筛选方法。建立系统可靠性指标关于关键元件可靠性参数的解析模型,通过引入辅助变量建立线性优化模型求取解析模型系数。通过最小二乘支持向量机(LSSVM)回归模型获得运行可靠性解析模型与负荷水平的映射关系,实现负荷变化时系统运行可靠性的快速更新。通过算例测试验证了所提方法的计算效率和精度。

小样本积木式可靠性评估与更新方法

针对工程上只能进行极少甚至无法进行整机寿命试验,导致可靠性评估精度不高的情况,提出一种小样本积木式可靠性评估与更新方法。首先建立了能够根据机电产品子系统当前试验、以往试验和以往服役寿命数据,对其整机高置信度、高可靠度的可靠寿命进行评估的方法,从而解决了机电产品无法进行整机寿命试验时的可靠性评估难题,为其外场使用提供了科学依据。然后给出了能够根据该机电产品整机试验寿命数据和外场服役寿命数据对上述可靠寿命评估结果进行更新的方法,从而增大了信息量,显著提高其可靠性评估精度。文中针对工程上常用的指数分布、Weibull分布和对数正态分布情况进行了详细讨论,给出了相应的整机高置信度、高可靠度的可靠寿命评估与更新公式。