基于非齐次Gamma过程的滚动轴承磨损随机过程建模方法

针对滚动轴承的磨损这一时变随机退化过程,采用Gamma过程进行建模,开展了多组定时递进的加速寿命试验,按照标准GB T 25769—2010测量得到了对应不同试验时长轴承的游隙数据,通过极大似然法与遗传算法对该过程的尺度参数与形状参数进行了最优估计,参数估计的结果验证了Gamma过程的非齐次性质。最后,将建立的退化过程模型与原始数据进行对比,模型拟合一致性较好。

基于gamma过程及贝叶斯估计的实时可靠性评估

由于试验时间和成本的限制,系统或元件的传统可靠性评估方法已很难适用;并且同类产品特定个体之间的可靠性存在着差异。为此,提出了一种基于退化数据的特定系统或元件的实时可靠性评估方法。采用平稳gamma过程描述系统或元件的退化过程并使用贝叶斯估计方法来实时更新其参数,在此基础上推导出精确检测和有误差检测下的系统或元件可靠度表达式。实验分析结果表明,提出的方法能实时地、更准确地评估出特定系统或元件的可靠度。这对航空航天设备的安全性有着重要意义。

基于随机参数Gamma过程的剩余寿命预测方法

为了提高剩余寿命预测的可信度,针对进行过加速老化试验的产品,提出利用Gamma过程参数的非共轭先验分布进行Bayesian统计推断的剩余寿命预测方法.将加速老化数据作为先验信息,利用Gamma过程进行老化建模,通过加速因子获得形状参数在工作应力下的折算值,使用Anderson-Darling统计量确定随机参数的先验分布.将产品工作中的少量实测数据作为现场信息,利用基于Gibbs抽样的Markov Chain Monte Carlo(MCMC)仿真得到参数的后验均值.以某型导弹电连接器为例说明了该方法的研究意义和工程应用价值.

基于Gamma过程的加速劣化系统模型及其最优视情维修策略

针对系统劣化速度会随役龄或维修次数的增加而逐渐加快的情况,将Gamma过程与几何过程相结合,提出一种加速劣化模型,研究了加速劣化系统的最优视情维修策略。利用更新过程理论求得系统平均费用率表达式,并给出最优检测、更换策略的数值求解算法。通过算例演示,从定量的角度分析了系统劣化速度的变化对最优检测、更换策略和系统平均费用率的影响。

金属化膜电容器Gamma过程性能退化建模的自助法

针对安全关键系统中长寿命高可靠性产品失效数据稀缺的问题,研究了一种部件寿命预测的自助法。首先建立了基于Gamma过程的性能退化模型。而后,考虑到各个体间的制造及运行环境等随机差异,应用自助法对个体退化数据再抽样求得了个体形状参数α和尺度参数β;在此基础上,对个体α、β再自助抽样求得总体形状参数和尺度参数;之后,运用Gamma过程寿命预测方法得到了总体任务可靠度寿命的频率分布图。最后,以金属化膜电容器为例进行了应用分析。结果表明,该方法有益于全面掌握产品的寿命特征,提高系统可靠性安全性。

加速应力下基于Gamma过程的寿命预测方法

某型导弹电连接器属于高可靠性、长寿命产品。为了根据使用环境对其准确定寿,提出了加速应力下基于Gamma过程的寿命预测方法。以电连接器的接触电阻作为性能参量,通过温度、湿度双应力加速退化试验,获取其性能退化数据。利用Gamma过程对样品退化规律进行建模,并使用广义艾林模型描述了样品退化率与温度、湿度之间的关系。在以上基础上建立寿命预测模型;并采用极大似然法估计出模型参数,成功对该型电连接器的在特定工作条件下的寿命指标做出了预测。

基于Gamma过程的机车车轮镟修里程预测方法

根据实测的机车车轮磨耗数据,利用非平稳Gamma过程,建立机车车轮轮缘的退化模型,运用a,b两种方法结合轮缘磨耗阈值预测95%可靠度时的镟修里程.a方法利用Bootstrap方法随机生成一组伪寿命的经验分布,以Weibull分布拟合预测镟修里程为47.39万km.b方法利用基于最大熵值原理的二次四阶矩方法,预测镟修里程为48.89万km.结果表明:与经验分布相比,a方法的的寿命较为保守,b方法的失效分布更吻合,可确定镟修里程为45万km.

Gamma过程退化失效可靠性分析

退化型失效产品,可通过退化失效分析对其进行可靠性统计推断。性能退化一般是一个随机过程,并且是单调变化的,为描述产品的退化,给出了一个随机Gamma过程模型,通过求解该过程的首达时分布即可获得产品的失效分布。由于解析方法求解存在很大的难度,给出了一种基于仿真的求解方法。利用所得模型对强激光装置所用的某型金属化膜脉冲电容器进行了可靠性分析,说明了模型的适用性。

步进加速试验中基于Gamma过程的可靠性建模方法

某型导弹电连接器属于高可靠性、长寿命产品,为了对其进行可靠性评估,设计了步进应力加速退化试验获取性能退化数据,提出了加速应力下基于Gamma过程的可靠性建模方法。以电连接器的接触电阻作为性能参量,并根据实际使用环境选择了温度、湿度作为综合加速应力;利用Gamma过程对样品退化规律进行建模并对模型进行了检验;使用广义艾林模型描述了样品退化率与温度、湿度之间的关系。在以上基础上建立可靠性模型,并采用极大似然法估计出模型参数,成功对该型电连接器在工作条件下可靠度值作出了预测。

基于Gamma过程的视情维修策略分析

针对现有文献对视情维修的研究忽略了设备检测时间的问题,建立一种基于Gamma过程的视情维修的解析模型。以维修费用为目标函数求解获得了设备的最优预防维修阈值和最优检测间隔,对设备的劣化状态进行描述并对维修过程建模,在该解析模型下,通过大量的数值仿真,分别比较分析了设备劣化状态变化特性以及维修能力对视情维修最优策略值选取的影响,并获得了相应的结论。仿真算例证明了该方法的可行性,可为维修方选取最优策略值提供一定的参考。

基于Gamma过程的交流接触器剩余电寿命仿真预测

交流接触器在电力系统中担负着开断、控制功能,其运行状态对整个电力系统的安全运行有重要的意义。根据交流接触器的仿真数据建立了Gamma过程模型并进行了剩余寿命预测。首先,通过MATLAB得出三组单触头电弧侵蚀仿真试验数据,并计算出每100次的累积燃弧能量。其次,将累计燃弧侵蚀数据的频率直方图和经验分布函数图分别与Gamma分布密度曲线和累积曲线进行拟合,并做出皮尔逊χ2拟合优度检验,结果证明了Gamma过程可以描述交流接触器的性能退化过程。最后,对仿真数据进行基于Gamma过程模型的剩余寿命预测,并进行误差分析。通过分析,寿命预测结果的相对误差绝大部分是在10%以下,极个别结果在20%以下,可以满足工程上的需要,提高了预测精度。

基于Gamma过程加速退化试验的优化设计(英文)

本文研究了基于Gamma过程恒定应力加速退化试验的优化设计问题.在D–最优和V–最优为准则下,确定了试验最优应力和各个应力下所分配的最优比例数.广义等价性定理被用来确保最优点的全局最优性.另外我们还研究了其平衡试验.最后,通过一个例子说明本文所提的方法,同时通过敏感性分析研究了优化点的稳键性.

方差Gamma过程与期权定价

研究了几何Lévy过程中,具有代表性的一类过程-方差Gamma过程下的等价鞅测度类问题,并且讨论了其具有的分析性质.进一步,我们也考虑了基于该过程的普通期权的定价.

Gamma过程退化模型估计中测量误差影响的仿真研究

研究产品性能退化规律并评估其剩余寿命和可靠性特征是维修决策的重要前提和依据。Gamma过程退化模型在性能退化建模和维修最优化方面得到了广泛研究和重视。但是很少考虑测量误差对模型估计的影响。由于观测数据常常受到测量不确定性的影响,所以如果在Gamma退化过程的构造中没有考虑测量误差的影响,就会导致退化动力学的有偏估计。为此,利用EM算法提出了1种统计方法,利用了可以获取的量测信息来克服以上不足。仿真研究说明了考虑测量不确定性的重要性和提出方法的有效性。另外,提出的统计方法也可以被应用于许多类型的随机过程退化模型。

基于Gamma过程和EM-PF参数估计的剩余寿命预测方法研究

针对一类剩余寿命预测问题,提出基于Gamma过程的状态空间退化模型用于描述装备的性能退化过程,对装备的剩余寿命进行预测.为了解决模型求解过程中,状态空间模型隐状态通常难于测量、收集的数据不完整,并且监测值不确定的实际问题,提出了经验最大化算法和粒子滤波算法结合的方法对模型参数进行求解.在案例研究中,建立了直升机主减速器行星架裂纹和振动信号特征之间的状态空间模型,进行剩余寿命预测,结果表明基于Gamma过程的状态空间退化模型能够较为合理的预测其剩余寿命.

基于MCMC模拟的Gamma过程先验模型及其可靠性应用

在比例危险率回归模型中以传统的参数方法给出回归系数的参数先验;在基准危险率函数为分段指数分布的条件下,通过引入增量的Gamma过程给出基准危险率的非参数先验过程;并由此构建出一种半参数贝叶斯比例危险率回归模型。通过运用基于Gibbs抽样的MCMC方法动态模拟出相关参数后验分布的马尔可夫链,给出随机截尾条件下模型参数的贝叶斯估计;利用BUGS软件包进行建模仿真分析的结果,特别是与参数回归模型结论的比较,证明了该模型在可靠性应用中的直观性与有效性。

基于Gamma过程的碳化钨涂层磨损剩余寿命

通过对碳化钨涂层磨损数据的分析,引用Gamma过程,提出了一种有效融合现场监测数据和先验历史数据的碳化钨涂层磨损剩余寿命预测方法。首先,在历史磨损数据的基础上,确定了Gamma过程参数的先验值;其次,采用贝叶斯方法融合最新磨损监测数据,得到Gamma过程参数的更新值;然后,通过建立碳化钨涂层的实时可靠度函数,实现剩余寿命预测;最后,通过实例对该方法进行了验证,结果表明精度比采用固定参数下的预测方法有所提高,满足工程实际的需求。

基于Gamma过程的金属材料剩余强度退化模型

针对多级载荷作用下零件剩余强度未考虑加载次序的问题,基于Schaff模型,引入载荷次序影响因子,对Schaff模型进行修正,建立考虑载荷加载次序影响的等损伤比剩余强度预估模型.借助Gamma函数的形状参数和尺寸参数对零件的强度退化过程进行描述.采用45#钢和30CrMnSiA的疲劳试验数据验证模型的准确性.结果表明:修正的等损伤比剩余强度模型预测精度要优于Schaff模型,且Gamma过程与零部件强度退化过程相吻合.

基于Gamma过程的动量轮可靠性建模与分析

动量轮具有高可靠性、长寿命、失效机理复杂的特点,而且费用昂贵,可靠性试验样本缺乏,也难以实施加速寿命试验,传统寿命数据统计方法在解决动量轮可靠性分析时存在很大困难。提出一种基于退化的动量轮可靠性建模与分析方法,利用性能退化数据建立动量轮性能退化Gamma过程模型,同时给出模型参数估计的矩估计和极大似然估计,以及Gamma过程首达时间分布计算方法,在此基础上预测动量轮的寿命。分析表明,论文提出方法可以较好的解决小子样、无失效条件下动量轮可靠性分析的困难问题。

基于Gamma过程的制动器磨损退化建模与剩余寿命预测

为解决制动器磨损退化建模与剩余寿命(RUL)预测难题,针对制动器磨损过程的随机性和单调递增特点,利用Gamma过程对制动器磨损过程进行性能退化建模,基于历史退化数据估计模型初始参数,基于磨损增量监测数据进行模型参数更新,在得出制动器累积磨损退化量首达失效阈值意义下的剩余寿命分布的基础上实现RUL预测。