部件Gumbel-Barnett Copula相依竞争失效的k/n系统可靠性分析

考虑具有两个相互关联的竞争失效机理导致部件失效的k/n系统可靠性问题,关联性由Gumbel-Barnett (GB) Copula连接,边缘分布为尺度和形状参数不同的Weibull分布.研究了GB Copula对部件和k/n系统失效率和可靠度的影响.证明了当边缘分布形状参数相等时,在不同取值下,部件对应单调递增、单调递减和浴盆状失效率.模拟发现k/n (n> 1)系统可靠度并不一致优于简单系统(即k/n=1/1).基于逐步Ⅱ型截尾样本,讨论了k/n系统参数和可靠度的Bayes估计,并进行了Monte Carlo试验与分析.最后,提供了一个实例演示本文构建的模型和提出的方法.

基于马尔可夫过程的k/n(G)系统共因失效分析

利用马尔可夫过程研究了发生共因失效的k/n(G)系统可靠度计算方法。建立了共因失效时部件全部失效和共因失效时多个部件失效这两种情况下,不可修系统和可修系统的马尔可夫模型。分析了系统部分部件属于共因失效组的可靠度计算方法。利用算例验证了所建立的模型的有效性,结果显示,所建立的马尔可夫模型适用范围广,计算方便。

基于使用可用度的k/N系统(m,N_G)维修策略分析

k/N系统已被广泛应用在现代高科技装备中,对于该类系统,维修一般要等到失效部件达到一定数量之后才进行,(m,NG)维修策略是实际中经常采用的一种维修策略。运用马氏过程,研究了在给定(m,NG)维修策略参数以及维修资源的情况下的k/N系统使用可用度模型,并通过实例分析了初始备件的数量、配备的维修分队数量以及维修策略中m和NG的参数选择对系统使用可用度的影响,为该类系统的维修决策提供支持。

基于k/n(G)模型的STATCOM装置可靠性分析

提出了STATCOM装置的k/n(G)可靠性模型及其基本分析方法。利用k/n(G)可靠性模型定量描述了主电路拓扑结构的多重化冗余设计所取得的可靠性效益。采用文献提供的IGCT、GTO和IGBT器件可靠性参数,定量计算了某实际应用的50MVA STATCOM装置可靠性指标,并对STATCOM装置结构的优化设计进行了分析;探讨了考虑元件故障率变化的STATCOM动态k/n(G)可靠性模型的基本分析方法。

可修复的k/n表决系统的可靠性分析

根据强度-应力干涉理论,给出了k/n表决系统的单元在多次随机作用下且单元抗力退化情况下的动态可靠性指标计算模型,由可靠性指标求得单元的动态失效概率.根据单元的动态失效概率,给出了在多次随机外部作用下,单元失效数目变化的概率,再由可修复k/n系统所具有的马尔可夫性质,给出了在多次随机外部作用下的可修复k/n系统的转移概率,由转移概率获得概率密度矩阵,通过求解微分方程组计算出系统的动态可靠度.最后通过算例说明该方法方便易行,计算结果符合工程实际.

k阶段变化条件下k/N∶G系统的备件保障度模型

某些k/N∶G系统的k是根据实际任务变化而变化的。针对k/N∶G系统在多阶段任务的各阶段具有不同k的情况,给出了系统的备件保障度模型,并给出了备件保障度的求解算法,为确定任务备件携行量提供决策支持,给出了一个应用实例。

k/N系统维修时机与备件携行量联合优化

针对任务期间舰载k/N系统的维修保障问题,以出航准备阶段维修与携行备件的配置为背景展开研究。结合k/N系统的使用及维修过程,以部件可修为前提建立了维修与携行备件的联合优化模型。模型以装备使用可用度为约束条件,以保障费用最低为目标函数,决策变量包括维修启动条件、备件携行量和维修人员数量3个参数。采用边际分析法对模型进行求解,分析了传统算法存在的问题,并提出了对应的改进措施。算例包括3部分:一是用仿真对比验证了所建模型,结果表明本文模型具有较小的误差;二是以枚举法得出的最优解为基准,对传统算法与改进后算法的性能进行了比较,结果表明改进后的算法可明显减小与枚举法最优解的相对误差,提高寻优概率;三是对各项改进措施的贡献做了相应测试。

k/N系统的多阶段任务可靠度模型

k/N热备份冗余系统已被广泛应用在现代高科技装备中,而对于某些k/N系统的k并不是一成不变的,而是根据实际任务而变化的,并且某些系统还存在一定数量的冷备份冗余部件。给出一种存在冷备份冗余部件且k随阶段变化而变化的k/N系统的多阶段任务可靠度模型,通过该模型可以为确定系统在完成特定任务情况下的热、冷备份部件数量提供决策依据,为该类系统的设计提供决策支持。

考虑定期维修的k/N系统维修资源配置方法

针对故障件批量送修的大型k/N系统维修资源配置问题,提出了一种定期维修策略下的维修资源优化配置方法。首先分析了系统的备件运行流程以及故障件维修流程,在此基础上建立了系统的平均备件短缺概率模型;然后对系统的供应可用度进行了求解,并且以维修资源费用最小为优化目标,以系统供应可用度为约束条件,建立了系统的维修资源优化配置模型,并设计了一种基于数值迭代法的模型求解算法;最后通过算例仿真与分析对模型进行了验证。结果表明,该模型可以对系统的维修备件、维修人员等资源进行优化配置,为解决大型k/N系统维修资源的批量配置问题提供了思路。

基于简化云与K/N投票的选择性转发攻击检测方法

针对无线传感器网络中恶意节点产生的选择性转发攻击行为,该文提出一种有效的攻击检测方法。该方法将简化云模型引入信任评估中,结合改进的K/N投票算法确定目标节点的信任值,将目标节点信任值与信任阈值比较,进行选择性转发攻击节点的判定。仿真结果表明,当信任阈值为0.8时,经过5个时间段后,该方法能够有效地检测出网络中的选择性转发攻击节点,具有较高的检测率和较低的误检率。

任意备件条件下的k/n系统维修优化模型

为了解决任意备件条件下k/n系统的维修问题,提出一种(s,c,m,T,r)维修策略,建立了在该维修策略下系统的使用可用度模型以及维修费用模型。结合系统维修需求及实际情况,以使用可用度最大、单位时间维修费用最小作为优化目标,建立了k/n系统的多目标维修优化模型。设计了一种基于遗传算法的模型求解算法,利用该算法可以得到多种维修方案,为维修决策者提供参考。以某单位相控阵雷达天线阵面维修为例,借助模型算法得到了具体的维修方案。

k/N(G)系统可靠性评定的熵(法)近似限

将近代，Ｓｈａｎｎｏｎ信息论与可靠性工程理论相结合，推导了由不同成败型或不同指数型单元组成的ｋ／Ｎ（Ｇ）系统可靠性评定用的熵（法）第一、二近似下限计算公式。评定结果令人满意。

考虑失效相关的k/n系统动态可靠性模型

运用载荷一强度干涉模型、顺序统计量理论和概率微分方程建立随机载荷作用下的失效相关k/n系统动态可靠性模型,研究系统可靠度和失效率随时间的变化规律。在不作失效独立假设的前提下,运用系统级载荷—强度干涉模型建立失效相关k/n系统可靠性模型,以及k/n系统强度的累积分布函数和概率密度函数。从随机载荷作用的统计学意义出发,运用顺序统计量建立载荷多次作用下的k/n系统可靠性模型。运用泊松随机过程描述载荷的作用过程,分别建立强度不退化和强度退化时的k/n系统动态可靠性模型,并研究k/n系统可靠度和失效率随时间的变化规律。研究表明,k/n系统的可靠度随时间逐渐降低;k的取值越大,k/n系统的可靠性越低,失效率越高。强度不退化时,k/n系统的失效率随时间逐渐减小且早期失效率较高;强度退化时,k/n系统的失效率具有'浴盆'曲线的特征。

两级维修保障下k/N系统使用可用度模型

为满足一定的可靠性或精度要求,通常将装备系统设计成k/N结构的冗余系统,该类系统维修一般要等到失效部件达到一定数量时才进行,使用可用度是装备战备完好性的重要指标,能很好地反映装备系统的可靠性及维修保障系统的保障水平.因此以k/N系统为研究对象,结合装备两级维修保障模式,建立了m维修策略下两级维修保障的装备系统使用可用度模型.通过模型实例分析了两级备件储备对系统使用可用度的影响,验证了模型的有效性.

考虑串件拼修的k/N系统批量备件配置方法

针对k/N系统批量备件的配置问题,提出一种视情维修条件下考虑串件拼修的备件优化配置方法。建立了基于串拼修复率和SRU更换率的系统级备件满足率模型,给出了串拼修复率和SRU更换率的约束条件。以备件配置费用最小为目标、以系统备件满足率为约束条件建立了系统备件的优化配置模型,设计了一种基于边际效益分析法的模型求解算法。以某型大型相控阵天线阵面备件配置为例,利用定量和比较的仿真分析方法对提出的模型进行了验证,得到了备件的优化配置结果。结果表明:提出的模型真实有效、可行性强,为进一步研究k/N系统批量备件的配置问题提供了理论支持。

k/n系统在(n,L,r,r)维修策略下的可用度

在(n,L,r,r)维修策略下研究了k/n系统.在部件失效的时间服从指数分布且故障部件维修时间服从伽玛分布的条件下给出了k/n系统的可用度.

基于K/N系统和MARS算法的长区段路基边坡稳定可靠性评价

针对路基边坡土体空间变异导致有限宽度失稳的特征,将路基长边坡划分为彼此相邻的独立单元;运用适应高维非线性的MARS算法,基于少量代表性边坡样本,建立单元边坡几何、材料参数与可靠指标β的显性表达式;采用可接受部分单元边坡失稳的K/N(F)系统模型,开展长区段路基边坡系统安全性的概率评价.结果表明:长区段路基边坡沿线路纵向的潜在失稳长度主要受土性水平相关距离影响,路基边坡系统宜按50 m进行单元划分;基于MARS算法的预测方程可实现众多单元边坡β的高效计算,验证误差不超过±10%;路基边坡系统失效的发生概率随单元失稳个数增加而快速降低,研究区段内路基单元长度取50 m时,边坡累积失稳个数占比大于0.149%(即4个)的发生概率不大于3%,为偶然事件.

基于(m,T,r)维修策略的k/n系统维修优化模型

提出了一种(m,T,r)维修策略,并以使用可用度最大、单位时间维修费用最小作为优化目标,建立了k/n系统的多目标维修优化模型以及系统的使用可用度模型和维修费用模型。在此基础上,结合维修实际,设计了一种基于遗传算法的模型求解算法。最后,通过算例分析证实了所提出维修策略和维修优化模型的可行性与有效性。

线性相邻k/n(F)不可修系统的可靠性分析

线性相邻的表决系统k/n(F)在电讯系统和石油输通管道中广泛存在。对该类型的不可修系统的可靠性进行系统分析和讨论,假定每一个部件的工作时间服从负指数分布,且相互独立。先对特殊情况下的几种系统进行分析,在此基础上,根据n与k的关系分3种情况进行讨论,求得一般系统的可靠度表达式,为工程上进行可靠性分析以及相应的系统可靠性优化提供参考。

维修有优先权的且含有r个修理工的环形相邻k/n(F)可修系统分析

研究由n个部件及r个修理工组成的环形相邻k/n(F)可修系统的可靠性问题,假定每个部件工作时间和维修时间均服从指数分布,故障部件可以修复如新.利用广义转移概率的定义和关键部件优先维修的规则,求得该系统的状态转移概率矩阵,并给出一个具体的实例相邻2-out-of-6:F环形可修系统,获得该系统的可靠度及重要可靠性指标.