具有随机退化特性的柱塞泵性能可靠性分析

对于存在性能退化的系统,以性能指标作为评价可靠度的判据具有实际的工程意义。基于系统组元退化的机理及性能退化的过程,阐述柱塞泵的性能可靠性分析方法,该方法综合路径追迹法注重性能退化机理和图解分析法注重退化过程的优点。根据柱塞泵的流量响应面,对影响柱塞泵流量的组元参数及其退化路径进行分析。受内因(设计参数)和外因(环境、负载)不确定性影响,柱塞泵组元的退化路径具有随机性,这也导致作为柱塞泵性能可靠性判据的流量特性的退化具有随机性。根据柱塞泵性能可靠性判据和集理论,给出柱塞泵性能可靠性的解析方法,并基于一种高效的Monte-Carlo仿真方法得到柱塞泵的性能可靠度的累计分布函数曲线。提出的柱塞泵性能可靠性分析方法以性能为判据,综合内外因素对组元退化轨迹的影响,并考虑到了性能退化的随机性,能够克服传统基于二元逻辑的可靠性分析方法的不足,可以推广应用于其他存在性能退化的复杂系统中。

基于性能退化和通用发生函数的在轨空间机构系统多状态可靠性分析

在轨空间机构在服役期间,其性能参数往往会因为耗损性机理(如磨损)发生退化,是具有多性能参数输出的多状态系统。因此,基于"两态性"假设的传统可靠性分析方法并不能准确的分析在轨空间机构的多状态可靠性。针对此问题,提出了性能退化和通用生成函数(Universal generating function,UGF)相结合的系统多状态可靠性分析方法。建立了性能参数分布矢量模型,在此基础上利用UGF建立了多性能参数退化下的在轨空间机构系统多状态可靠性模型。分别给出了已知退化机理模型和未知退化机理模型两种情况下的状态概率计算方法,并提出了多性能参数退化下的系统可靠度分析方法。结合双轴驱动机构系统的实例分析,验证了所提方法的有效性,具有工程应用的指导意义。

基于非线性Wiener过程的柱塞泵剩余使用寿命分析

轴向柱塞泵作为液压系统的核心动力元件之一,其性能的好坏直接影响液压系统整体的工作状况,如果能掌握轴向柱塞泵剩余使用寿命的分布规律,可以为液压系统实施健康管理提供依据。为此,以轴向柱塞泵泄漏回油流量作为其性能退化指标,应用非线性Wiener过程构建其剩余使用寿命预测模型。通过与柱塞泵实例寿命比较表明,具有随机效应幂函数结构的非线性Wiener过程模型预测结果,优于线性以及其他2种非线性Wiener过程模型,更接近轴向柱塞泵退化过程中的实际寿命。