无人机系统MTBF和使用可用度的建模与仿真

针对无人机系统组成结构复杂、影响其可靠性可用性的维修保障因素较多的问题,基于设备寿命分布假设,构建了考虑预防性维修和起飞前故障检查的系统平均故障间隔时间(mean time between failures,MTBF)和使用可用度解析模型。并模拟无人机的维修过程,采用蒙特卡罗仿真的方法进行MTBF和使用可用度的仿真分析。解析与仿真两种方法的结果具有较好的一致性,可为无人机确定保障方案提供技术途径。

天然气管道可靠性增长预测方法研究

为减少天然气管道投产前的设计和制造缺陷,提高使用寿命、运行可靠性和安全性、减少后期维修费用,通过统计模型结合试验数据实现对天然气管道可靠性增长水平的预测,提出天然气管道可靠性增长预测方法;分析常用可靠性增长模型并结合天然气管道可维修、小子样的特点,将Duane模型与AMSAA模型应用于天然气管道,结合点估计、趋势检验、拟合优度检验、区间估计和标准差,得出天然气管道可靠性增长模型,预测可靠性增长并进行实例验证。研究结果表明:Duane模型与AMSAA模型作为天然气管道可靠性增长试验具有可行性;其中AMSAA模型更具优势,得出天然气管道的瞬时无故障工作时间(MTBF)估计值可达到试验目标值,并预测MTBF达到2000 h时所需要的试验时间为317954611.3 h,未来第51次故障预测区间为[848.4609,939.6226],误差为1.25%,方法具有良好的适用性,可有效预测天然气管道可靠性增长。研究结果可为天然气管道设计改进提供指导。

利用性能参数回归分析的航空发动机MTBF预计

航空发动机可靠性指标平均故障间隔时间(MTBF)的预计方法有多种,在发动机立项阶段数据缺乏的情况下建议优先选用统计回归法进行发动机可靠性指标MTBF的预测。为了在发动机预先研究阶段能够预计发动机的可靠性水平,利用系数修正的方法对国外的预计回归公式进行修正,可以得到1个新的回归预计公式,但该公式存在飞机参数不明确时无法进行应用的缺点,因此,基于仅利用发动机性能参数进行多元线性统计回归分析得到了新的预计公式,结果表明:新的预计发动机MTBF的回归公式可以在配装飞机不明确的情况下,仅利用发动机本身的性能参数即可大概估算出发动机的MTBF水平,预计效率高,可以为发动机立项论证时可靠性指标MTBF提供参考依据。综合来看,该方法可以实现立项阶段根据飞机参数、发动机性能参数进行发动机可靠性指标MTBF的快速预计,有一定的参考价值。

基于不同统计模型对压力蒸汽灭菌器故障数据集的可靠性分析

目的:基于医院压力蒸汽灭菌器的故障数据,分析评估医疗机构中压力蒸汽灭菌器的可靠性。方法:利用威布尔分布(Weibull分布)、指数分布(Exponential分布)、对数-正态分布(Log-Normal分布)和q-威布尔分布(q-Weibull分布)4种统计模型对压力蒸汽灭菌器的故障数据进行分析,并使用图表工具展示不同分布统计模型在拟合数据时的性能。结果:4种统计模型对比显示,Log-Normal分布统计模型的修正赤池信息准则为564.4512,贝叶斯准则(568.7691)值最低,柯尔莫哥洛夫-斯米尔诺夫(KS)统计量(0.0739)最小,P值最大(P>0.05),表明分布拟合效果最好,最适合用于分析压力蒸汽灭菌器故障数据集的模型。结论:通过使用不同统计模型对压力蒸汽灭菌器故障数据的可靠性分析,可以为临床工程师优化压力蒸汽灭菌器维护策略提供依据。

基于大数据分析的高校多媒体设备可靠性研究

随着教育事业发展,多媒体教学成为各高校最普遍、使用频率最高的教学模式。充分利用多媒体设备运行数据优化管理工作,延长设备使用寿命,降低设备维护成本,始终是教育技术部门关注的问题。通过对天津大学卫津路校区6年来多媒体设备报修数据进行统计分析,利用SPSS分析软件对2020和2021年的数据进行线性回归,分析总报修数量与年度使用时间和设备实际使用年限的线性相关性;基于平均故障间隔时间对近2年的硬件报修进行分设备类型统计,从概念引入到推导计算,均给出详细验证过程。结合对非硬件问题造成的软件报修的前5位问题进行详细分析,据此提出设备更新科学化,定期巡检规范化和培训方式多样化的对策建议。

武器系统MTBF的Bayes序贯检验方法

针对武器系统试验鉴定中显著具有的小子样的特点,研究了武器系统平均故障间隔时间(MTBF)的Bayes序贯检验方法,推导了检验模型,平均试验数计算公式、定时和定数截尾实际风险计算公式,并给出了算例。该方法在武器系统可靠性鉴定中具有一定的应用价值。

继电器MTBF可靠性验证试验的Bayes方案

本文研究了应用Ｂａｙｅｓ理论制定航天、航空继电器产品的可靠性验证试验方案，并对经典方法和Ｂａｙｅｓ方法制定的ＭＴＢＦ验证试验方案进行了比较。结果表明：基于Ｂａｙｅｓ理论的ＭＴＢＦ可靠性验证试验方案所需样本较小，试验时间较短。

基于指数扩散过程的退化模型误指定分析

退化模型是对性能退化产品进行可靠性分析的基础,鉴于误用模型直接影响可靠性评估的精度,研究将适用范围广泛的指数扩散过程模型误指定为3种常见的维纳过程模型、伽马过程模型和逆高斯过程模型,通过引入相对偏差和相对变异率两个指标,以量化模型误指定对产品平均寿命的影响程度,并采用GaAs激光器数据和蒙特卡罗方法进行实例验证。结果表明,模型误指定将对产品平均寿命估计带来较大影响,在性能退化产品的可靠性研究中应尽量选取适用范围更广的指数扩散过程模型,以提高可靠性评估的准确性。

一种简单实用的计算复杂系统MTBF的算法

本文介绍了一种简单实用的计算可修复系统的ＭＴＢＦ的算法。对于复杂系统，其失效率难以计算。我通过将时间轴分成无穷个Δｔ小段，根据公式ＭＴＢＦ＝∫∞０Ｒ（ｔ）ｄｔ可近似求出ＭＴＢＦ。可以根据需要控制误差精度。并用ＴｕｒｂｏＣ编写了一个程序计算微机联锁系统的可靠度及ＭＴＢＦ。。

加工中心MTBF值的点估计与区间估计

应用基于截尾数据的似然函数理论和Weibull分布下的似然比方法,对加工中心有替换定时截尾试验数据分别进行了加工中心平均故障时间间隔(MTBF)值的点估计与区间估计。根据似然函数的重要引理,用迭代方法进行了Weibull模型两个参数的区间估计,并进行了MTBF值的区间估计。本研究解决了加工中心可靠性评估工作中的难题。

加速试验在工业机器人MTBF验证中的应用

平均无故障时间是评价产品可靠性水平的关键技术指标。验证平均无故障时间,当前技术规范主要采用定时截尾或序贯试验方案,并以正常工作环境条件下的温度和电应力作为试验应力,实质上是正常工作环境条件下的寿命试验,方案的缺点是试验时间长,投入资源较多。本文以工业协作机器人为试验样品,采用定时截尾验证方案,设计了正常工作环境条件和加速应力条件下的两种平均无故障时间验证方案,并进行比较和分析。结果表明,加速试验可以大幅缩短试验时间,能让需求方在较短的时间内掌握产品的可靠性水平。文章对加速试验方案的设计作了系统性的探讨,包括应力类型选择、应力水平确定、加速因子计算、过程检测、故障判定和统计规则等。

MTBF分布模型的案例分析

本文利用数理统计中的参数估计、假设检验等方法,对加工中心的故障间隔时间(MTBF)进行了分析,总结出其故障服从威布尔分布,最终确定了分布模型,为数控机床可靠性预测提供依据。

基于Bayes理论的五轴加工中心MTBF指标预测方法

根据量产的相似机床产品的历史失效数据确定某五轴加工中心MTBF的先验分布,应用Wilcoxon-Mann-Whitney秩和检验法对先验信息与现场数据进行相容性检验,利用Bayes方法融合先验信息和该加工中心小子样现场失效数据对其进行实时可靠寿命预测.研究表明:该加工中心的故障时间满足β=1.909 3,α=919.495 1的两参数Weibull分布;加工中心MTBF的点估计值为815.80(h),区间估计结果为[576.70(h),1 232.42(h)].所述方法适用于小子样情况,对特种机械产品的可靠寿命预测与评估具有普遍意义.

定时截尾试验装备无失效被接收的MTBF估计

针对定时截尾试验中装备无失效被接收时平均无故障间隔时间(Mean Time Between Failures,MTBF)估计的问题,通过一种简易的方法从理论上推导得出了无失效情形下MTBF置信下限的计算公式,并与其他方法进行了比较。同时根据置信下限计算的公式分析出一种定时截尾试验点估计的实现方案。最后通过实际工程应用,验证了方法的有效性。

继电保护装置MTBF指标及其标准

针对继电保护装置平均失效间隔工作时间(MTBF)指标混淆于装置使用寿命的情况,阐述了继电保护装置MTBF指标的含义,提出MTBF指标的三种计算方法,即可靠性预计、可靠性试验、现场失效数据统计,探讨了继电保护装置MTBF指标与装置寿命的关系,并给出标准指标的取值建议。

微波等离子体质谱仪可靠性设计与验证研究

本文开展微波等离子质谱仪质量与可靠性提升研究。在工程管理方面,制定可靠性保证方案、转阶段可靠性评审、技术就绪度评价、故障归零、供方可靠性等,以保证正向研发设计;针对核心部件,采用可靠性预计和仿真分析,元器件筛选、环境适应性等验证设计满足要求,进而通过可靠性强化试验快速激发潜在薄弱环节以健壮可靠性;针对质谱仪整机,贯彻并核查可靠性设计准则,开展环境适应性、软件测评、安规测试等验证安全使用能力,选取定时截尾统计方案验证可靠性指标要求。运用可靠性设计与试验方法,研制出性能稳定、质量可靠的微波等离子质谱仪,促进新研微波等离子质谱仪高质量发展。

某型电子程控器可靠性仿真分析与优化设计

随着人们对电子产品可靠性的要求越来越高,利用失效物理方法识别产品潜在的薄弱点在产品设计中备受关注。基于失效物理理论,采用可靠性仿真分析方法,对电子程控器进行可靠性分析。通过建立电子程控器数字样机模型,开展相应的应力分析与故障预计,评估电子程控器可靠性指标平均首发故障时间(MTTFF),并根据仿真分析发现的薄弱环节进行优化设计。结果表明:可靠性仿真结果与理论计算结果相差较小,可以作为型号可靠性指标评估的依据,减少采用物理样机进行可靠性试验的周期和费用;优化改进后的电子程控器其可靠性得到较大提升。本文研究可为后续型号可靠性评估与设计提供理论参考。

电子战有源相控阵适度降级分析

电子战有源相控阵通常由数十至数百阵元构成,这意味着需要同样数量的有源通道来支撑有源相控阵的正常工作,因此故障阵元必然会影响有源相控阵性能。通过合理可靠性设计可以使相控阵在存在故障阵元的情况下依然保证高效工作,即适度降级。首先,讨论了有源相控阵可靠性建模方法;随后,基于阵列理论分析了不同故障率及故障分布下相控阵性能降级情况;最后,讨论了阵元故障与干扰作用距离及侦察作用距离的定量关系。通过上述分析,一方面,可以依据适度降级标准快速评估可靠性要求,使有源相控阵在系统允许的适度降级条件下仍能正常工作且最终寿命不受影响;另一方面,在实际使用中可通过阵列自检信息,快速评估效能降级情况,具有较好的现实意义。

风传感器MTBF的估算

阐述了平均无故障时间及其相关的基本概念,将概率论与数理统计的基本概念与方法应用于风传感器可靠性分析。给出了估算风传感器无故障工作时间统计分布的方法,给出了估算风传感器平均无故障时间的方法。以XFY3型旋桨式风传感器为例,估算其无故障工作时间的分布和平均无故障时间。计算结果表明:(1)无故障工作时间处于2 000～8 000 h之间以及20 000～26 000 h之间的XFY3型旋桨式风传感器数目较多;(2)XFY3型旋桨式风传感器的MTBF为25 751 h。

航空装备MTBF动态评估与预测模型

基于航空装备可靠性增长的内在规律,将航空装备的故障分为新生故障和复发故障两类,构建了新生故障概率密度函数和故障衰减函数,导出了复发故障概率密度函数,最终建立了航空装备平均故障间隔时间(MTBF)动态评估与预测模型,并给出了模型参数确定基本算法、截尾数据处理方法和拟合优度验证方法。工程实例分析表明,模型能够客观地反映航空装备可靠性增长趋势,MTBF评估结果合理,且在一定的时间跨度内MTBF预测精度较高,误差小于10%。