n中取连续k失效系统可靠度

在假定部件独立但不同分布下,采用连续最小割集的方法给出了n中取连续k失效系统可靠度的精确计算公式,利用随机变量相协的性质给出了n中取连续k失效系统可靠度的上、下界。

具有不同失效率和修理率的n中连续取k的可修系统

研究了具有不同失效率和修理率的n中连续取k的可修系统.在假设失效部件的修理规则为后到先修,且修复如新的条件下,得到了具有不同失效率和修理率的n中连续取k的可修系统各状态的概率,并进一步获得了这类可修系统的一些重要的可靠性指标或者其Laplace变换.

N中连续取k好可修系统的模糊可靠性

在假定关键部件具有较高的修理优先权的条件下,讨论了具有1个修理工的可修n中连续取k好系统.利用马尔可夫过程对系统的各状态进行分析,得出了系统各状态的概率.然后利用基于模糊状态的可靠性理论,通过定义系统各状态对模糊成功的隶属函数,得到了可修n中连续取k好系统的模糊可靠性指标的计算公式,并比较其结果与传统可靠性理论的不同之处.模糊可靠度可以反映系统中工作部件的数目对系统性能的影响,它全面刻画了系统的可靠性行为.最后给出了计算示例说明算法.

考虑修理工可变休假的n中取k系统可靠性模型

针对装备保障中维修调度对装备训练及可靠性的影响,将支队级修理所保障多艘舰船维修工作的情况抽象为单一维修台保障多个系统的维修力量调度分配,引入修理工可变休假策略对其进行描述,以装备结构中常见的n中取k系统为研究对象,针对以往研究利用指数分布等典型分布导致模型约束条件过于严格的问题,利用连续Phase-type分布描述了系统相关随机变量,构建系统可靠性解析模型,通过算例验证了模型适用性,模拟分析了修理工有无休假、修理工休假速率等相关因子对系统运行指标产生的各种影响。算例结果表明,该可靠性模型可以有效复现维修力量调度对n中取k系统可靠性的影响,可为修理工休假次数的合理安排、系统部件数量的优化配置提供理论基础和实践参考。

一类多状态连续n中取k(G)系统的可靠性计算

为了计算多状态连续n中取k(G)系统的可靠性,引入4个定理,将满足引理的多状态系统转换为二元状态系统。分别推导了多状态线形连续k/n(G)系统和环形连续k/n(G)系统的可靠性计算公式。证明了固定k值增加一个新部件,若部件可靠性独立同分布,线形和环形系统可靠性均增加;若部件可靠性独立但不同分布,环形系统存在一个极值,新增加部件可靠性大于这个极值时得到的新系统可靠性增加,反之系统可靠性下降。

连续n中取k系统中冗余元件的分配问题

配备冗余元件是提高系统可靠性的常用手段,本文从热储备和冷储备2个角度研究了连续n中取k系统中冗余元件的分配问题.结果表明:在普通随机序意义下,当2k≥n时,将随机较大的冗余元件配备在离中心近的位置上可以产生更高的可靠性.最后,通过反例说明该结论不能加强为失效率序关系.

一类带有n中取连续k系统性质的飞机机载导航设备的可靠性结构优化

n中取连续k系统的失效与否,不是单纯地取决于失效部件的个数,而是取决于相邻失效部件的个数。该类系统的可靠性对飞机机载导航设备的安全性具有重要的意义,所以如何分配这n个部件的位置才能使得系统结构的可靠性最大是该问题的关键所在。基于该问题,以最大化系统的可靠性为目标函数,利用遗传算法来求解该系统最优的部件排列。最后以四种典型系统为例,与传统的算法进行对比,验证该遗传算法的有效性和正确性。

不可“修复如新”的线形相邻n中取连续n-1好系统的可靠性分析

本文对n中取连续n-1好系统在部件的寿命和维修时间均服从指数分布且故障部件不可以“修复如新”的假设下进行可靠性研究。采用补充变量法以及广义马尔可夫过程理论,得到了系统的瞬时可用度、可靠度等可靠性指标的Laplace变换表达式以及系统首次故障前的平均时间,并且以5中取连续4好系统为例说明了已得结论的实用价值。

独立指数情形下n中取k系统的极限行为

讨论了当各元件相互独立并具有互不相同的指数分布时 n中取 k系统的极限行为 ;利用有关开关更新过程的极限理论获得了该系统的极限平均故障时间间隔、极限平均停工时间长度和极限平均工作时间长度的确切计算公式 .

n中取k系统失效元件的数量

本文主要研究n中取k系统失效元件数量的问题。首先,本文考虑了在t时刻并联系统正常运行时,得出失效元件为r(r=0,1,...,n-1)的概率,并且研究了一些随机序的性质,然后进一步扩展到n中取k系统中。

独立元件组成的n中取k系统剩余寿命的年龄性质

研究了独立元件组成的n中取k系统的剩余寿命长度的年龄性质,该系统在时刻t<0有n-k个元件失效.对于几类寿命分布元件,讨论了元件仅仅独立的情形下,n中取k个系统剩余寿命的特征.

具有相依性的加权n中取k系统的热分配问题

研究具有相依性的加权n中取k系统的热分配问题.假设工作元件的寿命具有随机排列递增的相依性,建立不同冗余分配策略下加权n中取k系统的可靠性大小关系.结果表明:将较好的冗余元件分配给权重较大、性能较差的工作元件,系统的可靠性能随机地提高.

线形连续k-out-of-n:F系统的可靠性算法改进

采用两种方法对线形连续k-out-of-n:F系统的可靠性算法进行了分析研究。一种是结合最小割用不交和的方法计算系统失效概率从而得到系统可靠度;另外一种是利用矩阵表示递归方程式及相应矩阵的特殊处理来求系统可靠度。结果分析两种方法都是有效和适用的。

共用部件的n中取连续k型系统可靠性评估与应用

n中取连续k型冗余系统的结构刻画与指标计算是可靠性领域中的热点和难点问题.文章构建了共用部件的线形n中取m个(含稀疏d的)连续k的F系统模型,基于有限马尔可夫链嵌入法提出了系统联合可靠度与联合Signature的计算方法.此外,文章基于共用部件的n中取m个(含稀疏d的)连续k的F系统模型研究了智慧路灯系统的可靠度计算和结构比较问题,不仅通过传统定义法验证了有限马尔可夫链嵌入法的正确性,还说明了有限马尔可夫链嵌入法在大规模智慧路灯系统联合可靠度和联合Signature计算问题中的可用性.因此,文章研究的模型与方法可以为工程实践中共用部件的冗余系统提供可靠性评估和管理决策依据.

基于有限马尔可夫链嵌入法的智慧路灯系统联合Signature计算

智慧路灯是现代化建设背景下的重要基础设施载体,集照明设备和传感设备于一体,并且可以根据实际应用的场景布放各种功能模块。城市管理部门需要根据不同路段的车道类型,选择适合的路灯型号和铺设方式。为了描述路段上由智慧路灯构成的可靠性系统的结构特性,本文构建了共用部件的线形n中取连续k型冗余系统模型,并针对这类系统给出了基于有限马尔可夫链嵌入法的联合Signature计算方法。和基于定义的方法相比,该方法有统一的表达式,不仅提高了计算效率,还降低了计算的复杂度。最后,本文通过算例演示了该方法的运算效率,并讨论了其可能的应用与改进。

负载共享的冗余系统可靠性分析

为提高系统的可靠性,在工程中常用N中取K的冗余方法进行系统设计。在进行N中取K模型的可靠性计算时,通常假设系统中的各组成部件均为独立的,即组成部件之间无依赖性。实际上,系统中的各组成部件所承受的负载随着故障组件的增加是不断变化的,对组件的故障率也会产生影响。针对寿命分布为威布尔分布的N中取K冗余系统的可靠性建模和计算方法进行了研究,采用威布尔分布与加速时间模型相结合的方式建立了N中取K冗余系统的负载共享可靠性模型,并给出了实现算法和实例。

多模块协同系统signature的IFR性研究

Signature是刻画协同系统结构特征的重要指标，它被定义为一个向量，其第i个分量为第i次元件失效导致系统失效的概率。然而，在大系统中，signature的计算往往比较复杂，从而导致其分布也就无从得知。年龄类通常被用来刻画非参数分布类的退化特征。在本文中，作为计算signature的一个初步探索，我们将转而求其次研究signature的年龄性质。本文中所涉及的协同系统均可分解为多个独立小模块的串联或并联结构。假定每个小模块的 signature 的年龄性质可被计算所得，我们证明了独立模块signature的IFR性在串联结构下具有封闭性，即大系统的signature也有IFR性。同时，我们通过给出一个反例，说明由独立模块通过并联组成的大系统的signature并不会继承小模块signature的IFR性。最后，基于本文研究，我们提出一个有关signature在串联结构下的封闭性一个猜想。

基于延迟时间理论的n中取k系统检测区间模型

延迟时间理论广泛应用于系统维修领域,能够更为细致和准确地反映系统的运行状态.不同于一般维修理论只用一个阶段描述系统的故障过程,该理论将系统的故障过程分为两个阶段:正常阶段和缺陷运行阶段.系统部件的状态有正常、缺陷和故障3种情况.延迟时间理论主要应用于单部件系统和串联系统的维修和检测,目前尚未应用于n中取k系统.对此,运用延迟时间理论确定n中取k系统的最优维修检测区间,分别针对两种情况进行分析:一种是系统中部件的初始缺陷发生时间服从指数分布的情况,一种是其服从非指数分布的情况.建立单位时间维修费用模型和设计仿真过程,以单位时间维修费用最小为目标进行优化,求解系统的最优维修检测区间.最后通过数值案例表明所提出方法的有效性.

一类多状态系统的可靠性计算

多状态n中连续取k系统是二值状态n中连续取k系统扩展到多状态的一般模型.多状态n中连续取k系统可靠性的求解问题是可靠性工程中一个热点和难点.当元件及系统具有多状态时分析了系统的可靠性与元件的可靠性之间的关系.对于系统处于不同状态时具有不同的可靠性结构的情形,提出了计算多状态n中连续取k坏系统可靠性的递归算法.实例对比说明了该方法的正确性和可用性.该方法不仅适用于递减或递增多状态系统,而且对系统及部件所处的状态数目的大小不加要求,为进一步研究复杂多状态系统奠定了基础.

基于PH分布的n中取κ系统可靠性模型研究

本文以n中取k系统为研究对象,采用Phase-type(PH)分布代替指数分布等典型分布,假设部件在工作状态、储备状态和维修状态停留时间均为连续时间PH分布;建立了一种描述能力更强的系统可靠性解析模型,利用矩阵解析方法获得了系统稳态概率,推导出系统稳态可用度、工作时间、平均故障间隔时间和维修台故障件到达率的解析表达式;并通过算例验证了模型的正确性和适用性,演示了给定n值后,k值变化对系统可靠性规律的影响.