亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        考慮退化-沖擊競爭失效的系統(tǒng)可靠性建模*

        2022-07-25 03:50:10陳云翔李京峰項華春
        火力與指揮控制 2022年5期
        關(guān)鍵詞:系統(tǒng)可靠性陀螺儀增量

        陳云翔,李京峰,項華春,饒 益

        (空軍工程大學(xué)裝備管理與無人機工程學(xué)院,西安 710051)

        0 引言

        軍事裝備內(nèi)關(guān)鍵系統(tǒng)的意外失效不僅會導(dǎo)致作戰(zhàn)任務(wù)進程中斷甚至災(zāi)難性事故發(fā)生,還會增加維修保障成本。對關(guān)鍵系統(tǒng)的可靠性進行科學(xué)合理的建模是了解其可靠性水平,保障關(guān)鍵系統(tǒng)安全持續(xù)運行的有效手段。

        自20 世紀80 年代以來,基于退化分析的可靠性模型得到了廣泛研究。此類模型雖取得一定成果,但只考慮了自身退化過程,若在軍事領(lǐng)域應(yīng)用則忽略了以下現(xiàn)實問題:裝備內(nèi)關(guān)鍵系統(tǒng)在執(zhí)行任務(wù)尤其作戰(zhàn)任務(wù)過程中,由于工作環(huán)境復(fù)雜,通常會受到磨損、疲勞、腐蝕、過載、沖擊等多種因素影響。因此,最終的失效并非僅由自然退化引起,外部隨機沖擊等突發(fā)性因素同樣會引起關(guān)鍵系統(tǒng)失效,即系統(tǒng)失效是兩種過程相互競爭的結(jié)果。

        但是,當前大部分基于競爭失效的可靠性模型均是在假設(shè)自然退化與隨機沖擊相互獨立的基礎(chǔ)上建立起來的,忽略了兩者之間的關(guān)聯(lián)性,容易導(dǎo)致高估系統(tǒng)可靠度的現(xiàn)象。同時,模型中的自然退化和隨機沖擊參數(shù)往往通過直接假定給出,缺少明確的參數(shù)估計方法,沒有充分利用歷史退化數(shù)據(jù)信息。

        因此,本文提出一種考慮退化-沖擊關(guān)聯(lián)競爭失效的退化系統(tǒng)可靠性建模方法。具體方法為:選取Wiener 過程和齊次泊松過程(homogeneous poisson process,HPP)分別描述自然退化過程和隨機沖擊過程,通過沖擊造成的退化增量刻畫二者之間的關(guān)聯(lián)性,基于此建立系統(tǒng)可靠性模型;利用定期檢測策略獲取退化數(shù)據(jù),采用極大似然法估計模型參數(shù);最后,通過實例分析驗證所提模型的有效性,并對模型參數(shù)進行敏感性分析。

        1 系統(tǒng)退化模型

        1.1 系統(tǒng)描述與假設(shè)

        為研究系統(tǒng)的退化機理,本文作出以下描述和假設(shè):

        1)系統(tǒng)在任務(wù)使用期間,同時受到自然退化和隨機沖擊兩個競爭失效過程的影響,且二者并不獨立,隨機沖擊對自然退化產(chǎn)生影響。

        2)隨機沖擊分為兩類:沖擊強度超過特定閾值D 的致命沖擊,直接導(dǎo)致系統(tǒng)失效;沖擊強度低于D的非致命沖擊,給系統(tǒng)帶來退化增量。系統(tǒng)在任意時刻t 的退化總量X(t)包括自然退化量X(t)和由非致命隨機沖擊導(dǎo)致的累積退化量S(t)。

        3)系統(tǒng)的失效分為兩種:如果退化總量X(t)達到預(yù)設(shè)失效閾值H,則發(fā)生軟失效,亦稱退化型失效;如果某次沖擊強度超過閾值D,則發(fā)生硬失效,亦稱突發(fā)型失效。

        4)為合理估計系統(tǒng)退化模型中的未知參數(shù),采取定期檢測策略,檢測活動完美,能夠完全得到系統(tǒng)的實際退化狀態(tài),且檢測為非破壞性。

        1.2 自然退化模型

        基于Wiener 過程的退化模型由于能夠描述多種典型產(chǎn)品的性能退化過程,且具有良好的計算性質(zhì),目前已被廣泛應(yīng)用于工程領(lǐng)域。因此,本文選取Wiener 過程對連續(xù)自然退化過程建模,以提高模型的通用性,其表達式為:

        式中,X(0)表示系統(tǒng)的初始性能狀態(tài),由于Wiener過程是獨立增量過程,根據(jù)獨立增量過程的定義,X(0)=0;α 和β 分別表示系統(tǒng)的漂移系數(shù)和擴散系數(shù),反映系統(tǒng)的退化速率和波動程度;B(t)表示標準布朗運動,反映退化過程的時變不確定性,且B(t)~N(0,t)。當系統(tǒng)退化狀態(tài)超過失效閾值H 時,認為系統(tǒng)失效,具體如圖1 所示。

        圖1 自然退化過程

        1.3 退化-沖擊關(guān)聯(lián)退化模型

        圖2 隨機沖擊過程

        圖3 考慮退化-沖擊關(guān)聯(lián)競爭失效的退化過程

        2 可靠性建模

        2.1 僅考慮自然退化的可靠性建模

        對于式(1)描述的基于Wiener 過程的自然退化模型,令f(x)表示系統(tǒng)在t 時刻的狀態(tài)X(t)=x 的概率密度函數(shù),表達式為:

        2.2 退化-沖擊獨立的可靠性建模

        2.3 退化-沖擊關(guān)聯(lián)的可靠性建模

        對于本文關(guān)注的自然退化與隨機沖擊關(guān)聯(lián)競爭失效的情況,非致命沖擊將如式(6)描述為系統(tǒng)退化帶來退化增量。因此,系統(tǒng)在時間t 內(nèi)不發(fā)生失效需滿足的條件是,期間沒有致命沖擊且退化總量低于失效閾值H。據(jù)此可得考慮退化-沖擊關(guān)聯(lián)競爭失效的系統(tǒng)可靠度R(t)為:

        3 參數(shù)估計

        4 實例分析

        4.1 模型驗證與對比分析

        陀螺儀是慣性導(dǎo)航平臺的關(guān)鍵組成部分,在軍事裝備、航空航天等領(lǐng)域有著重要的作用。在實際使用過程中,受陀螺轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)磨損和外部隨機沖擊等影響,陀螺儀漂移系數(shù)逐漸增大,性能發(fā)生退化,最終導(dǎo)致失效。因此,通過定期檢測獲取陀螺儀退化數(shù)據(jù),建立退化模型,估計可靠性水平,對保證任務(wù)順利進行和降低維修保障成本具有重要意義。

        由于實際執(zhí)行任務(wù)期間隨機沖擊數(shù)據(jù)量化困難,通常檢測獲取的實際退化量已經(jīng)夾雜著隨機沖擊的影響,故而很難將自然退化與外部隨機沖擊剝離。因此,本文以6 臺獨立工作的某型裝備內(nèi)陀螺儀的沖擊退化試驗數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)驗證本文模型。該數(shù)據(jù)記錄了按照通電時間,每天通過檢測設(shè)備獲取的6 臺陀螺儀50 d 漂移系數(shù)退化數(shù)據(jù),具體如圖4所示。按照該型陀螺儀技術(shù)指標,選擇失效閾值為H=9,沖擊強度閾值為D=2.0 GPa,轉(zhuǎn)換因子為κ=0.1(°/d)/GPa。

        圖4 陀螺儀漂移系數(shù)退化數(shù)據(jù)

        從圖5 可以看出,無論是M1 還是M2 均比M3的可靠度降低,證明隨機沖擊過程影響了系統(tǒng)可靠度,僅考慮自然退化失效會造成可靠度的高估問題。另一方面,M1 的可靠度比M2 再次明顯降低,這是因為M2 忽略了退化-沖擊之間的關(guān)聯(lián)性,即沖擊會帶來退化增量,所以導(dǎo)致M2 的可靠度估計結(jié)果過于樂觀,這也是現(xiàn)實中用M2 模型評估系統(tǒng)可靠度時準確度不高的重要原因。同時進一步表明,是否考慮退化-沖擊之間的關(guān)聯(lián)性,將極大地影響決策者對系統(tǒng)可靠度的判斷。

        圖5 可靠度曲線

        4.2 敏感性分析

        圖6 可靠度對α 的敏感度

        圖7 可靠度對β 的敏感度

        圖8 可靠度對的敏感度

        圖9 可靠度對μW 的敏感度

        圖10 可靠度對σW 的敏感度

        以上敏感性分析結(jié)果表明,無論是自然退化過程還是隨機沖擊過程,相關(guān)參數(shù)均會對系統(tǒng)的可靠度產(chǎn)生不可忽視的影響。因此,在給定模型參數(shù)時,一定要通過科學(xué)合理的方法,否則會對系統(tǒng)可靠性水平的估計造成明顯偏差,進而影響相關(guān)決策和任務(wù)實施,并產(chǎn)生損失。

        5 結(jié)論

        本文針對在復(fù)雜環(huán)境中工作的關(guān)鍵系統(tǒng),提出了一種考慮退化- 沖擊競爭失效的可靠性建模方法。通過沖擊造成的退化增量描述了退化-沖擊之間的關(guān)聯(lián)性,對于模型參數(shù)直接假定在實際工作中有失合理性的問題,給出了一種有效解決方法。實例分析結(jié)果表明,該模型拓展了可靠性模型在復(fù)雜環(huán)境中的應(yīng)用,且模型具有一定的通用性。

        猜你喜歡
        系統(tǒng)可靠性陀螺儀增量
        提質(zhì)和增量之間的“辯證”
        當代陜西(2022年6期)2022-04-19 12:12:22
        基于EMD的MEMS陀螺儀隨機漂移分析方法
        試析提高配網(wǎng)系統(tǒng)可靠性的技術(shù)措施
        電子制作(2019年20期)2019-12-04 03:51:54
        “價增量減”型應(yīng)用題點撥
        電氣化鐵路牽引系統(tǒng)可靠性分析
        我國著名陀螺儀專家——林士諤
        微機械陀螺儀概述和發(fā)展
        MEMS三軸陀螺儀中不匹配干擾抑制方法
        基于均衡增量近鄰查詢的位置隱私保護方法
        基于故障樹模型的光伏跟蹤系統(tǒng)可靠性分析
        電測與儀表(2016年3期)2016-04-12 00:27:30
        久久综合精品国产丝袜长腿| 91精品国产综合成人| 日韩精品电影在线观看| 日本熟妇中文字幕三级| 麻豆成人久久精品二区三区91| 国产老熟女精品一区二区| 欧美又粗又长又爽做受| 免费xxx在线观看| 国产精品 精品国内自产拍| 狼人综合干伊人网在线观看| 亚洲国产色婷婷久久精品| 少妇熟女天堂网av| 久久99精品久久久久久hb无码| 亚洲欧美日韩国产精品网| 国产一区二区三区porn| 青青草在线免费视频播放| 人妻aⅴ中文字幕| 人妻无码中文专区久久五月婷| 国产亚洲女人久久久久久| 亚洲男同免费视频网站| 深夜福利啪啪片| а√天堂资源8在线官网在线 | 中日韩欧美成人免费播放| 亚洲精品你懂的在线观看| 人妻无码AⅤ中文系列久久免费| 久久综合精品国产丝袜长腿| 亚洲av无码一区二区三区天堂古代| 精品三级久久久久久久电影| 一区二区三区国产偷拍| 在线免费观看黄色国产强暴av| 天堂aⅴ无码一区二区三区 | 国产在线观看午夜视频| 国产午夜精品一区二区| 欧美日韩亚洲国产千人斩| 亚洲国产av午夜福利精品一区| 亚洲精品无码精品mv在线观看| 亚洲精品综合欧美一区二区三区| 色婷婷精品综合久久狠狠| 丝袜美足在线视频国产在线看| 国产青榴视频在线观看| 精品亚洲日韩国产一二三区亚洲|