● 摘要
现行可靠性分析与评估方法的研究大多是基于单元独立失效开展的,然而由于单元相关失效的客观存在,按单元独立失效计算的结果往往和系统可靠性的实际表现不符。本文以一类常见的相关失效系统,即共载荷失效系统为研究对象,给出共载荷失效系统可靠性分析与评估的模型和方法。
首先,通过引入“虚拟载荷”的概念拓展“载荷—强度”干涉模型的适用范围,用时间量上的干涉代替实际载荷的干涉。并以典型串联、并联及k/n表决系统为研究对象,从系统级的“载荷-强度”干涉分析出发,综合应用顺序统计量理论,直接建立能够反映共载荷失效这种失效相关性的系统可靠性模型。
其次,以指数分布为例,针对典型共载荷失效系统,建立了基于独立性假设条件的载荷—强度干涉模型与系统可靠性综合模型的概率等价关系,导出了基于单元故障率信息或试验数据的指数分布单元共载荷失效系统可靠性分析与评估模型,并运用Monte-Carlo模拟方法对所建立的共载荷失效模型进行了计算验证。
再次,以正态分布单元共载荷失效系统为研究对象,当虚拟载荷分布的变异系数为定值时,利用共载荷失效系统可靠性分析与计算方法推导出系统可靠度的数学模型;同时,基于蒙特卡洛模拟法给出了系统可靠度下限的计算方法。
最后,以某地铁车辆走行部故障诊断系统为例,研究不同分布单元共载荷失效系统可靠性分析方法,得到共载荷失效假设下系统MTBF的分析值。
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