無失效指數(shù)分布可靠性評估方法及在航天工程中的應(yīng)用

西部電子】990年第3期(總第3期) 可靠性設(shè)計在結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)用及分析 羅衛(wèi)震 在工程技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)，各種結(jié)構(gòu)件在使用期內(nèi)，需要承受各種載荷的作用，而不能出現(xiàn)嚴 重的后果。為此，在考慮成本、可靠性、重量及體積等因素以選擇最好的結(jié)構(gòu)設(shè)計時，需要 有一種在設(shè)計階段便能予估零部件可靠性的方法。我們知道結(jié)構(gòu)可靠性的理論基礎(chǔ)是已知零 部件具有某種承載能力，如果使用條件引起的應(yīng)力超過這個能力就會發(fā)生失效。而常規(guī)設(shè)計 法是以安全系數(shù)等經(jīng)驗性系數(shù)作為基礎(chǔ)，但未能給出零部件故障的概率指標。過去有些人認 為使用高于予想值的安全系數(shù)就能完全避免零部件失效。實際上，對于相同的安全系數(shù)，失 效概率可由低值變化到不可取的高值，只有當安全系數(shù)是根據(jù)婁似零部件的大量經(jīng)驗確定 時，才能保證使用的安全系數(shù)正確，但是大量的設(shè)計變量及參數(shù)又常常是隨機變量，而常規(guī) 設(shè)計方法卻完全忽略了這

隨著科學(xué)技術(shù)和通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,如今通信網(wǎng)的發(fā)展越來越完善。戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)主要是為作戰(zhàn)部隊服務(wù),即作戰(zhàn)部隊在戰(zhàn)場上運用各種通信手段的基礎(chǔ),其對作戰(zhàn)部隊在如今信息化戰(zhàn)爭中,具有非常重要的作用,因此注重戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)可靠性與抗毀性進行評估,能夠有效取得戰(zhàn)場信息權(quán)的勝利。本文主要針對戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)可靠性與抗毀性綜合評估方法和綜合評估應(yīng)用進行了研究和探討,以期促進戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)資源配置的優(yōu)化,從而加強信息化戰(zhàn)爭的防范。

隨著科學(xué)技術(shù)和通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,如今通信網(wǎng)的發(fā)展越來越完善。戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)主要是為作戰(zhàn)部隊服務(wù),即作戰(zhàn)部隊在戰(zhàn)場上運用各種通信手段的基礎(chǔ),其對作戰(zhàn)部隊在如今信息化戰(zhàn)爭中,具有非常重要的作用,因此注重戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)可靠性與抗毀性進行評估,能夠有效取得戰(zhàn)場信息權(quán)的勝利。本文主要針對戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)可靠性與抗毀性綜合評估方法和綜合評估應(yīng)用進行了研究和探討,以期促進戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)資源配置的優(yōu)化,從而加強信息化戰(zhàn)爭的防范。

某型航天加注泵(簡稱加注泵)屬于長壽命、高可靠性產(chǎn)品,失效數(shù)據(jù)極少。其長期處于備用狀態(tài),每次開機工作的時間極短。加注泵性能退化不但和累積工作時間關(guān)系緊密,而且和累積備用時間有很大的關(guān)系。對加注泵的性能可靠性評估方法展開研究,以wiener過程模型為基礎(chǔ),提出以累積工作時間和備用時間同時作為自變量的建模方法,最終解決問題。

伴隨著閥門的作用日益提升,因此對閥門可靠性提出了更高的要求。對此,本文首先對導(dǎo)致閥門失效的原因進行剖析,并在此基礎(chǔ)上闡述了閥門產(chǎn)品可靠性評估原則及重要意義。只有保障閥門產(chǎn)品的可靠性,才能夠更好的將閥門的作用發(fā)揮出來。

hasofer-lind(hl)所提出的方法不能很好解決高度非線性的功能函數(shù)可靠度指標的求解問題。wang和gran-dhi提出的高效的可靠度指標計算方法彌補了hl方法存在的不足,但此方法對功能函數(shù)中的所有變量都采用相同的非線性指標,并且在迭代過程中要通過求解一個關(guān)于非線性指標的隱式非線性方程來確定非線性指標,因此計算難度和計算量大。文中借助fadel解決結(jié)構(gòu)優(yōu)化問題提出的兩點指數(shù)優(yōu)化方法,改進wang等提出的方法,不但彌補了hl方法的不足,而且通過對功能函數(shù)的不同變量取不同的非線性指標,并利用迭代過程中前后兩步的信息,給出非線性指標的顯示表達式,降低計算難度的同時減少了計算量。

可靠性分析在巖土工程中的應(yīng)用——就可靠性理論的發(fā)展為線索，闡述了可靠性理論在土木工程、巖土工程的發(fā)展與應(yīng)用，分析了巖土參數(shù)的不確定性與其本身固有的變異性，特別針對泥巖參數(shù)的可靠性分析，提出了可靠性分析在泥巖中的基本發(fā)展思路。

可靠性分析在巖土工程中的應(yīng)用 陳靜 土木工程系南京理工大學(xué)南京210094江蘇 摘要：就可靠性理論的發(fā)展為線索,闡述了可靠性理論在土木工程、巖土工程的 發(fā)展與應(yīng)用,分析了巖土參數(shù)的不確定性與其本身固有的變異性,特別針對泥巖參 數(shù)的可靠性分析,提出了可靠性分析在泥巖中的基本發(fā)展思路。 關(guān)鍵詞:可靠性;土木工程;不確定性;泥巖;泥巖參數(shù) 1引言 巖土工程中所接觸的巖石和土是在漫長的地質(zhì)年代中形成的,本身處在不斷 的變化中,這種變化是由包括自然條件的變化和人類活動所引起的變化。再從巖 土的物質(zhì)成分的組成、結(jié)構(gòu)與構(gòu)造的特點、含水狀態(tài)以及疏密狀態(tài)等性狀來看, 盡管人們已經(jīng)在理論上和試驗手段上做出很大努力,但是要做出與實際情況相同 的各種參數(shù)是不可能做到的,這就說明巖土性狀表現(xiàn)出很大的變異性,非人類完全 所能控制的。在巖土工程中的許多工程現(xiàn)象和過程,表現(xiàn)出很大

簡單論述了可靠性理論在我國現(xiàn)階段的發(fā)展概況,研究了巖土工程中大量不確定性存在的原因,歸納了巖土工程中可靠性分析相對于結(jié)構(gòu)工程中的特點,以及現(xiàn)階段巖土工程規(guī)范中有關(guān)可靠性的應(yīng)用問題,以使巖土工程的可靠性分析更加完善。

就可靠性理論的發(fā)展為線索,闡述了可靠性理論在土木工程、巖土工程的發(fā)展與應(yīng)用,分析了巖土參數(shù)的不確定性與其本身固有的變異性,特別針對泥巖參數(shù)的可靠性分析,提出了可靠性分析在泥巖中的基本發(fā)展思路。

基于體系結(jié)構(gòu)的軟件可靠性模型建立在軟件研制周期的初期階段,能夠?qū)浖M行較早的可靠性分析,對早期軟件結(jié)構(gòu)的變更以及后期軟件的更新與升級都提供了一定的指導(dǎo)依據(jù)。然而,早期的基于體系結(jié)構(gòu)的軟件可靠性模型只對單一的軟件結(jié)構(gòu)進行分析,這顯然不滿足如今同時存在多種體系結(jié)構(gòu)風(fēng)格的復(fù)雜軟件的需求。分析了目前常用的軟件體系結(jié)構(gòu)風(fēng)格,在基于混合體系結(jié)構(gòu)的軟件可靠性模型的基礎(chǔ)上,闡述了應(yīng)用體系結(jié)構(gòu)模型進行評估的步驟,并結(jié)合實例進行了分析與驗證。

隨著計算機技術(shù)和集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域，而嵌入式軟件也在發(fā)揮著日益重要的作用。因此面對復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)計和惡劣的空間環(huán)境。要保證系統(tǒng)正確運行，嵌入式軟件就必須滿足高可靠性的要求。目前在航空航天領(lǐng)域人們使用多種方法來提高軟件的可靠性，但是對于軟件可靠性評估的研究卻尚嫌不足。本文選擇了當前比較流行和前沿的三種軟件可靠性評估方法作為研究對象，首先介紹了它們的基本原理，然后從多個方面對它們進行了比較。討論了它們在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用價值。

基于概率論,給出了一種模糊可靠性指標的計算模型.選用分布區(qū)域有限的β分布作為隨機變量的概率分布類型,由功能函數(shù)中隨機變量的相關(guān)數(shù)據(jù)確定模糊事件的\"模糊臨界區(qū)間\".將β分布函數(shù)引入到模糊失效事件的隸屬函數(shù)中,使隸屬函數(shù)具有在整個定義域上光滑、曲線中心對稱的特點.針對巖土工程問題中功能函數(shù)較簡單的情況,推導(dǎo)出計算模糊事件失效概率的具體表達式.通過實例得出了豎向承載樁承載力的模糊失效概率與相應(yīng)的可靠性指標.計算實例表明,本方法在進行可靠性分析中具有精度高、計算簡便等優(yōu)點.

β分布在巖土工程模糊可靠性分析中的應(yīng)用——基于概率論，給出了一種模糊可靠性指標的計算模型．選用分布區(qū)域有限的口分布作為隨機變量的概率分布類型，由功能函數(shù)中隨機變量的相關(guān)數(shù)據(jù)確定模糊事件的“模糊臨界區(qū)間”．將β分布函數(shù)引入到模糊失效事件的隸屬函...

地鐵聯(lián)鎖系統(tǒng)具有高安全性的特點,通常采用動態(tài)故障樹分析方法分析聯(lián)鎖系統(tǒng)可靠性,但是隨著故障樹的增長,馬爾可夫狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖就會變得非常巨大,相應(yīng)地會帶來計算度的復(fù)雜。對于一個熱備件的地鐵聯(lián)鎖系統(tǒng)而言,運用共因失效原理能夠簡化分析過程,避免因建立動態(tài)故障樹、轉(zhuǎn)化馬爾可夫圖和矩陣計算而帶來的復(fù)雜過程。仿真證明此方法是切實可行的。

如今，不同體系的建筑鋼結(jié)構(gòu)開始被逐漸的使用在建筑施工當中。但使用建筑鋼結(jié)構(gòu)的同時產(chǎn)生了較多的危險事故。因此，必須對鋼結(jié)構(gòu)進行科學(xué)合理的檢測和評估，從而使其更加可靠合理，為建筑物的安全性提供保障。

筆者研究并建立了焊接鋼管焊縫漏檢缺陷的概率分布模型及材料性能、輸送壓力的概率分布模型;采用失效評估圖(fad)技術(shù),引入可靠性理論,建立了油氣輸送管線用焊接鋼管的可靠性評估模型和方法,即基于fad技術(shù)的montecarlo方法;計算得出西氣東輸用焊接鋼管的失效概率低于10-5,可靠度超過0.99999,達到dnvrpf101標準對管道可靠度的要求。

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,不同體系的建筑鋼結(jié)構(gòu)越來越廣泛地應(yīng)用于工程實踐。與此同時,既有的和在建的鋼結(jié)構(gòu)工程事故也時有發(fā)生,因此,對鋼結(jié)構(gòu)建筑進行健康檢測并據(jù)此進行科學(xué)的結(jié)構(gòu)可靠性評估就顯得十分重要。本文介紹了既有建筑可靠性評估理論研究現(xiàn)狀及相關(guān)標準,重點討論了目前檢測中基于抽樣檢測得到的小樣本信息進行結(jié)構(gòu)可靠性評估存在的問題。最后,提出了基于有限健康檢測/監(jiān)測信息的結(jié)構(gòu)可靠性評估策略,為進一步的研究提供參考。

可靠性與維修性指標是影響武器系統(tǒng)效能的重要因素。文中對雷達系統(tǒng)效能評估中的可靠性和維修性進行研究,給出了可靠性與維修性試驗數(shù)據(jù)的處理方法。通過對系統(tǒng)的分析在建立效能評估wseiac模型的基礎(chǔ)上,把可靠性與維修性數(shù)據(jù)應(yīng)用到系統(tǒng)效能評估中。最后,分析了可靠性與維修性對系統(tǒng)效能的影響。

裝備研制過程中存在各種因素的影響和制約,導(dǎo)致可靠性工作項目的實施效果對于裝備最終是否能達到規(guī)定的可靠性要求存在著很大風(fēng)險。將風(fēng)險管理引入裝備研制可靠性工作項目中,以國軍標規(guī)定的裝備研制可靠性工作要求為依據(jù),建立了裝備研制可靠性工作項目風(fēng)險體系,通過對可靠性工作項目風(fēng)險概率等級和風(fēng)險影響度等級分別進行評估來評定可靠性工作項目風(fēng)險等級,并通過航天型號研制單位可靠性工作項目風(fēng)險評估案例驗證了提出的可靠性工作項目風(fēng)險等級評估方法。對航天型號研制中可靠性工作項目風(fēng)險等級進行了評估,并對評估結(jié)果進行了分析。最后,對裝備研制過程中可靠性工作項目風(fēng)險管理問題進行了研究。

介紹了國內(nèi)外開展交流接觸器可靠性研究概況,闡述了機床用交流接觸器機械操作可靠性試驗方法與評估方法。指出交流接觸器通斷實際電氣負載時產(chǎn)品失效分布類型為威布爾分布,失效率不是常數(shù),不宜采用失效率大小作為交流接觸器通斷實際電氣負載時的可靠性指標,而應(yīng)采用可靠性測定試驗,并給出了交流接觸器通斷實際電氣負載時可靠性試驗方法與提供可靠性數(shù)據(jù)的評估方法。

介紹了概率隨機可靠度計算理論中改進的一次二階矩法及可靠度反問題計算理論。以一軟巖巷道穩(wěn)定可靠度的問題為例,應(yīng)用可靠度反問題分析方法作了參數(shù)的計算,并對結(jié)果進行分析,表明該方法對地下軟巖工程中設(shè)計參數(shù)的控制具有指導(dǎo)作用。