基于多性能退化的數(shù)控裝備可靠性建模與評估.pdf

1、新時期背景下的新型數(shù)控裝備產(chǎn)品往往具有同類產(chǎn)品少、壽命比較長以及失效數(shù)據(jù)少的特點，這使得傳統(tǒng)的基于大樣本失效壽命數(shù)據(jù)的可靠性評估方法難以再有用武之地。在這種背景下，基于性能退化數(shù)據(jù)的可靠性分析技術應運而生，并逐漸成為了可靠性研究領域的熱門方向。目前關于退化過程的研究成果往往是針對單個性能指標表征的系統(tǒng)，具有很大的局限性，本文選取更為符合工程實際的多性能退化產(chǎn)品作為研究對象，運用隨機過程、Copula理論、沖擊理論以及Markov Cha

2、in Monte Carlo(MCMC)算法等多種技術手段，從多性能退化過程建模以及競爭失效建模兩個方向出發(fā)對其展開了相關研究，主要研究內(nèi)容可以總結為以下三方面：
　　(1)針對數(shù)控裝備產(chǎn)品存在的相關競爭失效問題，建立了考慮突發(fā)失效和退化失效相關性的可靠性分析模型。采用退化量分布法和泊松過程分別對產(chǎn)品所遭受的退化過程和沖擊過程進行了建模研究，通過額外退化增量這一變量表示了沖擊過程對產(chǎn)品自身退化過程造成的影響，在此基礎上建立了系統(tǒng)的

3、相關競爭故障模型。最后通過算例驗證了模型的有效性，證明沖擊過程會加速產(chǎn)品的退化過程，使產(chǎn)品的可靠性加速下降。
　　(2)針對數(shù)控裝備產(chǎn)品存在的多元相關退化問題，建立了考慮多元退化過程相關性的可靠性模型。采用維納過程對系統(tǒng)的邊緣性能退化過程進行了建模分析，針對各個性能退化過程的相關性這一關鍵問題，利用Copula函數(shù)對其進行了刻畫。在此基礎上，給出了基于貝葉斯理論的兩階段參數(shù)估計方法，并對模型中涉及的未知參數(shù)進行了估計計算。最后通過

4、算例驗證了考慮多元退化過程之間相關性的模型比傳統(tǒng)的假設多元退化過程相互獨立的模型更加符合產(chǎn)品的實際情況。
　　(3)針對數(shù)控裝備產(chǎn)品存在突發(fā)失效與多元退化失效共同作用的工程實際問題，建立了基于有效沖擊閥值的多元相關競爭失效模型。傳統(tǒng)的競爭失效模型往往認為每一次沖擊過程都會對系統(tǒng)的退化過程造成損傷累積，但是這種假設并不完全符合實際，具有很大的局限性。本文通過引入有效沖擊閥值這一概念對沖擊過程進行了更為細致的分類研究，使得改進后的沖擊