基于弯管机(澳门星际)性能劣化数据的可靠性评估方法综述

作者:弯管机(澳门星际) 时间:2017-10-04 文章来源:www.xiaodujiubei.com
摘要:基于失效数据的可靠性评估方法是对产品的失效数据进行总体可靠性推断[43]得到产品的可靠性评估结果。但当样本数太少或失效数据不够多时,基于失效数据的可靠性分析方法将遭遇―...
基于失效数据的可靠性评估方法是对产品的失效数据进行总体可靠性推断[43]得到产品的可靠性评估结果。但当样本数太少或失效数据不够多时,基于失效数据的可靠性分析方法将遭遇―可信度危机‖。同时,未来的产品由于科技水平的提升,其寿命将越来越长,可靠性也会越来越高,这将对传统的基于失效数据的可靠性评估方法将带来极大挑战。 在产品的工作过程中,产品完成任务的能力会随着时间的延长而不断地下降,当超过其失效阀值后产品将无法正常工作,这种失效现象称为退化型失效。由于退化型失效不能简单的用失效或正常两个状态进行描述,只能用产品的某个或某些性能指标来表示。
近十几年来,许多学者和工程技术人员都试图通过产品性能劣化数据进行可靠性分析,并在实际运用中取得了成功。基于性能劣化数据的可靠性分析方法已逐步成为一个数控弯管机(澳门星际)可靠性分析的一个新方向。 与基于失效数据的可靠性方法相比,基于退化数据的可靠性评估方法能提供更多的信息[45],在一定程度上将提高分析精度。国内外在上世纪 70 年代就开始了基于性能劣化数据的可靠性分析的研究。Gertsbackh &Kordonskiy 首次指出了用性能劣化数据对产品的可靠性进行评估的价值,并提出了模型参数均为随机参数的简单线性模型[46],Escobar[47]总结了基于劣化数据建模的几个要点,并讨论了基于劣化数据建模与基于故障信息建模的区别和联系。Chao 在文献中对于性能劣化过程进行了全面的定性分析并对相关主题做了一些总结。 理论上,当性能指标劣化到一定阀值时,弯管机(澳门星际)会发生失效,但阀值如何设定还没有统一的方法。
目前,弯管机(澳门星际)的失效可分为内在失效和外在失效,外在失效是指由外部因素导致的弯管机(澳门星际)的失效,内部失效指因弯管机(澳门星际)内在的结构因素导致的失效。同时,失效过程可分为两种,一种为渐进式失效,即某些相关的因素的劣化引起的失效,一种为突发性失效,即随机发生的失效。大部分失效可以被看做渐进失效[56],渐进失效一般是由于老化或者与时间相关的因素的劣化导致的。由于突发性失效难以预测及评估,所以一般以防范为主,而渐进式失效则是可以追踪与预测的。基于退化数据的可靠性评估方法很多,并且有许多文献对其进行了分类[57-67],但大体上而言,其评估方法可以分为四类:基于经验的建模方法,基于模型的建模方法,基于知识的建模方法,基于数据驱动的建模方法。 基于经验的评估方法是最简单的评估方法,此类方法采用各种分布函数对劣化数据进行分析,最常用的分布方法是威布尔分布,因为它能找到浴盆曲线中初期的内在失效。基于模型的评估方法是指利用装备本身的工作模型和统计模型[69-71],一个常用的统计模型是 Kalman/particle filtering,它采用动态状态模型和基于 bayesian评估方法的测量模型。基于知识的评估方法适用于利用专家的知识来评估可靠性的问题,专家系统和模糊逻辑分析法是常见的两种基于知识的评估方法。基于数据驱动的评估方法主要利用多参数统计方法处理性能劣化数据,神经网络算法和隐马尔科夫链模型是两个典型的基于数据驱动的评估方。 
在国内,基于性能劣化数据的可靠性研究不多,1993 年赵永翔[74-77]针对机械产品的劣化失效情况提出了―广义等劣化模型‖和―等劣化模型‖。王金诺等[78]基此劣化理论对机械产品的可靠性评估和性能并行预计做了进一步的研究,可成功应用于产品设计阶段的寿命费用和性能参数的估计。刘混举等[79]也将此―等劣化模型‖应用到综采设备的可靠性评估中,并通过对比实际生产得到的结果保持一致。目前,国内常用的基于退化数据的可靠性评估方法主要分为两种:一种是基于随机过程分析的评估方法,即采用随机过程模型来描述产品性能参数逼近失效阀值的随机过程,再结合产品的失效机理,推导出产品的失效分布模型。另一种是基于―退化轨迹-回归‖的可靠性评估方法,即以产品性能劣化量或其他的相关参数作为时间的函数,通过基于回归模型的方法进行性能参数退化分析。文献[80]用线性随机过程模型对火箭的液体发动机进行研究来描述产品性能参数逼近失效阀值的过程,结合产品的失效机理,推导出产品的失效分布模型。文献[81]计算了不同的测量时间下产品性能劣化参数的统计规律,对其拟合得到统计特征参数随时间变化的函数,即性能劣化参数的分布模型,最后利用性能劣化量分布与可靠性的内在关系评估产品的可靠性。
 
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