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专利号: 2017114616879
申请人: 西北工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种考虑突发失效阈值退化的飞机舱门锁系统可靠性建模方法,其特征在于,所述可靠性建模方法包括:步骤一:外界载荷冲击建模;外界冲击在时间上按照泊松过程的规律发生;以Wi表示第i

2

次外界冲击的冲击量大小,冲击量Wi服从参数为N(μW,σW)的正态分布,μW,σW分别为Wi的均值与标准差;外界载荷冲击服从速率为λ的泊松过程;

步骤二:突发失效建模;利用线性轨迹 描述突发失效阈值连续变化的部分,其中为变化初值,一般为零,β为突发失效阈值连续变化的速率,t为时刻;每次外界载荷冲击所导致的阈值阶跃降低,与冲击发生的时刻有关,以ti表示第i次冲击的发生时刻,Ti为时刻的具体值,以Yi表示第i次冲击所造成突发失效阈值的阶跃变化量;截止时间t,若没有发生过冲击,则系统发生突发失效的概率为0;若发生过1次冲击,系统保持正常的概率为P(W1<D0‑βT1)×P(t1=T1)×P(N(t)=1);

其中D0为突发失效阈值的初始值,βT1为T1时刻突发失效阈值的减少值,P(W1<D0‑βT1)表示第一次载荷冲击量W1小于突发失效阈值的概率;t1=T1在物理意义上表示第一次载荷冲击发生时刻和初始时间的时间间隔,该时间间隔服从参数为λ的指数分布;T1取[0,t]中的任意值;

步骤三:退化失效建模;退化失效由连续退化部分和阶跃退化部分组成,其中,连续退化部分为机械系统正常工作中发生的自然退化,用X(t)表示,阶跃退化部分为由于外界冲击导致的退化量的阶跃式增加,用S(t)表示,用XS(t)表示系统总的退化量,则XS(t)=X(t)+S(t);

X(t)使用线性退化轨迹进行建模,即 其中 为正常退化量的初值,γ为

线性退化轨迹中退化量增加的速率,t为时刻;

步骤四:机械系统可靠性建模;基于步骤二和步骤三对机械系统进行机械系统可靠性建模;

步骤五:根据步骤四中得到的机械系统可靠性建模,得到机械系统可靠度的计算数据以及失效率数据,并基于数据描绘可靠度和失效率随时间变化曲线;

其中,所述突发失效建模中,包括突发失效模式的失效阈值退化的建模,阈值的演化包括冲击所致阶跃退化部分和连续退化部分,在第n次冲击到来时,突发失效的即时失效阈值表示为D0‑(Y1+Y2+…+Yn‑1)‑β(T1+T2+…+Tn),其中D0为初始阈值,Yi(i=1,2,…,n‑1)为突发失效阈值在第i次外界冲击作用下所发生的阶跃退化量值,(Y1+Y2+…+Yn‑1)为阈值总的阶跃量,Ti(i=1,2,…,n)为第i次与第i+1次外界冲击到来的间隔时间,亦表示阈值的连续退化时间,β为退化速率,β(T1+T2+…+Tn)为总的连续退化量;

对突发失效的建模,系统不发生突发失效需要求外界冲击载荷小于即时的突发失效阈值,系统不发生突发失效的概率表示为其中Wi为第i次外界冲击载荷的量值,D0‑(Y1+Y2+…+Yn‑1)‑β(T1+T2+…+Tn)表示突发失效的即时阈值,n可取任意大于等于0的整数,可表示冲击到来次数的任意性,dTi(i=1,2,…,n)为对冲击到来时间的微分,表示冲击到来时间的任意性;其中,所述机械系统可靠性建模中,对系统可靠性的建模,系统不发生失效既要求不发生突发失效,又要求不发生退化失效,系统的可靠度表示为其中Xs(t)为系统软失效过程,H为软失效过程阈值。