一、失效相关结构系统可靠性分析及近似求解（论文文献综述）
郭威[1]（2021）在《基于混合教与学算法结构系统可靠性优化设计研究》文中进行了进一步梳理随着经济的快速发展,工程结构的安全与否也愈发引起各国学者的重视。基于此现状,学者们提出了基于结构可靠性优化设计的思想,采用优化算法求解结构设计问题提供了一种新的思路。因为优化算法不需要精确的模型也可以计算出较好的结果。教与学优化算法是近些年提出的启发式算法,具有参数少,全局搜索能力强的优点,但也存在一些不足和缺陷。本文首先对教与学算法进行两种不同方式的改进,并和禁忌搜索算法进行混合,提高了教与学算法的性能。最后将可靠性指标作为约束条件代入优化问题中,通过算例表明了混合算法可以适用于结构可靠性优化问题中。本文主要的研究内容及结论如下:（1）首先对教与学算法进行两种不同方式的改进,然后与禁忌搜索算法进行混合,分别提出了TLBO-TS和CFTLBO-TS两种混合算法,第一种是对教与学算法中的教学因子做非线性递减改进,第二种是将收缩因子引入到教与学算法中的教阶段。基于以上两种改进方法的教与学算法具有全局搜索速度快和禁忌搜索算法具有局部搜索能力强的特点。通过测试函数表明,这两种混合教与学优化算法均具有收敛速度快,运行结果更优的特点。（2）针对结构系统概率可靠性优化问题,本文提出了基于结构概率可靠性TLBO-TS混合算法的优化设计模型,该模型以结构质量最小化为单目标函数、以改进一次二阶矩法计算得到的概率可靠性指标和截面面积为约束条件。通过两个桁架结构优化算例表明了,利用该混合教与学算法计算出的结果优于基本教与学算法以及相关参考文献的结果,适用于结构系统可靠性优化问题中。（3）针对结构系统非概率可靠性优化问题,本文提出了基于结构非概率可靠性CFTLBO-TS混合算法的优化设计模型,该模型实质为嵌套优化设计模型,外层为质量最小化,内层为非概率可靠性分析。其中外层质量最小化通过CFTLBO-TS混合算法进行优化,内层非概率可靠性分析通过迭代运算进行优化,非概率可靠性指标通过用区间模型计算得到。通过两个桁架结构优化算例,验证了本文提出的CFTLBO-TS混合教与学算法结构非概率可靠性优化设计方法的正确性和可行性。本论文共有图27幅,表9个,参考文献97篇
李享[2]（2021）在《基于动态贝叶斯网络的无线通信系统可靠性分析与故障诊断》文中指出信息技术的快速发展为产业变革带来新的机遇。信息化作为各行业（军事、医疗、能源、交通）的远景目标与发展方向,促使实体行业与网络空间的深度融合,以满足更高质量的发展需求。无线通信技术作为网络空间的关键技术,被广泛应用于实体行业的信息化变革,形成适用于各行业领域的无线通信系统。然而,该系统在发挥其智能化优势的同时,也大大增加了系统的复杂性与不确定性,造成系统面临故障频发、性能波动以及薄弱环节难以精准定位的诸多可靠性问题。因此,针对前景广阔的无线通信系统,开展考虑实际物理特征与独特运行方式的系统可靠性分析与故障诊断,是信息时代的军事指挥、医疗诊断、能源生产以及交通运输的迫切需求与技术保障。无线通信系统作为网络空间的载体,其可靠性分析与故障诊断面临诸多现实问题与技术瓶颈,包括:通信场景多样且针对特定场景的系统可靠性分析模型难以搭建;设备功能繁多且各功能层次与组成部件的失效动态相关;网络结构复杂且针对网络的可靠性建模方法存在组合爆炸;系统节点众多且遍历所有节点的诊断方法存在观测能力不足。因此,针对无线通信系统的可靠性分析与故障诊断工作难以套用现有的分析理论与诊断技术,亟需在此领域寻求理论创新与技术突破。本文针对上述问题,考虑无线通信系统的不同性能指标与技术要求,展开该系统的可靠性建模分析与故障诊断研究,具体研究内容与成果如下:（1）提出了基于路径损耗模型的无线电传播可靠性建模方法。通过考虑复杂通信场景下,环境因素对无线电传播可靠性的影响问题,本文引入了路径损耗模型对其进行可靠性建模分析。首先,针对具体的通信频段,基于路径损耗模型,综合分析了通信频率、设备参数、通信距离等变量参数的不确定性问题。然后,运用对数正态分布拟合通信距离的随机分布曲线,并结合路径损耗模型,求解了不同通信场景下,路径损耗值的分布函数解析解。最后,通过求解路径损耗阈值,结合构建的可靠性分析模型,计算出了不同频率的无线电在各个通信场景的传播可靠度值。（2）针对多层次系统的可靠性分析问题,提出了一种基于离散时间贝叶斯网络的建模方法。首先,针对动态贝叶斯网络（Dynamic Bayesian Network,DBN）的动态逻辑门,构建了基于节点失效时间的概率表建模方法,并通过与蒙托卡罗仿真（Monte Carlo Simulation,MCS）结果对比,验证了方法的准确性。然后,基于多层次系统的工程背景与结构特性,建立了对应的多层次系统可靠性分析模型。最后,对无线通信系统中的典型通信设备进行功能层次与结构层次的逐层分析,建立了基于通信任务的可靠性分析模型,并通过所提方法对电台的可靠度进行定量计算,验证了方法的实用性。（3）考虑无线通信网络中存在的混合失效类型,本文提出了基于混合动态贝叶斯网络（Hybrid Dynamic Bayesian Network,HDBN）的无线通信网络可靠性建模方法。针对传统DBN算法的建模复杂、组合爆炸等问题,本文提出了一种高效便捷的二态概率表建模方法,并通过与MCS、连续时间贝叶斯网络（Continuous-Time Bayesian Network,CTBN）算法的结果对比,验证了本文所提方法的准确性。然后,针对无线通信网络中的各种通信任务（2端、k端、k n端通信）,提出了对应的HDBN建模方法。最后,将所提方法应用于某军用无线通信网络的可靠性分析,验证了方法的可行性。（4）提出了基于动态贝叶斯推理的无线通信系统分层故障诊断方法。首先,对现有的DBN推理算法进行对比分析,选取其中适用于多节点同时观测的推理算法。然后,考虑节点失效的动态特性对节点后验概率排序的影响,基于所选DBN推理算法,提出了一种动态诊断算法以求解节点后验概率的变化曲线。根据后验概率曲线将任务时间划分为多个阶段,并分阶段对各节点的后验概率进行了大小排序。最后,考虑通信系统节点众多、DBN算法观测能力不足等问题,提出了一种分层诊断算法。基于所提方法,实现了无线通信系统的分层故障诊断,以定位出系统在不同阶段各层级的薄弱节点。
宋宇飞[3]（2021）在《融合多源不确定性及复杂失效特征的系统可靠性综合评估》文中研究说明航天器、舰艇、数控机床等大型机电系统的可靠性分析与评估是保证系统安全、高效运行的重要手段。然而,随着现代大型机电系统的智能化、数字化和集成化程度不断提高,不仅系统中部件数量、种类剧增,而且部件、模块及子系统的功能和构成日益复杂。在设计、生产、服役过程中,由于实验不完备、设计缺陷、加工误差、认知局限及工作环境等因素,影响复杂系统可靠性的不确定性信息更加多样化;同时系统部件、模块及子系统等相互间的作用关系高度耦合,导致复杂系统的失效特征更加复杂。但是,目前传统的可靠性分析与评估方法主要针对随机-参数不确定性和冗余系统共因失效,不满足以多源不确定性及相关失效为特点的现代大型机电系统可靠性评估需求。因此,为保证有效、准确地分析与评估现代大型机电系统的可靠性,开展综合多源不确定性及复杂失效特征的系统可靠性评估具有重要的意义与价值。为解决上述难题,本文在国家自然科学基金委项目的资助下,在研究随机-参数不确定性及共因失效的基础上,以多源不确定性及从属失效下的系统可靠性评估为核心,从多源不确定性统一量化、从属失效下可靠性评估、综合可靠性评估方法等方面展开研究,建立融合多源不确定性及复杂失效特征的系统可靠性综合评估框架,并在工程实例中验证其可行性。本文主要的研究工作如下:（1）构建基于显式分析方法和β因子模型的区间贝叶斯网络,实现随机-参数不确定性下复杂系统的可靠性分析与评估。区间贝叶斯网络是传统贝叶斯网络的一种拓展模型,可有效地表征随机不确定性和参数不确定性。同时,为综合评估共因失效对系统可靠性的影响,通过在贝叶斯网络中增添独立节点的方式,将β因子模型引入区间贝叶斯网络中,从而建立基于显式分析方法与β因子模型的区间贝叶斯网络。针对上述构建的区间贝叶斯网络无法分析多阶共因失效的问题,借助马尔可夫方法对相关失效系统的建模优势,构建非精确连续时间马尔可夫链。通过仿真分析与实例验证,证明提出的方法可有效综合评估随机-参数不确定性及共因失效下复杂系统的可靠性。（2）构建基于copula理论的非时齐连续时间马尔可夫链,实现随机-参数不确定性及确定从属失效下系统的可靠性分析与评估。马尔可夫模型中表征部件相关失效的状态转移率取值多依赖专家经验与主观假设,以致可靠性评估结果的可信度较低。为解决上述问题,将copula理论引入连续时间马尔可夫链中,详细阐述通过copula函数计算马尔可夫状态转移速率的方法,从而提出基于非时齐连续时间马尔可夫链的确定从属失效系统可靠性分析方法。同时,为综合评估随机-参数不确定性对系统可靠性的影响,运用区间值表征部件寿命分布的不确定性参数。针对马氏链建模与求解时面临的状态爆炸问题,应用分层模型降低马氏链的规模。经仿真分析及实例验证,证明该方法可有效实现随机-参数不确定性及从确定属失效下系统的可靠性分析与评估。（3）构建概率盒贝叶斯网络,解决系统可靠性分析中多来源不确定性的统一量化问题。针对实际系统可靠性建模中多种不确定性共存的问题,运用概率盒统一量化证据结构体、概率分布、区间分布、区间信息等多种表征形式的不确定性参数。结合贝叶斯网络对不确定性的建模与推理优势,提出一种概率盒贝叶斯网络,并明确定义网络的推理机制。通过仿真分析及实例验证,证明该模型可有效实现多源不确定性下系统的可靠性分析与评估。（4）构建基于copula理论的概率盒贝叶斯网络,实现融合多源不确定性及确定从属失效的系统可靠性分析与评估。为综合考虑多种形式的不确定性参数及确定从属失效对复杂系统可靠性的影响,建立基于copula理论的概率盒贝叶斯网络,该模型将求解多部件联合分布的m维积分运算转化为2m个差分运算,计算效率高。经仿真分析与实例验证,证明上述方法可有效地实现融合多源不确定性及确定从属失效下的系统可靠性综合评估。（5）构建基于仿射算法的概率盒贝叶斯网络,实现融合多源不确定性及非确定从属失效的系统可靠性分析与评估。面对实际工程中更为常见的非确定从属失效问题,基于copula理论的相关性分析方法不再适用。为解决上述问题,提出基于仿射算法的概率盒贝叶斯网络。通过与Frechet不等式对比,该方法的计算结果不确定度小,效果更好。经实例分析,证明该方法可有效地实现多源不确定性及非确定从属失效下的系统可靠性综合评估。从理论模型、数学推理、仿真与实例分析,均证明本文构建的融合多源不确定性及复杂失效特征的系统可靠性综合评估方法是有效的,对现代机电系统的可靠性评估具有较高的实用价值和指导意义。
李赛[4]（2021）在《飞机机翼结构系统的可靠性分析》文中研究说明可靠性是描述飞机性能的重要指标,机翼作为飞机重要的组成部分,机翼结构的可靠性不仅对飞机工作状态中的飞行性能有很大的影响,也会对飞机在飞行中乘坐人员的安全有重要影响,对机翼进行可靠性分析能够有效提高飞机的飞行性能以及飞行安全。本文主要对飞机机翼结构进行多种失效模式的可靠性分析。首先确定机翼载荷约束以及材料属性,进行参数化建模。使用Abaqus有限元分析软件对模型进行计算分析,首先确定有限元分析方法,由于需要进行非线性屈曲分析,所以采用显示动力学方法对机翼模型进行有限元计算。在进行非线性屈曲分析之前需要对机翼模型引入初始缺陷,所以机翼模型先进行特征值屈曲分析。最后得到显式动力学计算结果,输出不同随机变量的条件下的最大应力值,最大位移值和支座反力。确定机翼的失效模式与功能函数,应用基于Kriging代理模型的改进一次二阶矩法对每一个失效模式进行可靠度计算,得到可靠性指标β与失效率。再对机翼模型进行灵敏度分析,首先进行定性分析,采用控制变量法改变单个随机变量,观察该随机变量对失效模式可靠度的影响程度。然后进行灵敏度计算,分别计算得到五个失效模式下不同参数的标准差和均值的有量纲和无量纲的灵敏度并与定性分析结果进行比较。将五个失效模式进行串联组成一个串联系统,计算串联系统的可靠度。选择了两种计算串联系统可靠性的方法:逐步累积计算法、逐次等效失效模式计算法,对其进行编程计算机翼结构系统的可靠度,并将得到的计算结果进行对比。最后对机翼结构进行优化设计分析,优化方法为基于Kriging代理模型,将可靠性指标β计算结果与和质量相关的随机变量拟合成Kriging代理模型,将可靠性指标β作为Kriging代理模型的响应值直接设为优化分析中的约束条件,避免每次迭代都需要进行可靠性计算,使用的优化算法为人工鱼群优化算法,目标函数为机翼质量的最小值,最后得到的最优解有效的降低了机翼的质量。
任乐平[5]（2020）在《基于模糊失效准则的V腿连续梁桥地震易损性及风险评估》文中认为自上个世纪90年代以来,基于性能的地震工程理论和抗震设计方法已被广泛接受,并逐步引入到各国相关工程抗震设计规范中。作为基于性能抗震设计中的重要组成部分——地震易损性分析,其优势之一就是能够充分考虑诸多不确定性因素,从而对桥梁结构抗震性能进行综合评估。然而,对于不确定性因素对结构地震易损性的影响,学者们大多集中在随机性方面的研究,而忽略了结构损伤状态模糊性的影响。事实上,相邻两个损伤状态的界限并不是清晰明确的,考虑模糊性更能符合真实情况。本文采用理论分析、数值模拟相结合的方法,以一座三跨V腿连续梁桥为工程背景,基于模糊失效准则建立了一套能够同时考虑地震随机性、结构自身不确定性以及损伤状态模糊性的桥梁地震易损性评估方法及风险评估流程。进一步优化和改进了条件边缘乘积法,即新改进的PCM法。利用新改进的PCM法建立了桥梁系统易损性分析流程。该分析流程能够在考虑多种构件失效模式相关性的基础上简便快速地建立桥梁系统易损性曲线。本文主要完成以下工作:（1）以某三跨V腿连续梁桥为工程背景,利用OpenSees有限元分析软件建立了桥梁动力分析模型。在考虑地震随机性与桥梁自身不确定性的基础上,利用“云图法”形成了桥梁构件易损性曲线。（2）考虑桥梁构件失效准则的模糊性,引入模糊数学理论来描述结构的损伤过程。采用隶属函数来描述失效边界的模糊性,推导出基于模糊失效准则下的构件失效概率,同时研究了隶属函数分布类型和隶属区间的大小对依托工程桥梁地震易损性曲线的影响规律（3）进一步优化和改进了PCM法,即新改进的PCM法。将新改进的PCM法从失效模式数量、可靠度指标及相关性系数三个维度进行计算精度的验证。基于新的改进PCM法,建立了一套能够同时考虑地震随机性、桥梁自身不确定性以及损伤模糊性桥梁系统易损性分析方法和分析流程,给出了依托工程基于模糊失效准则的桥梁系统易损性曲线。（4）提出了基于模糊失效概率的桥梁地震风险评估方法。研究了隶属函数分布类型和隶属区间的大小对依托工程桥梁地震风险概率的影响,实现了对依托工程桥梁地震风险评估。（5）针对V腿连续梁桥的结构特点,研究了V腿叉角角度大小对依托工程桥梁地震易损性及风险的影响,揭示了V腿夹角对此类桥梁抗震性能及地震风险概率的影响规律,其研究成果可为设计同类桥梁提供参考。
苏鹏[6]（2020）在《几类多状态复杂系统的可靠性分析》文中进行了进一步梳理多状态复杂系统的可靠性分析是当今可靠性工程和系统安全应用领域的主流研究方向之一。随着多状态复杂系统在计算机网络、机械工程、电网系统、载人飞船、交通运输、土木建设和故障检测等领域的广泛应用,大量可靠性相关问题也相继出现,并受到了越来越多的系统工程师和科研学者的关注和研究。多状态复杂系统具有多状态、多阶段、多功能、高可靠、小子样、长寿命以及复杂相依性和随机不确定等特点,应用经典可靠性理论对这些复杂系统的可靠性模型进行描述和定量分析及比较愈发困难。基于经典可靠性理论对这些复杂系统的模型和功能进行简化,利用所得到的简化系统可靠性来近似逼近复杂系统的可靠性,这样可能会出现比较大的误差甚至得到错误的结果。因此,根据多状态复杂系统的特点,运用可靠性数学与可靠性工程、可靠性管理等理论,研究适用于现代复杂系统的可靠性设计,实验和分析等新方法和新技术具有重要的理论意义和现实应用价值。本文旨在以电力,计算机网络,通讯网络等为背景,研究了三类动态复杂系统的可靠性问题。第一类是基于产能共享机制,研究了几种不同拓扑结构下动态系统的可靠性建模及优化问题;第二类是泊松冲击下阶段任务系统的可靠性建模及评估问题;第三类探讨了具有概率传播失效和隔离效应的动态网络系统的可靠性建模与分析问题。为解决上述几类系统的可靠性问题,本文综合利用了通用生成函数方法、二值决策图方法、模块化方法等,分析了产能共享机制下的三种不同多状态系统结构模型的工作原理、泊松冲击下的阶段任务复杂系统的可靠度评估、概率传播失效和隔离效应并存下的复杂网络系统的可靠性建模。在第一章绪论中,详细介绍了三类多状态复杂系统的产生与相关应用背景,及近期研究成果和目前研究中尚存的不足和亟需解决的问题。根据研究内容的不同,本文核心内容分为以下五个部分:第二章研究了基于产能共享机制的多状态复杂系统可靠性建模和相关优化问题。所考虑的复杂系统由m个不同的k/n（G）子系统和一个传输系统Common bus组成,任一子系统i包含ni个不同的元件,且每个元件的产能为一随机变量,子系统i的需求亦是一个随机变量,假定产能和需求都是有限状态离散随机变量。子系统i的产能不能满足其自身需求,或是其正常工作的元件数目少于其自身要求的最小个数ki,均会导致其发生故障。在产能共享机制下,任一子系统可将满足于其自身需求的剩余产能通过Common bus共享至其它具有产能短缺的子系统中,实现产能共享。产能共享后,所有子系统的需求都能得到满足,则整个系统是可靠的。应用二变量通用生成函数方法,给出了产能共享系统的可靠度评估算法,并通过一个分析例子和一个数值案例验证了该方法的有效性。最后,讨论了一个传输容量有限的产能共享系统的结构优化问题。第三章探讨了基于产能共享机制的多状态复杂串联系统可靠性建模和分析问题。系统由m个不同k/n（G）子系统串联组成,各个相邻子系统之间由一个产能传输线相连接,并且每个产能传输线具有传输容量限制。本模型与第二章模型的区别在于子系统的连接方式不同,前一个模型中由Common bus把各子系统连接起来,本模型中的子系统是一个一个串联而成。系统中任意两个相邻子系统中的剩余产能均可通过与其连接的产能传输线进行共享,之后进一步通过下一个非相邻的产能传输线将剩余产能进行共享,直至整个系统的过剩产能实现传输共享。通过构建新的二变量通用生成函数设计了一种有效的算法评估整个产能共享串联系统的可靠度。最后,通过一个分析例子和一个数值案例验证了该模型的合理性,以及所应用算法的有效性。第四章分析了基于产能共享机制的星型结构多状态复杂系统可靠性建模和评估问题。所考虑的星型结构复杂系统是由两类子系统组成,一类是位于星型结构中央的一个主系统,另一类是围绕在星型结构终端位置的n个辅系统,且主系统和所有辅系统的产能和需求均为离散的随机变量。所有辅系统通过各自连接的传输线点对点的连入主系统,且各条传输线的传输容量是有限的。所有辅系统的剩余产能首先通过与其连接的传输线共享至主系统,之后主系统将满足于自身需求外的过剩产能进一步传输至不能满足自身产能需求的辅系统中。整个系统可靠的条件是:当且仅当主系统和若干个辅系统同时正常工作。然后,基于传统的通用生成函数算法评估了整个星型产能共享系统的可靠性指标。最后,通过一个分析例子和一个数值案例表明了该模型所得结果的正确性和有效性。第五章探讨了受Poisson冲击作用下的阶段任务系统可靠性分析问题。假定系统元件服从非指数分布,冲击服从齐次Poisson过程,应用半马尔科夫过程理论对子系统进行状态概率分析,结合随机过程理论和近似积分计算方法得到了冲击影响下的电子元件失效分布函数。然后,基于模块化的方法,利用阶段任务二值决策图方法实现了对多阶段任务动态复杂系统的可靠性评估。最后,给定一个实际案例,对提出的模型和方法进行了验证。第六章研究了受概率传播失效和隔离效应影响的复杂网络系统可靠性分析问题。本章所考虑的概率传播失效效应是指系统中某一具有概率传播失效的元件发生故障,会波及系统中其它一些元件以相同或不同概率发生失效。失效隔离表示网络系统中某一触发元件发生失效,将会导致与其功能相依元件发生隔离现象。由于只有当触发元件的故障发生在概率传播失效之前才会导致失效隔离,因此触发元件和具有概率传播失效元件两者在时间维度上存在竞争失效关系。如果触发元件首先发生故障,则与其对应的功能相依元件中所发生的概率传播失效将不会对系统中其它元件产生波及作用。然后,基于二值决策图的可靠性组合方法,给出了网络系统同时受到概率传播失效和隔离效应下的瞬时不可靠度评估算法。最后,通过一个数值案例验证了所提出的模型和方法的普适应和有效性,并对元件及概率传播失效参数进行了灵敏度分析。在本文的最后,我们总结了全文的相关工作,并指出了作者今后拟继续开展的几个研究问题与研究方向。
罗志荣[7]（2020）在《基于退化数据的长贮装备可靠性建模与评估方法研究》文中指出长贮装备具有“长期贮存,一次使用”的特点,在现代国防技术装备中占据着极其重要的地位,对国家安全和国防建设具有重大意义。与一般产品和工业技术装备相比,长贮装备在服役期间需长时间处于贮存状态,且在贮存期间装备必须保持较高的可靠性,以保证在使用阶段能够顺利完成突发任务。然而,在实际工程中,贮存状态下的长贮装备关键结构由于受到复杂环境应力的影响,会发生老化、降解等反应导致其性能不断退化。造成长贮装备关键结构的性能退化和失效的机理十分复杂,难以直接建立精确的失效物理模型以揭示其性能的演变过程。同时,由于缺少足够的寿命数据,使得以统计失效数据和拟合分布为主的传统可靠性评估方法难以运用。因此,如何准确地揭示长贮装备关键结构在贮存阶段的退化行为,建立高置信度的可靠性评估模型,是可靠性领域研究的重点和难点。研究长贮装备关键结构在贮存阶段的退化行为和可靠性评估需要掌握其性能退化规律,从而建立有效的可靠性评估模型。本文基于长贮装备的加速退化数据以及静力学仿真模型,开展长贮装备关键部件或结构的可靠性建模和评估方法研究,主要研究内容有:（1）利用双应力加速退化数据评估长贮装备中密封圈的可靠性。针对长贮装备的密封圈寿命长、真实失效数据获取难度大的问题,本文利用长贮装备中密封圈的加速退化数据,结合单因子与双因子的加速模型,建立密封圈的随机退化模型。利用极大似然估计法推断随机过程模型中的未知参数,并分别利用单加速因子伽马过程模型、双加速因子伽马过程模型与双加速因子退化轨迹模型评估密封圈的可靠度。通过对比三种建模方法下密封圈的可靠度函数,发现考虑双因子加速并采用随机退化模型建模的方法更为合理。（2）提出基于性能退化的含硅泡沫夹层结构的系统可靠性建模方法。针对长贮装备中特定的含硅泡沫夹层结构,本文借助ANSYS软件构建了该夹层结构的静力学有限元模型,运用正交试验的方法确定影响结构的层间预紧力变化的部件级退化特征量,通过MATLAB-ANSYS联合编程的方式建立结构退化特征与部件退化特征之间的关系模型,并借助回归方法构建了该结构的极限状态方程。最后,在此方程的基础上,仿真含硅泡沫夹层结构的层间预紧力数据,并构建了该结构系统可靠性模型。（3）利用多层次信息融合方法开展含硅泡沫夹层结构的系统可靠性评估。针对长贮装备系统级的信息数据量少且先验知识不足的情况,本文采用贝叶斯方法,对硅泡沫以及功能材料的可靠性信息进行分析,借助信息融合方法,并利用各材料的累积失效率作为信息传递的载体,通过含硅泡沫夹层结构系统与硅泡沫及功能材料之间的结构关系实现信息融合,逐步地将两种材料的失效数据以先验分布的形式融合到含硅泡沫夹层结构的系统层,通过贝叶斯参数估计方法求解含硅泡沫夹层结构累积失效率的后验分布。算例分析对比了传统统计分析方法与融合层次信息方法对含硅泡沫夹层结构系统可靠性评估的结果。
张金戈[8]（2020）在《考虑相关失效的DFTA及其翻车机液压系统可靠性分析应用》文中研究表明故障树分析方法是系统可靠性分析的重要方法。传统故障树用与、或等静态逻辑门描述事件关系,无法刻画液压系统存在的动态失效特性;动态故障树分析方法能描述液压系统中存在的动态失效行为,具有更强的描述能力,基于离散时间贝叶斯网络进行求解,但计算误差和计算时间受任务时间划分段数影响。为此,提出了一种改进的基于离散时间贝叶斯网络的动态故障树求解方法,提高计算精度和计算效率。进一步,针对基本事件失效独立性假设与工程实际不符的问题,提出了一种考虑相关失效的动态故障树及其基于离散时间贝叶斯网络的求解方法。首先,研究了基于动态故障树的液压系统静动态失效行为分析方法,阐述了静态子树和动态子树的各逻辑门描述的事件关系在液压系统的常见表现,研究了基于动态故障树的液压系统可靠性分析中液压元件可靠性指标数据的获取方式以及修正方法。其次,针对基于离散时间贝叶斯网络的动态故障树求解方法计算精度和计算效率受任务时间划分段数影响的问题,研究了一种改进方法。首先研究一种动态故障树向离散时间贝叶斯网络转化的改进方法对条件概率表做精细化改进,然后提出一种用离散时间贝叶斯网络求解动态故障树的模块化改进方法减小条件概率表规模,最终提高了计算精度和计算效率。然后,针对故障树分析方法假设基本事件独立带来计算误差的问题,提出了一种考虑相关失效的动态故障树及其基于离散时间贝叶斯网络的求解方法,针对不同应用场合提出基于专家经验的相关失效条件概率模型和基于Copula模型的相关失效联合概率模型描述元件间存在的相关失效特征,并给出对应算法和算例。最后,将考虑相关失效的动态故障树分析方法用于翻车机开式侧液压系统可靠性分析,用改进的基于离散时间贝叶斯网络的动态故障树求解方法进行求解,得到液压系统的失效概率以及液压元件的后验概率、概率重要度和关键重要度,从不同角度判断了元件对系统的贡献大小和影响程度。
李婧[9]（2019）在《面向任务要求的复杂k/n（G）系统的可用性建模与优化研究》文中研究表明现代大型复杂系统,如当前已有或在建的惯性约束聚变激光装置、大型核电机组和大型输送设备等,具有结构和状态复杂、任务要求多样、使用可用性高和成本高昂等特点。作为科学技术高度发展的体现和国家综合实力的重要标志,大型复杂系统在设计和使用阶段的可用性和经济性的综合研究受到了学术和工程领域的广泛关注,属于质量管理与可靠性工程理论研究的热点问题。本文以大型激光装置等大型复杂系统为研究对象,考虑系统多层冗余结构,遵循由常规二态到多状态的研究思路,重点针对多态情形下系统可用性研究中面临的问题,开展面向不同任务要求的复杂k/n（G）系统的可用性建模与优化研究。主要研究内容和创新性成果如下:首先,针对大型激光装置片放系统的任务可用性评价问题,构建了考虑运维时限的多层k/n（G）系统任务可用度模型。该模型通过“累积失效次数相等原则”,打破了已有任务可用性研究中系统或组成单元运行时间服从指数分布的假设,克服了现有模型在部件失效时间服从威布尔分布情形下的计算困难,能评价时间约束下系统组成单元具有多种故障模式的系统执行任意发次任务的可用度。算例分析给出了满足系统任务可用度设计要求的片放模块冗余结构,关键组成单元不同故障模式下的可靠性设计指标下限和维修时间上限。结论可为我国大型激光装置可用性分析及关键组成单元的可靠性管理提供有益建议,为具有时间约束的复杂系统可用性评价与改进研究提供借鉴。其次,针对双层性能要求情形下大型复杂系统的可用度评价与优化问题,提出了双层多态加权k/n（G）系统可用度建模方法与冗余分配模型。新的可用度建模方法通过双层联合运算符与通用生成函数的结合,拓宽了目前仅适用于单一性能要求情形的系统可用性模型。在此基础上,以可用度为约束条件,系统总成本为目标函数,建立了的解决系统设计阶段“子系统和部件选择问题”的冗余分配模型。与已有模型仅优化底层部件不同,所提模型可综合优化部件和子系统的类型和数量。某供电系统的算例验证了模型及方法的正确性和有效性,并揭示了单一性能要求和双层性能要求对系统可用度和优化成本的影响。再次,针对分层性能要求情形下大型复杂系统的可用度评价与优化问题,提出了更通用和高效的多层多态加权k/n（G）系统可用性建模方法和冗余分配模型。新的分层联合运算符结合通用生成函数的可用性建模方法的适用范围更广,既适用于单一性能要求,又适用于非独立多层性能要求。另外,提出了改进的递归算法,解决了通用生成函数方法中系统单元数量和状态增加带来的状态空间指数爆炸问题,得到了系统的可用度边界。基于此,以系统总成本为目标函数,在可用度约束下构建了解决系统设计中“多层部件的综合选择问题”的冗余分配模型,利用遗传算法得到了完整的部件类型和数量配置。某装置能源系统的算例对比分析了两种可用性建模方法,即通用生成函数方法和递归算法的计算结果和运算效率,并验证了所提模型及方法的通用性和灵活性。最后,针对随机性能要求情形下复杂系统的可用性评价与优化问题,开发了具有随机权重阈值的多态k/n（G）系统可用度建模方法及可靠度分配模型。新的随机联合运算符结合通用生成函数的可用度建模方法及改进的递归算法,放宽了已有研究中性能要求固定不变的假设条件,并引入了部件数量要求,能解决多态情形下k/n（G）系统数量要素和权重要素不能彼此映射的问题,实现随机性能要求和数量要求的联合筛选以评价系统可用度。在此基础上,为解决多态部件可靠性和性能的优化问题,分别提出了可用度和成本约束下的系统可靠度分配模型。相比仅考虑性能要求的系统优化模型,所提优化模型的工程适用性更强,某海上运输系统算例对比分析了两种可用度建模方法的运算效率和适用范围,并阐述了数量要求对系统可用度和优化结果的影响。上述研究考虑复杂系统多层结构和多态特性,解决了不同任务要求情形下复杂k/n（G）系统可用性和经济性的评价与优化问题,丰富了复杂多态系统可用性建模方法和优化方法,进一步拓展了多状态可靠性理论体系,具有一定的理论创新。相关研究成果用于指导国内大科学装置可用性评价与优化工作,取得了一定成效。对于其它复杂系统的质量与可靠性工程设计、分析与优化具有一定的推广和应用价值。
李昌,高敬翔,韩兴,宋华[10]（2019）在《考虑多种失效模式相关条件下串联模型机械系统可靠性灵敏度计算方法》文中指出实现对机械系统服役状态下各类随机参数的可靠性灵敏度分析,可为系统的控型控性设计、延寿设计提供可靠的理论依据,进而实现对系统全周期的动态优化设计。机械系统的失效常常出现多种失效模式。多种失效模式的相关性使得对机械系统的可靠性灵敏度分析变得复杂化,如何实现考虑系统部分或全部随机变量对系统所有相关失效模式全方位影响的可靠性灵敏度计算成为瓶颈。根据灵敏度和偏导数的定义,建立了考虑多种失效模式相关条件下串联模型机械系统可靠性灵敏度数学模型,模型中重点考虑了系统部分或全部随机变量对多种相关失效模式的多维影响,同时给出了机械系统可靠度计算方法,建立了对多种相关模式影响下串联模型机械系统可靠性灵敏度计算的有效途径。最后,以明弧焊机为算例,通过ADAMS/View建立其参数化虚拟样机,计算了焊机各类随机误差的可靠性灵敏度。该方法适用于系统参数为任意分布类型,便于程序化操作,结果准确且应用范围广。
二、失效相关结构系统可靠性分析及近似求解（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、失效相关结构系统可靠性分析及近似求解（论文提纲范文）
（1）基于混合教与学算法结构系统可靠性优化设计研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 结构可靠性理论的研究现状 |
| 1.2.1 概率可靠性分析的研究现状 |
| 1.2.2 非概率可靠性分析的研究现状 |
| 1.3 基于结构可靠性的优化设计研究现状 |
| 1.3.1 基于结构概率可靠性的优化设计研究现状 |
| 1.3.2 基于结构非概率可靠性的优化设计研究现状 |
| 1.4 教与学算法和禁忌搜索算法的研究现状 |
| 1.4.1 教与学算法的研究现状 |
| 1.4.2 禁忌搜索算法的研究现状 |
| 1.5 本文的主要工作 |
| 2 结构系统可靠性理论与优化算法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 结构可靠性基本理论 |
| 2.2.1 极限状态方程 |
| 2.2.2 结构可靠性指标 |
| 2.2.3 结构可靠性分析方法 |
| 2.3 结构系统可靠性优化设计基本理论 |
| 2.3.1 基于可靠性结构优化设计问题的分类 |
| 2.3.2 结构优化设计方法归类 |
| 2.4 优化算法的概述 |
| 2.4.1 教与学算法 |
| 2.4.2 禁忌搜索算法 |
| 2.5 两种不同方式混合教与学算法 |
| 2.5.1 非线性递减方式对教与学算法的改进 |
| 2.5.2 测试函数 |
| 2.5.3 含有收缩因子对教与算法的改进 |
| 2.5.4 测试函数 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 基于TLBO-TS算法结构系统概率可靠性优化设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 结构系统可靠性分析 |
| 3.2.1 结构串联系统可靠性模型 |
| 3.2.2 结构系统可靠性分析方法 |
| 3.3 基于混合算法结构系统概率可靠性优化设计 |
| 3.3.1 基本教与学算法 |
| 3.3.2 改进的教与学算法 |
| 3.3.3 禁忌搜索算法 |
| 3.3.4 结构可靠性优化模型 |
| 3.3.5 基于TLBO-TS算法的结构可靠性优化流程 |
| 3.4 数值算例 |
| 3.4.1 算例1 |
| 3.4.2 算例2 |
| 3.5 .本章小结 |
| 4 基于CFTLBO-TS算法结构系统非概率可靠性优化设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 结构系统非概率可靠性分析 |
| 4.3 基于CFTLBO-TS混合算法结构系统概率可靠性优化方法 |
| 4.3.1 .基本教与学算法 |
| 4.3.2 改进的教与学算法(CFTLBO) |
| 4.3.3 禁忌搜索算法 |
| 4.3.4 结构非概率可靠性优化模型 |
| 4.3.5 基于CFTLBO-TS算法的结构非概率可靠性优化流程 |
| 4.4 算例分析 |
| 4.4.1 算例1 |
| 4.4.2 算例2 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 结论和展望 |
| 5.1 本文的主要结论和创新点 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（2）基于动态贝叶斯网络的无线通信系统可靠性分析与故障诊断（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 无线通信系统的可靠性分析 |
| 1.2.2 基于 DBN 的系统可靠性分析 |
| 1.2.3 通信网络可靠性分析方法 |
| 1.2.4 基于贝叶斯推理算法的故障诊断 |
| 1.2.5 综述总结与问题提出 |
| 1.3 论文研究内容及结构 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 结构安排 |
| 第二章 基于路径损耗模型的无线电传播可靠性分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 路径损耗模型 |
| 2.2.1 Okumura-Hata模型 |
| 2.2.2 COST-231 Hata模型 |
| 2.3 无线电传播可靠性建模分析 |
| 2.3.1 通信距离不确定性量化 |
| 2.3.2 路径损耗概率分布 |
| 2.3.3 基于路径损耗的可靠度计算方法 |
| 2.4 算例分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于离散时间贝叶斯网络的通信设备可靠性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 离散时间贝叶斯网络算法 |
| 3.2.1 静态逻辑门的DTBN算法 |
| 3.2.2 动态逻辑门的DTBN算法 |
| 3.3 多层次DTBN建模分析 |
| 3.3.1 多层次系统 |
| 3.3.2 DBN结构转换 |
| 3.3.3 MLS系统建模与结果分析 |
| 3.4 通信设备可靠性分析 |
| 3.4.1 VHF电台结构与功能层次分析 |
| 3.4.2 VHF电台DBN建模 |
| 3.4.3 VHF电台动态可靠性分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于混合动态贝叶斯网络的无线通信网络可靠性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 混合动态贝叶斯网络 |
| 4.2.1 静态逻辑门的BPT建模 |
| 4.2.2 动态逻辑门的BPT建模 |
| 4.3 无线通信网络可靠性建模分析 |
| 4.3.1 2 端可靠性分析 |
| 4.3.2 k端可靠性分析 |
| 4.3.3 k/n端可靠性分析 |
| 4.4 算例分析 |
| 4.4.1 无线通信网络结构 |
| 4.4.2 HDBN建模 |
| 4.4.3 动态可靠性分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于动态贝叶斯推理的无线通信系统分层故障诊断 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 贝叶斯推理算法 |
| 5.2.1 精确推理算法 |
| 5.2.2 近似推理算法 |
| 5.2.3 算法对比 |
| 5.3 多层次系统分层动态诊断策略 |
| 5.3.1 动态故障诊断 |
| 5.3.2 分层故障诊断 |
| 5.4 无线通信系统分层故障诊断 |
| 5.4.1 网络层次划分 |
| 5.4.2 诊断结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（3）融合多源不确定性及复杂失效特征的系统可靠性综合评估（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 系统可靠性分析与评估方法研究现状 |
| 1.2.1 基于马尔可夫方法的系统可靠性分析方法研究现状 |
| 1.2.2 基于贝叶斯网络的系统可靠性分析方法研究现状 |
| 1.3 不确定性及相关失效下系统可靠性分析的研究现状与发展趋势 |
| 1.3.1 考虑不确定性的系统可靠性分析方法研究现状与发展趋势 |
| 1.3.2 考虑相关失效的系统可靠性分析方法研究现状与发展趋势 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 1.5 本文组织结构 |
| 第二章 随机-参数不确定性及共因失效下的系统可靠性评估 |
| 2.1 随机-参数不确定性下的系统可靠性分析 |
| 2.1.1 区间贝叶斯网络基础 |
| 2.1.2 随机-参数不确定性在区间贝叶斯网络中的传播 |
| 2.2 随机-参数不确定性及共因失效下的系统可靠性分析 |
| 2.2.1 基于区间贝叶斯网络的共因失效系统可靠性建模与研究 |
| 2.2.2 基于连续时间马尔可夫链的共因失效系统可靠性分析 |
| 2.3 实例分析:某八旋翼无人机 |
| 2.3.1 某八旋翼无人机系统可靠性建模 |
| 2.3.2 随机-参数不确定性及共因失效下的无人机可靠性分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 随机-参数不确定性及确定从属失效下的系统可靠性评估 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于连续时间马氏链的确定从属失效系统可靠性分析方法研究 |
| 3.2.1 Copula函数的特性分析及选取 |
| 3.2.2 连续时间马尔可夫链模型分析 |
| 3.2.3 基于copula函数的非时齐马氏链建模 |
| 3.2.4 算例分析 |
| 3.3 基于copula函数的多部件从属失效系统可靠性分析方法研究 |
| 3.3.1 多部件间的确定从属失效建模与分析方法研究 |
| 3.3.2 实例研究:某型装甲车辆悬挂系统 |
| 3.4 基于马尔可夫链的随机-参数不确定性及确定从属失效分析 |
| 3.5 本章小节 |
| 第四章 多源不确定性下的信息统一量化研究及系统可靠性评估 |
| 4.1 多源不确定性的量化与统一方法研究 |
| 4.1.1 概率盒的特点及分类 |
| 4.1.2 基于概率盒的多源不确定性量化及统一 |
| 4.2 多源不确定性在可靠性模型中的传播机制研究 |
| 4.2.1 基于变异系数法的部件寿命分布参数估计 |
| 4.2.2 概率盒在贝叶斯网络中的传播机制研究 |
| 4.2.3 算例分析 |
| 4.3 实例研究:某火灾探测器 |
| 4.3.1 某火灾探测器系统功能概述 |
| 4.3.2 火灾探测器系统可靠性建模及分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 多源不确定性及从属失效下的系统可靠性综合评估 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 多源不确定性及确定从属失效下的系统可靠性综合评估 |
| 5.2.1 基于概率盒贝叶斯网络的多源不确定性及确定从属失效分析 |
| 5.2.2 实例分析:某活塞式压缩机压缩系统 |
| 5.3 多源不确定性及非确定从属失效下的系统可靠性综合评估 |
| 5.3.1 基于仿射算法的非确定相关性建模研究 |
| 5.3.2 基于概率盒贝叶斯网络的非确定从属失效系统可靠性分析 |
| 5.3.3 实例分析1:某双动力刀架 |
| 5.3.4 实例分析2:某复杂机电系统 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（4）飞机机翼结构系统的可靠性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的目的与意义 |
| 1.2 结构可靠性的研究发展状况 |
| 1.3 可靠性优化设计发展及研究现状 |
| 1.4 代理模型在可靠度计算和优化中的应用 |
| 1.5 本文研究的主要内容 |
| 第2章 结构可靠度基本概念与计算方法 |
| 2.1 结构可靠度基本概念 |
| 2.2 结构可靠度计算方法 |
| 2.2.1 中心点法 |
| 2.2.2 验算点法(JC法) |
| 2.2.3 映射变换法 |
| 2.2.4 蒙特卡洛法 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 机翼建模分析与后处理 |
| 3.1 参数化建模 |
| 3.2 机翼模型的简述 |
| 3.3 机翼力学分析 |
| 3.3.1 机翼结构的受力分析 |
| 3.3.2 机翼结构之间传力分析 |
| 3.4 机翼结构力学仿真建模 |
| 3.4.1 Abaqus分析方法的确定 |
| 3.4.2 有限元分析结果与后处理 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 机翼结构可靠度计算 |
| 4.1 Kriging代理模型方法 |
| 4.1.1 基于Kriging计算可靠度流程图 |
| 4.1.2 算例验证 |
| 4.2 机翼结构可靠性的计算 |
| 4.2.1 失效模式的确定 |
| 4.2.2 功能函数的确定 |
| 4.2.3 计算结果分析 |
| 4.3 灵敏度分析 |
| 4.3.1 灵敏度定性分析 |
| 4.3.2 灵敏度定量分析 |
| 4.4 多个失效模式串联系统可靠性计算 |
| 4.4.1 结构体系以及可靠度 |
| 4.4.2 结构体系失效概率的计算方法 |
| 4.4.3 结构系统可靠性算例 |
| 4.4.4 机翼结构系统可靠性计算结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 机翼结构可靠性优化 |
| 5.1 可靠性优化的基本概念 |
| 5.2 优化方法-人工鱼群法 |
| 5.2.1 人工鱼群法基本思想 |
| 5.2.2 算法剖析 |
| 5.2.3 拥挤度因子δ的分析 |
| 5.3 基于Kriging代理模型的可靠性优化 |
| 5.3.1 基于Kriging代理模型可靠性优化流程 |
| 5.3.2 飞机机翼结构的可靠性优化分析 |
| 5.3.3 飞机机翼结构优化设计模型 |
| 5.3.4 优化结果分析 |
| 5.3.5 不同可靠性指标?约束条件下的优化分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文及取得的科研成果 |
| 致谢 |
（5）基于模糊失效准则的V腿连续梁桥地震易损性及风险评估（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 提出问题 |
| 1.3 研究现状 |
| 1.3.1 桥梁地震易损性分析方法研究现状 |
| 1.3.2 基于模糊失效准则的桥梁地震易损性研究现状 |
| 1.3.3 桥梁系统地震易损性分析研究现状 |
| 1.3.4 桥梁地震风险分析研究现状 |
| 1.4 V型腿桥梁发展概述及结构特点 |
| 1.4.1 国内外发展概况 |
| 1.4.2 V型腿桥梁结构特点 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第二章 桥梁地震易损性理论及易损性分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基于非线性动力分析的易损性分析方法 |
| 2.2.1 云图法(Cloud Approach) |
| 2.2.2 增量动力分析法 |
| 2.2.3 需求能力比对数回归法 |
| 2.2.4 极大似然估计法 |
| 2.3 有限元模型建立 |
| 2.3.1 工程概况 |
| 2.3.2 有限元建模 |
| 2.3.3 模态验证 |
| 2.4 地震动输入 |
| 2.4.1 地震波选择原则 |
| 2.4.2 地震动参数选择 |
| 2.4.3 地震波选取 |
| 2.5 结构的不确定性 |
| 2.6 桥梁地震损伤指标的确定 |
| 2.6.1 破坏准则 |
| 2.6.2 损伤状态描述及指标量化 |
| 2.7 桥梁概率地震需求分析 |
| 2.8 桥梁构件地震易损性曲线 |
| 2.9 本章小结 |
| 第三章 基于模糊失效准则的桥梁地震易损性分析方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 模糊数学的基本理论 |
| 3.2.1 模糊集合 |
| 3.2.2 隶属函数 |
| 3.2.3 模糊随机事件概率 |
| 3.3 基于模糊失效准则的易损性分析 |
| 3.3.1 模糊失效准则 |
| 3.3.2 基于模糊失效准则的桥梁地震易损性分析方法 |
| 3.3.3 隶属函数的选择 |
| 3.3.4 基于不同隶属函数的失效概率模型 |
| 3.3.5 基于不同隶属函数的构件易损性曲线 |
| 3.3.6 基于不同隶属区间的构件易损性曲线 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于新改进PCM法的桥梁系统地震易损性分析方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 桥梁系统可靠度理论及体系分类 |
| 4.2.1 桥梁系统可靠度理论 |
| 4.2.2 桥梁体系分类 |
| 4.3 基于界限估计法的桥梁系统易损性分析 |
| 4.3.1 一阶界限估计法 |
| 4.3.2 二阶界限估计法 |
| 4.4 基于PCM法的桥梁系统易损性分析 |
| 4.4.1 PCM法计算原理 |
| 4.4.2 PCM法误差分析与IPCM法计算原理 |
| 4.4.3 基于IPCM法的系统易损性分析 |
| 4.5 新改进的PCM法 |
| 4.5.1 新改进的PCM法提出 |
| 4.5.2 方法验证 |
| 4.6 基于新改进的PCM法的桥梁系统易损性分析 |
| 4.6.1 基于不同隶属函数的桥梁系统易损性分析 |
| 4.6.2 基于不同隶属区间的桥梁系统易损性分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 基于模糊失效概率的桥梁地震风险分析方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 地震危险性分析 |
| 5.2.1 确定性方法 |
| 5.2.2 概率性方法 |
| 5.2.3 地震危险性函数 |
| 5.3 基于模糊失效概率的桥梁地震风险分析方法 |
| 5.3.1 概率风险函数解析表达式 |
| 5.3.2 基于模糊失效概率的桥梁地震风险分析方法的提出 |
| 5.3.3 分析步骤 |
| 5.4 桥梁构件地震风险分析 |
| 5.4.1 基于不同隶属函数的构件地震风险分析 |
| 5.4.2 基于不同隶属区间的构件地震风险分析 |
| 5.5 桥梁系统地震风险分析 |
| 5.5.1 基于不同隶属函数的系统地震风险分析 |
| 5.5.2 基于不同隶属区间的系统地震风险分析 |
| 5.6 设计基准期内桥梁概率地震风险分析 |
| 5.6.1 设计基准期内桥梁构件概率地震风险分析 |
| 5.6.2 设计基准期内桥梁系统概率地震风险分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 叉角角度对V腿连续梁桥地震易损性及风险影响分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 V腿混凝土连续梁桥总体设计特点 |
| 6.3 V腿叉角角度对桥梁地震易损性影响分析 |
| 6.3.1 基于不同叉角角度的桥梁概率地震需求分析 |
| 6.3.2 基于不同叉角角度的桥梁构件易损性曲线 |
| 6.3.3 基于不同叉角角度的桥梁系统易损性曲线 |
| 6.4 V腿叉角角度对桥梁地震风险影响分析 |
| 6.4.1 基于不同叉角角度的桥梁构件地震风险分析 |
| 6.4.2 基于不同叉角角度的桥梁系统地震风险分析 |
| 6.5 V腿叉角角度对设计基准期内桥梁概率地震风险影响分析 |
| 6.5.1 叉角角度对设计基准期内桥梁构件概率地震风险影响分析 |
| 6.5.2 叉角角度对设计基准期内桥梁系统概率地震风险影响分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 主要研究结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 (选自PEER的100条地震波) |
| 攻读博士期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
（6）几类多状态复杂系统的可靠性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及评述 |
| 1.2.1 产能共享系统的可靠性建模及分析方法 |
| 1.2.2 阶段任务系统的可靠性建模及分析方法 |
| 1.2.3 传播失效系统的可靠性建模及分析方法 |
| 1.2.4 研究评述 |
| 1.3 多状态系统的可靠性评估方法 |
| 1.4 论文研究内容与研究方法 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 研究方法 |
| 1.5 论文结构 |
| 第二章 基于k/n(G) 子系统和Common bus产能共享下的多状态系统可靠性分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 模型描述 |
| 2.3 模型分析 |
| 2.4 基于通用生成函数法分析系统可靠性 |
| 2.4.1 基于二变量通用生成函数法评估系统可靠度 |
| 2.4.2 基于简化二变量通用生成函数法评估系统可靠度 |
| 2.5 算例分析 |
| 2.5.1 数值例子与分析 |
| 2.5.2 案例分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 基于k/n(G) 子系统和产能共享机制下的多状态串联系统可靠性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 模型描述 |
| 3.3 模型分析 |
| 3.4 基于通用生成函数法分析系统可靠度 |
| 3.5 算例分析 |
| 3.5.1 数值例子与分析 |
| 3.5.2 案例分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于产能共享机制下的k/(n + 1)(G) 星型多状态系统可靠性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 模型描述 |
| 4.3 基于通用生成函数法分析系统可靠性 |
| 4.3.1 子系统的通用生成函数 |
| 4.3.2 基于通用生成函数法评估星型结构系统的可靠度 |
| 4.3.3 特殊情形下的星型结构系统可靠度评估 |
| 4.4 算例分析 |
| 4.4.1 数值例子与分析 |
| 4.4.2 案例分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 考虑Poisson冲击的多阶段任务系统可靠性分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 模型假设和分析 |
| 5.3 PMS可靠性模型 |
| 5.3.1 PMS可靠性模型的示例分析 |
| 5.3.2 子系统模型单阶段的任务成功概率 |
| 5.4 具有随机冲击效应的PMS可靠性模型 |
| 5.5 PMS可靠性评估 |
| 5.5.1 静态模块可靠性评估 |
| 5.5.2 具有冲击效应的动态模块可靠性评估 |
| 5.5.3 系统可靠性评估 |
| 5.6 算例分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 5.8 引理及定理的证明 |
| 5.8.1 引理 5.4.2 的证明 |
| 5.8.2 定理 5.4.1 的证明 |
| 第六章 考虑概率传播失效和隔离效应的网络系统可靠性分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 模型描述 |
| 6.3 基于BDD的组合分析方法 |
| 6.4 算例分析 |
| 6.4.1 广域网络系统描述 |
| 6.4.2 广域网络系统可靠性分析 |
| 6.4.3 计算结果分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录一 博士期间撰写和发表的论文 |
| 附录二 博士期间参加的科研项目、学术会议 |
| 附录三 致谢 |
（7）基于退化数据的长贮装备可靠性建模与评估方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 基于加速退化数据的可靠性评估 |
| 1.2.2 系统级贮存可靠性评估 |
| 1.2.3 基于多层次信息融合的可靠性评估 |
| 1.3 论文的研究内容 |
| 1.4 论文的主要结构 |
| 第二章 基于加速退化数据的长贮装备密封圈可靠性评估 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基于随机过程的退化过程模型 |
| 2.2.1 维纳过程 |
| 2.2.2 伽马过程 |
| 2.2.3 逆高斯过程 |
| 2.3 加速模型 |
| 2.3.1 阿伦尼斯模型 |
| 2.3.2 广义艾林模型 |
| 2.4 基于加速退化数据的非线性伽马过程模型 |
| 2.5 密封圈的退化建模与可靠性分析 |
| 2.5.1 密封圈加速退化数据 |
| 2.5.2 基于退化轨迹模型的密封圈退化建模 |
| 2.5.3 基于非线性伽马过程的密封圈退化建模 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 基于性能退化的含硅泡沫夹层结构系统可靠性建模 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 含硅泡沫夹层结构的静力学有限元分析 |
| 3.2.1 几何模型 |
| 3.2.2 模型材料属性定义及网格划分 |
| 3.2.3 边界条件及模型简化 |
| 3.2.4 模型计算及结果显示 |
| 3.3 基于正交试验的材料退化特征量选取 |
| 3.4 含硅泡沫夹层结构可靠性建模 |
| 3.4.1 基于材料退化数据的层间预紧力计算 |
| 3.4.2 极限状态方程构建 |
| 3.5 可靠性建模分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 融合多层次信息的含硅泡沫夹层结构可靠性评估 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 贝叶斯理论 |
| 4.2.1 贝叶斯统计原理 |
| 4.2.2 似然函数 |
| 4.2.3 先验分布与后验分布 |
| 4.3 含硅泡沫夹层结构多层次信息融合方法 |
| 4.3.1 层次结构系统的可靠性建模 |
| 4.3.2 基于层次系统结构的贝叶斯信息融合方法 |
| 4.4 算例分析 |
| 4.4.1 层次系统结构函数关系 |
| 4.4.2 多层次数据信息融合 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得研究成果 |
（8）考虑相关失效的DFTA及其翻车机液压系统可靠性分析应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 故障树及其在液压系统中的应用研究现状 |
| 1.2.1 传统故障树 |
| 1.2.2 动态故障树 |
| 1.3 基于贝叶斯网络的故障树分析方法研究现状 |
| 1.3.1 静态贝叶斯网络 |
| 1.3.2 离散时间贝叶斯网络 |
| 1.4 相关失效研究现状 |
| 1.5 课题来源 |
| 1.6 研究思路与内容安排 |
| 1.6.1 问题提出 |
| 1.6.2 研究思路 |
| 1.6.3 内容安排 |
| 第2章 基于动态故障树的液压系统静动态失效行为分析 |
| 2.1 基于静态子树的液压系统静态失效行为分析 |
| 2.1.1 或门 |
| 2.1.2 与门 |
| 2.1.3 表决门 |
| 2.2 基于动态子树的液压系统动态失效行为分析 |
| 2.2.1 优先与门 |
| 2.2.2 功能相关门 |
| 2.2.3 备件门 |
| 2.3 液压元件可靠性指标 |
| 2.3.1 可靠性指标数据来源 |
| 2.3.2 失效率修正方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 改进的基于DTBN的动态故障树求解方法 |
| 3.1 基于DTBN的动态故障树求解方法 |
| 3.1.1 动态故障树向DTBN转化的方法 |
| 3.1.2 基于DTBN求解动态故障树 |
| 3.2 动态故障树向DTBN转化的改进方法 |
| 3.2.1 改进的转化方法 |
| 3.2.2 方法验证 |
| 3.3 基于DTBN求解动态故障树的模块化改进 |
| 3.3.1 模块化改进方法及其算法 |
| 3.3.2 方法验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 考虑相关失效的动态故障树及其基于DTBN的求解方法 |
| 4.1 液压系统的相关失效 |
| 4.2 考虑相关失效的动态故障树及其求解 |
| 4.2.1 考虑相关失效的动态故障树及其转化的DTBN |
| 4.2.2 基于DTBN的考虑相关失效的动态故障树求解 |
| 4.3 基于专家经验的相关失效条件概率模型 |
| 4.3.1 相关失效条件概率模型 |
| 4.3.2 基于条件概率模型的联合概率求解方法 |
| 4.3.3 基于专家经验的参数γ获取方法 |
| 4.3.4 实例分析 |
| 4.4 基于Copula模型的相关失效联合概率模型 |
| 4.4.1 基于Copula模型的联合概率获取方法 |
| 4.4.2 模型验证 |
| 4.5 两种相关失效概率模型优缺点对比分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 翻车机开式侧压车液压系统可靠性分析 |
| 5.1 翻车机开式侧液压系统原理 |
| 5.1.1 液压系统原理概述 |
| 5.1.2 元件失效率分析 |
| 5.2 翻车机开式侧液压系统动态故障树模型 |
| 5.2.1 动态故障树建造 |
| 5.2.2 动态故障树处理 |
| 5.3 翻车机开式侧液压系统动态故障树求解 |
| 5.3.1 动态故障树转化为DTBN |
| 5.3.2 液压系统失效概率及各元件后验概率 |
| 5.3.3 元件重要度分析 |
| 5.4 翻车机开式侧液压系统可靠性设计改进 |
| 5.4.1 元件更换 |
| 5.4.2 余度设计 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（9）面向任务要求的复杂k/n（G）系统的可用性建模与优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号及缩略语 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 k/n(G)系统概述 |
| 1.2.1 k/n(G)系统 |
| 1.2.2 多态k/n(G)系统 |
| 1.2.3 多态加权k/n(G)系统 |
| 1.3 k/n(G)系统可用性研究现状 |
| 1.3.1 k/n(G)系统可用性建模方法 |
| 1.3.2 考虑时间约束的系统任务可用性评价 |
| 1.3.3 考虑分层性能要求的系统可用性评价 |
| 1.3.4 考虑随机性能要求和部件数量要求的系统可用性评价 |
| 1.4 k/n(G)系统优化研究现状 |
| 1.4.1 k/n(G)系统可靠度分配问题研究 |
| 1.4.2 k/n(G)系统冗余分配问题研究 |
| 1.4.3 优化算法 |
| 1.5 研究内容及框架 |
| 1.5.1 研究内容 |
| 1.5.2 研究思路及章节安排 |
| 1.6 主要创新点 |
| 第二章 复杂k/n(G)系统可用性建模与优化理论基础 |
| 2.1 多态部件和系统定义 |
| 2.1.1 状态概率和状态性能 |
| 2.1.2 系统结构函数 |
| 2.2 系统可用度定义 |
| 2.2.1 二态系统可用度 |
| 2.2.2 多态系统可用度 |
| 2.3 多态k/n(G)系统可用性建模方法 |
| 2.3.1 多态部件离散退化过程建模 |
| 2.3.2 通用生成函数技术 |
| 2.3.3 递归算法 |
| 2.4 多态k/n(G)系统优化模型和算法 |
| 2.4.1 优化问题及模型 |
| 2.4.2 结合通用生成函数技术的遗传算法 |
| 第三章 考虑运维时限的多层k/n(G)系统任务可用性建模与分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 系统结构及运行任务分析 |
| 3.2.1 系统结构分析 |
| 3.2.2 系统运行任务描述 |
| 3.3 单部件系统任务可用度 |
| 3.4 多层k/n(G)系统任务可用性建模 |
| 3.5 算例分析 |
| 3.5.1 NIF装置和某装置片放系统任务可用度评价 |
| 3.5.2 氙灯可靠性对系统任务可用度的影响分析 |
| 3.5.3 维修时间对系统任务可用度的影响分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 双层多态加权k/n(G)系统可用度评价与冗余分配 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 系统描述及状态定义 |
| 4.2.1 多态部件 |
| 4.2.2 系统状态定义 |
| 4.3 系统可用性建模方法 |
| 4.4 系统冗余分配优化 |
| 4.4.1 优化模型 |
| 4.4.2 优化算法 |
| 4.5 算例验证与分析 |
| 4.5.1 供电系统可用度评价 |
| 4.5.2 供电系统的冗余分配 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 通用多层多态加权k/n(G)系统可用性建模与冗余分配 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 系统描述及状态定义 |
| 5.2.1 系统结构 |
| 5.2.2 系统状态定义 |
| 5.3 系统可用性建模方法 |
| 5.3.1 基于通用生成函数技术的可用性模型 |
| 5.3.2 基于递归算法的可用性模型 |
| 5.3.3 算例 |
| 5.4 系统冗余分配优化 |
| 5.4.1 优化模型 |
| 5.4.2 优化算法 |
| 5.5 算例验证与分析 |
| 5.5.1 能源系统可用度评价 |
| 5.5.2 系统可用性建模方法比较 |
| 5.5.3 能源系统的冗余分配 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 随机权重阈值下多态k/n(G)系统可用性建模与可靠度分配 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 系统描述及状态定义 |
| 6.3 系统可用度建模方法 |
| 6.3.1 基于通用生成函数技术的可用度模型 |
| 6.3.2 基于递归算法的可用度建模 |
| 6.3.3 算例 |
| 6.4 系统可靠度分配优化 |
| 6.4.1 优化模型 |
| 6.4.2 优化算法 |
| 6.5 算例验证与分析 |
| 6.5.1 船舶运输系统可用度评价 |
| 6.5.2 系统可用度建模方法比较 |
| 6.5.3 船舶运输系统可靠度分配 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 全文总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（10）考虑多种失效模式相关条件下串联模型机械系统可靠性灵敏度计算方法（论文提纲范文）
| 1 串联模型系统可靠性灵敏度计算 |
| 1.1 串联模型机械系统及可靠度 |
| 1.2 串联模型机械系统可靠性灵敏度计算 |
| 2 串联模型系统可靠度计算 |
| 3 算例 |
| 4 结论 |
四、失效相关结构系统可靠性分析及近似求解（论文参考文献）
- [1]基于混合教与学算法结构系统可靠性优化设计研究[D]. 郭威. 黑龙江科技大学, 2021(08)
- [2]基于动态贝叶斯网络的无线通信系统可靠性分析与故障诊断[D]. 李享. 电子科技大学, 2021
- [3]融合多源不确定性及复杂失效特征的系统可靠性综合评估[D]. 宋宇飞. 电子科技大学, 2021(01)
- [4]飞机机翼结构系统的可靠性分析[D]. 李赛. 哈尔滨工程大学, 2021
- [5]基于模糊失效准则的V腿连续梁桥地震易损性及风险评估[D]. 任乐平. 长安大学, 2020(06)
- [6]几类多状态复杂系统的可靠性分析[D]. 苏鹏. 东南大学, 2020(02)
- [7]基于退化数据的长贮装备可靠性建模与评估方法研究[D]. 罗志荣. 电子科技大学, 2020(01)
- [8]考虑相关失效的DFTA及其翻车机液压系统可靠性分析应用[D]. 张金戈. 燕山大学, 2020
- [9]面向任务要求的复杂k/n（G）系统的可用性建模与优化研究[D]. 李婧. 电子科技大学, 2019(04)
- [10]考虑多种失效模式相关条件下串联模型机械系统可靠性灵敏度计算方法[J]. 李昌,高敬翔,韩兴,宋华. 机械设计, 2019(09)