正态结构可靠性的区间估计

在强度分布与应力分布的参数均未知的情况下,本文推导了完全样本时正态结构可靠性的经典精确限、Fiducial精确限及共轭型验前分布的Bayes精确限。当取元信息验前分布时,Bayes精确限与经典精确限、Fiducial精确限相等。同时也给出了一种正态结构可靠性的Bayes和Fiducial近似限。最后顺便得到了对数正态结构可靠性的区间估计。     

正态-极小值Ⅰ型模式结构可靠性的Bayes、Fiducial及经典近似限

对于正态(分布参数未知)-极小值Ⅰ型(分布参数已知)模式,在皮力的均值比强度的均值小得多且应力的方差很小的条件下,本文给出了它的结构可靠性的Bayes、Fiducial及经典近似限。     

单向分类随机模型方差分量的经验Bayes估计

对于在质量控制、生物育种以及计量经济等方面有着广泛应用的单向分类随机模型 其中y_(ij)为观测数据,ε_i～N(0,σ_1~2)为随机效应,ε_i～N(0,σ_2~2)是随机误差,通常要求考虑对其参数μ,σ_1~2,σ_2~2作出估计,特别是对方差分量σ_1~2,σ_2~2的估计。而在目前常见的估计方法中,大都有一个共同的缺点,即不能保证方差分量估计的非负性。本文采用经验Bayes方法,在平方损失下,利用密度函数及其偏导数的核估计构造出方差分量的一个经验Bayes估计,这个估计是非负的。并证明了这种估计是渐近最优的,在一定条件下,其收敛速度可任意地接近于0(n~(-1/2)。     

指数分布双样预测的Bayes方法

本文对指数分布的双样预测问题用Bayes方法进行了讨论，结果表明，定数截尾时，无信息先验分布的Bayes预测限与经典预测限相同，但两者的预测子不一致，对有替换定时截尾，给出了经典方法目前尚未给出的双样预测问题的Bayes预测子与预测限，并用数值例说明了这些方法。     

应力与强度相关条件下产品可靠度的Bayes估计

在应力与强度相关条件下,且应力与强度作为二维随机变量服从正态分布时,对于产品的可靠度,本文给出了它的Bayes估计。     

对数正态与正态分布定时截尾寿命试验参数的近似置信域

提出了两步法来获得对数正态和正态分布大样本定时截尾寿命试验参数的近似置信域。对数正态分布试验中，在试验时间对数和的极限分布的基础上构造了枢轴量。为克服直接从枢轴量的渐近正态性求解参数μ，σ的联合置信域的困难。本文利用Wolynetz提出的μ的MLE的近似分布首先得到μ的近似置信区间，然后给定置信区间中的每个μ，通过枢轴量求得σ的近似置信区间，最终获得μ，σ的联合近似置信域。类似地在正态分布试验中可由总试验时间的极限分布构造枢轴量．从而获得参数μ和σ的联合近似置信域。随机模拟结果表明，本方法具有较好的置信度。     

Gamma分布拟合及其应用

本文提出了在可靠性Bayes及Fiducial分析中有广泛应用的Gamma分市拟合方法,并用数值例说明这种方法在单元、系统可靠性,可靠性及精度增长中的应用。     

（对数）正态未来观测的预测分布及其应用

本文用Bayes方法给出了正态、对数正态分布示来观测的预测分布。据此，给出了两分布未来观测值的预测子与预测区间及两分布可靠性的Bayes估计，而经典预测区间与无信息先验分布下的Bayes预测区间相间。     

先验分布的拟合

本文用经验Bayes方法(简记为EB方法)中的间接法,对二项分布、负二项分布、指数分布的定数及有替换定时截尾等四种情况,进行了产品失效率、可靠性等的先验分布的拟合问题的讨论,给出了可靠性、失效率等的EB点估计及EB区间估计。还用数值说明了这些方法.     

双参数指数分布双样预测的Bayes方法

对双参数指数分布的无替换定数截尾的当前样本，本文给出了双样问题在无信息先验分布下的Bayes预测子与精确预测限，结果表明，此时的Bayes精确预测限与经典精确预测限是一致的，而预测子却不相同，并且数值例说明了这些方法。     

定数截尾试验下双参数指数寿命分布尺度参数的EB估计

本文讨论了在无替换定效截尾试验方案下,当产品寿命为双参数指数分布时,尺度参数(失效率)久的经验Bayes(简记EB)估计问题及其收敛速度。设在给定λ,μ下,产品寿命T服从双参数指数分布,其概率密度为 受试产品有n个,试验中前r个产品依次出现的失效时间为t_(1)≤t_(2)≤……≤t_(r)。令 则(x,y)为(μ,λ)的充分统计量。记(x,y)的联合边缘密度为f(x,y),若取二次损失函数,则λ的Bayes点估计为 利用密度函数及其偏导数的核估计,构造出λ的EB估计为 φ_(1n)(x,y)与φ_(1m)(x,y)的Bayes风险分别为 在一定的正则性条件下,我们证明了 这表明,λ的EB估计的收敛速度q可任意接近于1/2。     

Dempskey公式及其改进

在美国海军用的可靠性和有效性评审程序手册中,推荐了Dempskey给出的正态单边容许限系数K及正态单边可靠性下限R_L的近似公式,但迄今找不到推导该公式的文献。本文指出,Dempskey公式就是所述问题的经典一阶近似限。计算表明,其误差较大。为此,本文给出了经典二阶近似限及Bayes近似限。前者在样本大小大于10,后者在各种样本大小的情况下,均可很好地满足工程实践的需要。     

可靠性最后增长模型的统计分析方法

文献[1]结合导弹研制的实际情况,提出了成败型可靠性最后增长模型。本文进一步给出了指数分布和三项分布可靠性最后增长模型的Bayes统计推断方法,导出了最末阶段可靠性Bayes限的精确解和近似解,并讨论了联合验前密度中参数的选取和假设检验问题。     

结构可靠性的经典近似限

本文推导了正态载荷参数已知及正态强度参数未知的结构可靠性的经典一、二、三阶近似下限,并将它们与经典精确限进行了比较,指出其中以经典二阶近似限的精度较高,且当强度样本大小不小于10时,其误差一般小于10~(-3)。同时,推导了载苛、强度参数均未知时的结构可靠性的经典一、二阶近似限,其中二阶近似限仍然有较高精度,可供实践使用。     

正态分布与对数正态分布的单样预测与保证期

本文对正态分布与对数正态分布的单样预测与保证期问题进行了讨论，给出了单样预测的无偏预测子与近似预测限，以及近似的保证期。     

延性金属的断裂强度

由Griffith脆性断裂基础理论引伸,导出了延性断裂理论,求得含有穿透裂纹或表面裂纹非加劲平板结构断裂强度新的表达式。与常用的线弹性断裂力学使用一个材料参数不同,在表达式中使用两个材料参数。本理论独特之处在于两个参数可以由单向拉伸的应力一应变曲线求出;并且,对常用的结构金属,在很宽的裂纹尺寸范围内,应力超过或者低于金属屈服应力下,理论结果和试验数据相当符合。 A—半椭园表面裂纹临界面积,(πac)/2,in~2。(吋~2) Au—在σ=σ_U下半椭园表面裂纹临界面积,in~2。(吋~2) A—埃,0.394×10~(-8)in。(吋) a—半椭园表面裂纹的深度,in。(吋) a_U—在σ=σ_U下半椭园表面裂纹的深度,in。(吋) 2C—穿透裂纹或表面裂纹的长度,in。(吋) 2C_U—在σ=σ_U下穿透裂纹或表面裂纹的长度,in。(吋) 2C_L—在σ=σ_L下穿透裂纹或表面裂纹的长度,in。(吋) E—拉伸时的杨氏模量,Psi(磅/吋~2) h—滑移带的有效高度,in。(吋) h_F—裂纹前缘变形区城的有效高度,in,(吋) h_U—裂纹前缘附近变形区域的有效高度,in。(吋) K_O—线弹性平面应力或混合型的断裂韧性,Psi in~(1/2)。(磅/吋~(3/2)) K_(1C)—线弹性平面应变断裂韧性,Psi in~(1/2)。(磅/吋~(3/2)) K_(TC)—具有中心穿透裂纹的薄板或平板的断裂靱性,Psi(in)~(1/(2 ω)(磅/吋~((3 2ω)/(2 ω)) K_(pC)—具有中心表面裂纹的薄板或平板的断裂靱性,Psi(in.)~(1/(2 ω)(磅/吋~((3 2ω)/(2 ω))) K—厚度参数 L_G—单向拉伸试验中所用的应变片长度,in。(吋) n—ε_(TP)之Ramberg—Osgood关系的指数 P—单位厚度塑性能吸收率,L bs/in。(磅/吋) T—产生单位面积新裂纹表面所消耗的能量,Lbs/in。(磅/吋) t—断裂试件厚度,in。(吋) t—单向拉伸试件厚度,in。(吋) t_o—平面应力断裂的最大厚度,in。(吋) U_E—可用于产生新裂纹表面的单位厚度弹性能,Lbs(磅) U_S—产生新裂纹表面时单位厚度所消耗的能量,Lbs(磅) U_P—塑性变形时单位厚度所消耗的能量,Lbs(磅) U_F—裂纹前缘塑性变形时单位厚度所消耗的能量,Lbs(磅) U_(F1)—在σ=σ_U下,裂纹前缘塑性变形时单位厚度所消耗的能量,Lbs(磅) U_(F2)—在σ=σ_L下,裂纹前缘塑性变形时单位厚度所消耗的能量,Lbs(磅) U_U—裂纹前缘附近塑性变形时单位厚度所消耗的能量,Lbs(磅) U_(U1)—在σ=σ_U下,裂纹前缘附近塑性变形时单位厚度所消耗的能量,Lbs(磅) U_(U2)—在σ=σ_L下,裂纹前缘附近塑性变形时单位厚度所消耗的能量,Lbs(磅) W—试件宽度,in。(吋) W_F—在应力—应变曲线下面,从颈缩开始时的应变到σ_F的应变之间的塑性能密度, Psi(磅/吋~2) W_U—在应力—应变曲线下面,从σ_L的应变到颈缩开始时的应变之同的塑性能密度, Psi(磅/吋~2) β—厚度参数ε_L—在σ=σ_L下的单向拉伸应变ε_N—修正后的颈缩单向拉伸应变ε_U—颈缩开始(σ=0.995σ_U)时的单向拉伸应变ε_F—在σ=σ_F下的修正后的单向拉伸应变ε_F—在σ=σ_F下的平均单向拉伸应变(应变片长度内平均) ε_Y—在σ=σ_Y下的单向拉伸应变ε_(PL)—在σ=σ_L下的单向塑性应变ε_(PU)—在颈缩开始时的应力下的单向塑性应变ε_(PF)—断裂应力下的单向塑性应变ε_(TL)—在σ=σ_L下的单向真正拉伸应变ε_(TY)—在σ=σ_Y下的单向真正拉伸应变ε__(TU)—颈缩开始时的单向真正拉伸应变ε_(TF)—在σ=σ_F下的单向真正拉伸应变ε_(TP)—单向真正塑性拉伸应变ε_(TPU)—在σ=σ_L下的单向真正塑性拉伸应变ε_(TPY)—在σ=σ_Y下的单向真正塑性拉伸应变ε_(TPU)—颈缩开始时的单向真正塑性拉伸应变ε_(TPF)—在σ=σ_F下的单向真正塑性拉伸应变λ—裂纹形状因子μ—厚度参数ν—波松比σ—垂直于裂纹平面的总(毛)面积应力(单向拉伸应力),Psi(磅/吋~2) σ_L—相当于0.0005单向塑性应变的弹性极限拉仲应力,Psi(磅/吋~2) σ_Y—单向屈服拉伸应力,Psi(磅/吋~2) σ_U—单向极限拉伸应力,Psi(磅/吋~2) σ_(UF)—从σ_U至σ_F的平均单向拉伸应力,Psi(磅/吋~2) σ_F—单向断裂拉伸应力,Psi(磅/吋~2) σ_T—单向真正拉伸应力,Psi(磅/吋~2) σ_(TY)—单向真正屈服拉伸应力,Psi(磅/吋~2) σ_(TU)—单向真正极限拉伸应力,Psi(磅/吋~2) σ_(TUF)—从σ_(T_U)至σ(TF)的平均真正单向拉伸应力,Psi(磅/吋~2) σ_(TL)—单向真正极限拉伸应力,Psi(磅/吋~2) σ_(TF)—单向真正断裂拉伸应力,Psi(磅/吋~2) φ—裂纹形状参数ω—断裂靱性参数     

离散变量参数UMA限中均匀数取值的研究

本文用Jeffreys的无信息先验分布的Bayes方法与随机化的Fiducial方法，对UMA置信限中的均匀数u的取值问题进行了研究，结果表明，Mann建议u取1／2，对二项分布与有替换定时截尾的指数分布这是合适的，但对预定成功数或失败数的负二项分布，此值略为偏小，其相对误差与样本量n的关系为l／(2n 1).     

条件均值对可靠性测度Bayes估计的应用(I)

本文讨论了条件均值对某些常见失效分布的参数与可靠性测度的Bayes估计的应用,这些分布包括,双参数指数分布,左截尾双参数指数分布,正态分布与对数正态分布。     

基于动态失效率模型的可靠性实时预测

针对失效率函数可变的非线性动态系统,基于系统状态建立参数未知的动态失效率模型。将历史状态和Nelson-Aalen估计的失效率数据作为训练样本,利用具有快速且精确学习能力的径向基网络逼近动态失效率函数。针对系统的非线性,通过粒子滤波方法对运行中的状态进行在线估计,并由此确定随状态改变的系统失效率,从而对可靠性进行实时评估与预测。通过对带有疲劳裂纹增长的机械系统进行仿真,充分验证了这种可靠性预测方法的可行性和有效性。     

故障终止时,HPP故障数的双样和多样预测

研究了故障终止时,齐次Poisson过程未来故障数的预测问题,根据已出现的故障数和终止时间,给出了未来故障数的经典(Frequentist)点估计、经典精确预测区间、正态近似预测区间、Bayesian精确预测区间、极大后验点估计、Fiducial预测区间.