可靠性系统工程──理论与实践

阐述了当代世界经济和技术发展的大趋势与各国对此采取的对策,并着重论述了在中国建立的可靠性系统工程的理论与实践。实践证明,在现代采用先进技术的复杂工程系统中实施可靠性系统工程不仅是可行的,而且会带来显著的效益：即提高的品的使用效能和降低寿命周期费用。最后论述了可靠性系统工程、可信性技术、并行工程和全面质量管理之间的关系。     

可靠性系统工程理论研究回顾与展望

可靠性系统工程理论是20世纪末期我国可靠性领域的重大理论与实践创新成果。历经30余年的发展,可靠性系统工程理论已日臻完善,逐渐成为指导我国可靠性技术与实践发展的理论基础。本文系统性回顾了可靠性系统工程的发展历程和技术脉络,全面介绍了可靠性系统工程的概念内涵,重点分析了可靠性系统工程理论与技术框架、综合集成理论体系、确信可靠性理论等研究成果。在此基础上,从可靠性系统工程向可靠性系统科学演变的角度,介绍国内外的研究和讨论情况,并从哲学角度分析了可靠性科学存在的合法性。最后,提出了可靠性系统工程理论的发展设想,展望了可靠性系统科学与工程新学科的发展愿景。     

型号研制中的可靠性系统工程技术规范

对型号技术规范工作进行了概要说明和分析,并指出在型号可靠性系统工程技术规范工作中存在的问题;论述了型号可靠性系统工程技术规范的三维框架、内容和在实际工作中应当注意的问题;最后以某型飞机为例,说明应如何确定可靠性系统工程技术规范的内容和范围.     

可靠性分析与设计在飞机系统工程上的应用

本文概要地介绍了可靠性分析与设计理论的产生、发展和现状,阐述了该理论对飞机系统工程的重要性及应用的必然性。     

汽车可靠性在汽车系统工程中的应用研究

汽车可靠性在汽车系统工程中占有重要地位,是汽车安全行驶的根本保证。根据汽车总成的逻辑关系,建立了汽车可靠性的三种模型,描绘了模型的逻辑框图。按照寿命指数分布建立汽车可靠性评价指标(可靠度)。分析了汽车可靠性模型在汽车系统工程中的作用和应用关系。通过实例的分析,验证了应用优化可靠性组合方案能够提高汽车系统的可靠度,同时可以提高汽车产品的经济效益,并且保证汽车系统设计过程处于理想状态。     

可靠性系统工程能力成熟度模型研究

提高武器装备的可靠性是一个十分复杂的问题,既涉及到可靠性技术也涉及到可靠性管理.本文从武器装备的可靠性系统工程概念出发,在借鉴上述研究成果的基础上,提出了武器装备可靠性系统工程能力的概念,并从需求管理、分析设计、试验评价、信息管理四个方面对此概念的内涵进行了分析.     

容错技术在直升机可靠性设计中的应用与研究

现代直升机的飞行关键系统如电传操纵系统及给电传操纵系统供电的电源系统,为确保高可靠性高安全性要求（λ〈10-7／飞行小时）,通常都采用由多个（3个或4个）分系统组成的容错系统。首先论述了容错技术及容错系统的组成,然后对容错系统不同构型的可靠性进行了分析,并建立了容错系统的可靠性计算方法。之后,以相应的实例讨论了容错系统可靠性计算时必须考虑的问题。最后简述了相关的设计准则。     

基于Bayes理论的导弹贮存可靠性试验研究

基于某导弹样本少、贮存过程需要检测、维护、故障修复等特点,利用Bayes理论推导出公式,以此公式为基础设计试验过程,进行贮存可靠性试验,收集试验数据,并且融合验前信息,最终得出调整后的失效率。     

用于检测操纵面损伤的故障检测滤波器

针对飞行中典型的操纵面损伤故障,以故障检测滤波器为基础,开发了一种建立在离散模型上的快速、稳定的故障检测及诊断算法,可以在几个采样周期内同时精确检测出多个操纵面的损伤程度,故障检测滤波器的稳定性、收敛性也得到证明,具有较好的实用性。几种组合故障下的仿真研究证实了上述结论。     

工程系统定性理论及其在飞行控制中的应用

同一工程系统存在的系统输入受限、模型的不确定性、环境干扰输入、系统突变或出现系统故障等工程问题;传统的状态能控性、能观测性等定性理论难以用于工程实际。为此;通过对系统模型不确定性的描述;分析了传统系统状态能控性、能达性存在的问题;通过对飞机舵机的系统输入受限、阵风等运行环境干扰产生的额外输入、飞机重载空投或空天飞机分离等系统突变或者系统故障进行模型描述;研究了系统在不同情况下的能控性、能稳性的判定问题;在此基础上提出了同一系统的状态、输出工程一致能控性的定义、判定方法;同时给出了系统状态、输出的工程一致能观测性定义。研究结果能够统一传统的系统能控性、能达性、能稳性判定;而且与经典控制中快速性、准确性判定具有相似性。针对高性能飞行器研制;给出了设计、风洞与飞行试验的分析、验证要求;通过实际纵向飞行控制器的设计结果对工程一致能控性进行了说明。     

武器装备可靠性工程研究现状与最新进展

介绍国内外武器装备可靠性工程理论模型的发展现状与最新研究进展,主要包括提高系统可靠性经常应用到的冗余配置问题,系统失效分析采用的最短路径的旅行商问题,小样本数据条件下的动态故障树问题,复杂系统可靠性预测的随机约束与虚拟最短路径以及NASA对高技术项目进行评价和排序过程中采用的一种多学科群决策模型等。     

深化失效学的哲学理念探索,强化材料失效交叉技术研究

力图从哲学的高度,对失效学的认识论、矛盾论、系统论和方法论进行简要的阐释,从中提出一些要点,并对失效学哲学理念在失效事故分析诊断预防技术中的应用提出建议,为深化失效学的哲学理念探讨奠定初步基础。从失效学的理论基础、应用基础和工程技术等3个方面总结提出了失效学的理论和技术体系,为失效学的体系建设提供了技术框架;还从材料服役前、使用中和失效后等3个阶段归纳了材料失效交叉技术领域中的科学问题或关键技术,为加强其交叉技术的研究提炼出了若干重点方向。     

Intelligent vectorial surrogate modeling framework for multi-objective reliability estimation of aerospace engineering structural systems

To improve the computational efficiency and accuracy of multi-objective reliability esti-mation for aerospace engineering structural systems,the Intelligent Vectorial Surrogate Modeling(IVSM)concept is presented by fusing the compact support region,surrogate modeling methods,matrix theory,and Bayesian optimization strategy.In this concept,the compact support region is employed to select effective modeling samples;the surrogate modeling methods are employed to establish a functional relationship between input variables and output responses;the matrix the-ory is adopted to establish the vector and cell arrays of modeling parameters and synchronously determine multi-objective limit state functions;the Bayesian optimization strategy is utilized to search for the optimal hyperparameters for modeling.Under this concept,the Intelligent Vectorial Neural Network(IVNN)method is proposed based on deep neural network to realize the reliability analysis of multi-objective aerospace engineering structural systems synchronously.The multi-output response function approximation problem and two engineering application cases(i.e.,land-ing gear brake system temperature and aeroengine turbine blisk multi-failures)are used to verify the applicability of IVNN method.The results indicate that the proposed approach holds advantages in modeling properties and simulation performances.The efforts of this paper can offer a valuable ref-erence for the improvement of multi-objective reliability assessment theory.     

基于贝叶斯网络的分层系统可靠性分析

由于分层系统的系统结构复杂,且系统不同层次可靠性信息具有不均衡性的特点,使得分层系统的可靠性建模较为困难.考虑二态情况,通过引入贝叶斯网络描述分层系统元素间的失效关系,并考虑了系统元素间级联失效问题,结合贝叶斯多源信息融合方法,以贝叶斯网络模型为基础整合了系统各层元素的可靠性信息,构成了一种较为通用的二态分层系统可靠性分析方法.算例结果表明:该方法在贝叶斯网络模型计算过程中能够融合系统各层元素可靠性信息并有效处理级联失效问题,提高了系统可靠性后验均值估计的准确性,减小了系统可靠性结论的后验方差.      

载荷多次作用下的共因失效系统可靠性模型

研究了随机载荷作用次数对系统可靠性的影响,指出传统的可靠性模型并不能很好地反映载荷作用次数对系统可靠性的影响,运用载荷-强度干涉模型和顺序统计量理论建立了随机载荷多次作用下的共因失效系统可靠性模型.考虑系统中零件的失效相关性,在不作失效独立假设的前提下,运用系统级载荷-强度干涉模型建立了共因失效系统可靠性模型.根据随机载荷作用的统计学意义,运用顺序统计量理论建立了载荷多次作用时等效载荷的累积分布函数和概率密度函数,在此基础上,建立了随机载荷多次作用下的共因失效串联系统、并联系统以及k/n系统可靠性模型.     

零件动态可靠性建模及早期失效率研究

 传统的零件可靠性模型并不能很好地反映随机载荷作用次数对可靠性的影响,同时也掩盖了载荷对零件失效率尤其是早期失效率的贡献。从随机载荷作用的统计学意义出发,运用顺序统计量理论建立了载荷多次作用下的零件可靠性模型;在此基础上,运用泊松随机过程描述载荷的作用过程,建立了零件的动态可靠性模型,并研究了零件可靠度和失效率随时间的变化规律。指出零件的早期失效及失效率并不只是由零件的初始缺陷引起的,而是由随机载荷的作用和零件的强度共同决定的。