稳健可靠性：概念、方法和应用

传统的可靠性是由概率定义的，认为“系统失效概率越小，系统越可靠”，针对这种概率可靠性要求较多的统计数据和结果难以验证等的固有缺陷，国外90年代提出了一种新的、非概率的可靠性概念，这种非概率可靠性认为“系统性能波动的范围越小，系统越可靠”。或者说“系统抗干扰的能力越强，系统越可靠”。这正是稳健性的概念，因此可以称之为稳健可靠性。对于不确定的信息较少、不确定程度较严重的工程问题，它是一种理想的不确定性分析模型。稳健可靠性概念的提出，为可靠性工程的发展开辟了新的途径。本文结合算例介绍了稳健可靠性的基本概念、解题思路、国内外研究近况和发展前景。     

混合不确定信息航天机构可靠性综合分析方法

为更加准确全面描述和分析航天机构的概率、非概率和模糊信息混杂模型的可靠性,提出非概率-模糊-概率信息统一的可靠性模型。在凸集非概率的基础上,结合模糊随机类信息,同时考虑机构系统的响应域落在失效域和不落在失效域两种情况下的可靠性度量。统一的可靠性模型运用基于凸集非概率模型、模糊割集方法和概率可靠度方法对非概率和模糊概率信息相容处理,然后对这两种情况分别进行可靠性分析。当系统的响应域落在失效域时,将统一模型中的区间信息用基于区间均匀分布的二阶拟合可靠性分析方法(SORM)进行分析,用蒙特卡罗仿真抽样方法计算统一模型的可靠度量化值。当系统的响应域不落在失效域时,将统一模型归一到凸集模型中,用凸集模型融合模糊和概率信息,并用HL-RF求解非概率可靠性指标。最后文章通过数值案例和某卫星天线双轴驱动机构的工程案例对提出的方法进行验证。     

相容非概率信息的可靠性理论与方法研究

介绍了相容非概率信息的可靠性研究进展和趋势,说明了在卫星可靠性工程中开展相容非概率信息研究的必要性和可行性。在总结分析现有主要可靠性量化分析理论与工具的原理、方法和特点的基础上,提出了实现相容非概率卫星可靠性信息量化的相关技术路径,并指出非概率信息在卫星可靠性工程中的应用将是改善卫星可靠度量化控制问题的一条途径。     

药柱结构非概率可靠性分析的响应面法

根据药柱不确定参量的特点和基于区间分析的非概率可靠性方法,提出了基于均匀设计思想的药柱结构非概率可靠性分析的响应面法。同时,针对二次多项式响应面函数对边界点附近拟合效果相对较差的问题,提出适当扩大原变量区间进行抽样计算的措施。算例表明,该方法在保证计算精度前提下所需的抽样次数较少,且无需迭代,大大降低了药柱非概率可靠性分析的复杂程度,为试验数据较少情况下药柱结构可靠性评估提供了一种有效的分析方法。     

一种与样本信息合理匹配的可靠性模型

针对随机变量具有一定的积累而又不足以确定概率分布的情况,提出了一 种新的基于分段均匀描述的可靠性模型。该模型在积累数据构成的各个子区间上,采用区间 不确定性情况下的非概率模型求得相应的非概率可靠性指标,并依据每个子区间内均匀分布 假设下非概率可靠性指标与概率可靠度的关系,求得每个子区间内无频率信息情况下基于均 匀分布描述变量不确定性时的概率可靠度。由于每个子区间在所积累的数据中出现的可能性 相等,因此可将每个子区间内的概率可靠度进行平均来得到结构的可靠度。与非概率可靠性 模型只利用了积累数据的最大值和最小值情况相比,此方法可以充分利用积累数据中包含 的不确定性信息,避免了非概率模型描述时过于保守的结果。与概率模型相比,本文方法利 用积累数据自然形成的子区间上的均匀分布描述,避免了关于分布的强假设以及分布参数估 计在小样本情况下的较大误差。算例表明,所提模型是一种介于概率与非概率可靠性模型之 间的合理方法,它可以与样本信息较好地匹配,从而合理地度量结构的安全程度。
     

“风云一号”卫星主计算机可靠性预计和分配

论述了可靠性预计与可靠性分配的关系。介绍了“风云一号”卫星的主计算机可靠性预计和分配的方法与步骤。给出了正样产品元器件应用应力分析预计方法的实例。     

固体火箭发动机加延时间试验的可靠性增长Bayes分析

针对含有加延时间试验的固体火箭发动机研制过程,将Mazzuchi-Soyer可靠性增长模型用于此类研制试验的可靠性分析,扩展了模型应用范围。首先,采用威布尔分布描述发动机可靠性随试车时间变化,经过一定的数学变换后,采用Mazzuchi-Soyer可靠性增长模型融合了先验信息和各阶段试验信息,给出了研制试验结束时产品可靠性的联合后验分布;然后,利用Gibbs抽样算法解决了后验推断计算问题,最终得到了各阶段产品可靠性的Bayes点估计和区间估计;最后,给出了产品可靠性增长分析实例,表明了模型的优越性。     

不完整结构系统刚度可靠性分析

基于结构强度可靠性分析的基础之上，提出了不完整结构(结构系统中有部分元件已失效，但结构未变成机构仍具有一定的承载能力)刚度可靠性的分析方法。该方法考虑了元件因强度失效对结构系统刚度可靠性的影响，以条件概率的形式给出了不完整结构因刚度失效所对应的模式失效概率。并且导出了条件概率所对应的等效安全余量的形式，进而计算在各失效历程中的各失效模式之间的相关性和刚度失效概率。算例表明这样分析符合结构在变成机构之前在使用各阶段刚度可靠性的真实情况，为结构的合理利用起指导作用。     

陀螺仪可靠性预计模型

位置陀螺和速率陀螺是控制系统中使用的两种主要惯性仪表.对每一种具体应用,要根据对陀螺仪的特定可靠性和技术要求,对陀螺仪进行专门的设计.业已发现,陀螺仪的运行特性同其性能和可靠性有直接关系.根据详细的故障模型分析,举出这两种陀螺仪的可靠性预计分析实例.讨论性能可靠性和工艺可靠性,使用不同的模型来确定各自的整个仪表的可靠性.采用米勒定理以及简化能量和统计安全因数法.可靠性论证采用了贝叶斯方法.     

依概率P修如新的贮存可靠性模型及其参数估计

对于一类长期贮存，一次使用的产品，通常保持其高可靠性的办法是对其周期检修。基于指数分布给出一个依概率P维修如新、周期检测期间贮存失效率增大的贮存可靠性模型，用最小二乘法对模型参数进行了估计。最后，给出一个应用实例演示了模型的有效性。     

由威布尔分布零失效样本求任务可靠性Fiducial-Bayes置信下限

由威布尔分布零失效样本求任务可靠性置信下限，是可靠性评估的重要问题。一本文对威布尔分布形状参数在某区间取值时，采用Fiducial和Bayes方法，给出了求任务可靠性的Fiducial-Bayes置信下限的公式。     

基于AvSim+的卫星可靠性建模与分析

基于AvSim+可靠性仿真分析软件,对卫星可靠性建模和分析进行了研究。首先说明了利用AvSim+进行可靠性建模的程序,给出了卫星系统中几种常见可靠性逻辑关系的建模方法,以及软件采用的蒙特卡罗仿真运算的原理和特点。然后针对典型卫星应用本文方法进行建模和分析,给出了部分分系统的分析结果。最后比较了基于AvSim+进行卫星可靠性建模分析与传统RBD方法的特点,基于AvSim+的卫星可靠性建模分析方法能更准确表示卫星系统的可靠性逻辑关系。     

逆威布尔分布模型及其应用

介绍了可靠性研究领域中的一种新分布——逆威布尔分布的分布函数、可靠度函数、故障概率密度函数以及故障率函数，研究用极大似然法、最小二乘法以及图估计法进行参数估计，并给出了两部件串联和并联模型，最后对应用实例进行了分析。     

由函数元构成系统的概率描述的两种方法及相互关系

研究由函数元构成系统的可靠性时，广泛应用着两种对系统的概率描述方法，本文给出了这中方法的明确定义，研究了它们之间的相互转换关系，并证明了涉及转换的两个定理。定理１阐明了从第一种方法向第二种方法转换的唯一性，而了而了从第二种方法向第一种方法转换的非唯一性，本文的结果为这两种方法在今后研究工作中的运用建立了一定的理论基础。     

结构的可靠性设计

讨论已知变差系数条件下的两种结构可靠性设计方法。介绍可靠性安全系数算式。推荐使用可靠性安全系数设计方法。给出了计算实例。     

具有不确定数据的指数可靠性增长的Bayes方法

对具有不确定数据的指数可靠性增长问题，应用Bayes方法给出了精确限、近似限及试验阶段的划分方法。并以实例加以说明。     

基于离散AMSAA模型的固体火箭发动机可靠性增长分析

描述了离散AMSAA模型与Duane学习曲线特性的关系,给出了该模型的使用方法,包括可靠性增长趋势检验、模型参数的极大似然估计和拟合优度检验方法等。利用进化算法对似然函数求极值,解决了复杂多峰似然函数的求极值问题。在此基础上得到最终研制阶段可靠性点估计和可靠性置信下限。最后,给出了固体火箭发动机可靠性增长分析实例,并与经典评估方法进行了比较,说明了该模型的优越性。     

可靠性技术在神舟五号载人飞船上的应用

介绍了可靠性技术在神舟五号载人飞船上的应用情况和采取的各项可靠性管理措施。按要求建立可靠性模型,以工程验证为主,指标概率评估为辅从两方面验证了神舟五号载人飞船的可靠性是否满足放行准则中的要求。     

捷联惯组批次性能评估的稳健方法与应用

针对目前惯组批次性能评估方法中存在易受异常样本影响和结果无法检验的问题,提出了两种基于中位数理论的高效率稳健评估方法,称为rp方法与稳健标准差方法。两种方法合理利用了评估过程中的稳健信息,有效地克服了异常样本的影响,并且在此基础上构建了一套完备的批次惯组评估模型,确保统计结果准确可靠。最后,文中给出了具体的工程应用实例和结果分析。     

可靠性增长幂律模型MTBF区间估计系数表的研究（续）

对国内外的可靠性增长标准与手册的区间估计系数表进行了分析．指出原始计算的数表只有两种,但转载中问题不少,或由基于形状参数极大似然估计（MLE）的表换算为基于形状参数无偏估计的表时精度下降。为满足工程应用需要,本文用保证8位有效数字的计算方法编制了新表。同时,还对时间终止的情况,给出了Bayes与随机化最优区间估计系数表。