基于遗传算法的混合威布尔分布参数最小二乘估计

混合威布尔分布模型常用来分析具有多种失效模式的复杂系统的可靠性数据,由于模型中包含较多参数,与单一威布尔分布相比,混合威布尔分布的参数估计更为复杂。利用遗传算法为优化方法,提出了一种混合威布尔分布参数估计的最小二乘方法。以残差平方和最小为优化目标,以各参数取值范围为约束条件,构建了混合威布尔分布的非线性最小二乘优化模型;通过变换决策变量上下限、引入惩罚因子和保存最优个体等策略改进传统遗传算法以提高算法的性能,进而利用改进后的遗传优化算法对混合威布尔分布的非线性最小二乘优化模型进行求解。实例分析表明本文方法有效,利用本文方法计算得到的可靠度估计值与真实值之间的最大偏差和标准均方根误差,相对于图估计法分别减少了0.028 4与0.032 8,相对于极大似然估计法分别减少了0.000 8与0.003 6。     

应力极值分布、强度威布尔分布的可靠性

本文运用应力—强度干涉理论,推导了应力为Ⅰ型极小值分布,强度为威布尔分布的可靠度计算公式,并对冗长的计算公式进行简化,在简化公式的基础上,运用一定的数学技巧,改变积分公式中的积分变量和上下限。将被积函数化成在某一区域内的可积函数。采用de Boor编制的一种严谨的自适应Romberg外推格式的FORTRAN程序进行数值积分。对应予不同的组合参数,给出应力服从Ⅰ型极小值分布,强度服从威布尔分布的可靠度数值。本文最后讨论了服从这两种分布的组合参数的变化对可算度数值变化的影响。     

威布尔分布零失效场合形状参数m的估计

给出了威布尔分布寿命型产品,在零失效试验数据场合,威布尔分布形状参数m的修正极大似然估计方法和求解方程。例示了某型液体火箭发动机m数的求解和可靠性评估,以及某型液体火箭发动机研制试验方案策划。     

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。     

飞机结构等效腐蚀损伤概率模型研究

为描述腐蚀对结构材料疲劳性能的影响,本文首先定义了等效腐蚀损伤的概念;其次通过结构件预腐蚀前后的疲劳寿命试验,得到了等效腐蚀损伤数据,并选取正态分布、从Gumbel第一型极值分布、Logistic分布、双参数威布尔分布及三参数威布尔分布等五种分布形式,对其进行了统计特征的研究。结果表明,等效腐蚀损伤较好地服从三参数威布尔分布。     

空中交通管制员认知可靠性研究

针对空中交通管制员人因失误问题,首先分析了管制员人因失误的类型,然后利用核工业领域中的认知可靠性(HCR)理论对管制工作中的典型人机界面进行了研究。在DRS-98雷达模拟机上采集了短期冲突(STCA)告警环境下管制员反应时间,并利用SPSS软件进行数据分析,得出了不响应概率与规范化响应时间的概率分布拟合曲线。结果表明,在STCA告警界面下不响应概率与规范化响应时间服从3参数的威布尔分布,验证了HCR理论在空中交通管制领域的适用性。     

Weibull分布参数估计的灰色方法

立足于“偏态”的威布尔分布由于其通用性在工程上得到广泛应用。本文应用灰色系统理论中GM(1,1)的直接建模方法,导出了三参数威布尔分布的三个参数同时估计方法。计算实例表明,本文方法计算简单明了,精度较高,且适合大小不等的各种子样,因此可望在工程上推广使用。     

伽玛—伽玛模式结构可靠性的区间估计

讨论了3种情形下伽玛-伽玛模式结构可靠性的区间估计：（1）给出了形状参数已知，尺度参数未知时此模式结构可靠性的置信下限；（2）给出了尺度参数已知，形状参数未知且形状参数较大时此模式结构可靠性的近似置信下限；（3）给出了分布参数均未知但形状参数较大时此模式结构可靠性的近似置信下限。     

研制试验阶段,产品可靠性增长的评定

本文讨论经历了研制试验的产品的可靠性问题,设产品进行了m阶段的成败型试验,其可靠性随着阶段不断增长,即满足R_1相似文献   

相同单元组成的系统可靠性置信下限

本文推导了相同的二项指数单元组成的串联,并联,k/N(G),旁联等Conherent系统的可靠性精确置信下限公式。为了满足工程实践中对复杂系统多级综合的需要,推导了这些系统可靠性的两种近似下限,并在袖珍计算机上编制了使用程序;最后用数值例说明了这些方法。     

直升机旋翼系统可靠性分析方法研究

对直升机可修复的旋翼系统进行可靠性分析，确定了可靠性模型，在收集的现场数据的基础上，构建了故障树，且估计了随机截尾数据的威布尔分布参数，并对旋翼系统的可靠性进行了计算机模拟，还划出了可靠度曲线。     

单元可靠性评定的熵方法

基于单元随机化最优置信经典(法)近似下限的取值范围，利用其边界值所提供的总信息量的算术平均值与熵(法)近似下限R’L.S所提供的总信息量相等的条件，推导了求解R’L.S的基本公式，提出了单元可靠性熵法评定的基本原理和方法步骤。实例表明，熵法评定结果总是介于非随机化最优置信经典(法)和第(1)种Bayes(法)近似下限之间。     

×××机翼主梁的寿命分布研究

本文通过运用Ｗ∧２统计量的检验方法对ＸＸＸ飞机八个失效的机翼主梁寿命分布进行了检验,得出该主梁寿命分布为威布尔分布。     

极大值Ⅰ型—正态模式结构可靠性的近似置信下限

对于两个分布参数都未知的极大值Ⅰ型－正态模型，在结构强度的方差比应力的方差大得多的条件下，给出了它的结构可靠性的近似置信下限。     

正态分布可靠寿命经典近似限的改进

本文给出了正态分布可靠寿命的又一个经典近似下限，经验证，本文所给出的结果的精度比已有的结果精度要高，可提供给可靠性工程人员使用。     

威布尔分布三参数估计的模糊—随机方法

提出了威布尔分布三参数估计的模糊－随机方法，并对蒙特卡罗方法产生的随机样本进行了验证，结果表明，求得的参数估计值十分接近理论值。     

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。     

置信分布的贝塔分布近似及其在可靠性统计中的应用

在复杂系统可靠性综合评估方法研究中,利用β分布来近似区间[0,1]上的各种概率分布是一种常用的工程方法,并被许多系统可靠性综合评估方法所采用。工程中常用的β分布近似方法有二阶矩法和点估计下限法。为了减少近似误差,本文在文献[1]的基础上,对文献[1]中提出的β分布近似的两点法进行了深入研究,证明了两点法解的存在性和唯一性,并在这一结果的基础上设计出有效的算法。通过模拟计算可以看出,两点法与目前普遍使用的二阶矩法和点估计下限法相比,近似的精确性明显提高,尤其在小子样情形下效果更为显著。     

纤维失效对陶瓷基复合材料准静态加卸载迟滞回线的影响(英文)

采用双参数威布尔模型描述纤维强度分布,结合总体载荷承担准则确定基体裂纹平面处断裂纤维和完好纤维承担载荷。基于卸载/重新加载时纤维相对基体滑移损伤机理,确定了纤维轴向应力分布。采用断裂力学方法确定了界面脱粘长度、卸载界面反向滑移长度和重新加载新界面滑移长度,对比了不同峰值应力下考虑和未考虑纤维失效影响的迟滞回线,分析了纤维特征强度和纤维威布尔模量对纤维失效、迟滞回线形状和面积的影响,预测的迟滞回线与试验数据相吻合。     

基于CPSOGSA算法的威布尔参数估计及其在民机设备可靠性评估中的应用

为了解决小样本条件下民机装备可靠性模型参数的估计问题，本文提出一种基于收缩系数的粒子群万有引力搜索算法（Contraction factor Particle Swarm Optimization-Gravitational Search Algorithm,CPSOGSA）的参数估计算法。该方法提升了粒子群算法寻优性能，有效提升威布尔模型的参数估计精度。通过算例证明：该方法可以很好地用于民机设备的小样本可靠性参数估计，估计结果具有较高的精度，且耗时更短，表明了该方法的有效性和可行性。