基于Copula函数失效相关系统的动态可靠性分析

发布时间：2023-02-16 14:20

　　载荷的不确定性、零件强度随时间退化的现象以及零件失效模式之间的相关性广泛存在于机械系统的可靠性分析中。然而在现有可靠性分析中,多为考虑载荷和零件强度不随时间变化的静态系统可靠性分析或是假设零件失效模式间彼此独立的可靠性分析。然而,忽略了零件失效模式间的相关性以及不考虑载荷和零件强度随时间变化不仅会对可靠性分析结果产生较大影响,而且与实际不符,故亟需研究考虑载荷不确定性和失效模式动态相关情况下,零件强度随时间退化时的系统动态可靠性问题。本文通过引入Copula函数来处理零件之间的动态相关问题,在分别考虑载荷具有随机性或模糊性时,对串、并联系统的动态可靠度进行了一系列研究,主要工作如下:(1)介绍了应力-强度干涉理论、模糊可靠度基本理论、Copula函数的基本理论以及常用几种Copula函数的性质,为后续的研究奠定了理论基础。(2)针对零件失效模式具有动态相关性的情况,提出了一种新的分析串、并联结构系统的动态可靠性的方法。基于随机载荷作用下零部件强度退化或不退化时零部件的动态可靠度模型,将其与Copula函数结合后构建了不同系统的动态Copula可靠度分析模型。其中采用非参数核估计-极大似...

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 课题的研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文主要工作
第二章 结构可靠性和Copula函数基本理论
    2.1 可靠性基本理论
        2.1.1 应力-强度干涉理论
    2.2 模糊数学理论
        2.2.1 模糊数学的基本介绍
        2.2.2 常用的隶属函数
    2.3 Copula函数理论
        2.3.1 Copula函数的定义和性质
        2.3.2 基于Copula函数相关测度
        2.3.3 常用的Copula函数
    2.4 本章小结
第三章 基于概率和Copula函数失效相关随机系统动态可靠性分析
    3.1 单个零件的动态可靠性模型
        3.1.1 载荷顺序统计量
        3.1.2 载荷多次作用下结构或零部件的动态可靠性模型
        3.1.3 零件的时变可靠性模型
    3.2 基于Copula函数串联系统时变动力可靠性分析
        3.2.1 传统串联系统的可靠性
        3.2.2 相关性失效串联系统动态可靠度的Copula计算模型
        3.2.3 Copula函数参数的估计
        3.2.4 算例
    3.3 基于Copula函数并联系统时变动力可靠性研究
        3.3.1 传统并联系统的可靠性
        3.3.2 相关性失效并联系统动态可靠度的Copula计算模型
        3.3.3 算例
    3.4 本章小结
第四章 基于Copula函数失效相关系统动态模糊可靠性分析
    4.1 单个零件的动态模糊可靠度计算
        4.1.1 水平截集
        4.1.2 常用的截集分布
        4.1.3 双状态假设模糊可靠度计算公式
        4.1.4 模糊强度不退化时零件动态模糊可靠性模型
        4.1.5 模糊强度退化时零件模糊可靠性模型
    4.2 基于Copula函数系统动态模糊可靠性计算
        4.2.1 串联系统动态模糊可靠度计算
        4.2.2 并联系统动态模糊可靠度计算
    4.3 模糊可靠度的蒙特卡洛模拟及kendall秩的求解
        4.3.1 模糊可靠度的蒙特卡洛模拟
        4.3.2 Copula函数参数的表示及kendall秩的求解
        4.3.3 Copula函数求解系统动态模糊可靠度计算过程小结
    4.4 算例
        4.4.1 串联系统动态模糊可靠度算例
        4.4.2 并联系统动态模糊可靠度算例
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
参考文献
致谢
作者简介



本文编号：3744144