随机劣化系统可靠性分析与剩余寿命预测方法研究

发布时间：2023-04-09 14:16

　　近年来,随着科学技术的飞速发展,机械系统、机电系统以及电化学系统等性能不断提高的同时,系统变得越来越复杂。多数系统在复杂工况下运行时性能会逐渐退化,零部件的失效状态不再是非此即彼,许多情况下会出现亦此亦彼的状况,呈现出非单调性、模糊性、动态性和多状态等多种复杂特性。同时,随着系统性能的提高,使用寿命越来越长,且在性能退化过程中又会呈现出非线性等特征,这些都是系统复杂性产生的根本原因。可靠性是指在规定时间内、规定条件下产品无故障地完成其规定功能的能力。剩余寿命是指在工作或贮存状态下从当前时刻到最终失效时刻所经历的时间长度。可靠性和剩余寿命作为衡量系统及其零部件质量和性能优劣的重要指标,越来越受到人们的广泛重视。在工程实际中,劣化系统运用传统可靠性分析方法和剩余寿命预测技术进行分析诊断时存在诸多局限。传统可靠性分析方法一般均将系统及其零部件的故障状态及失效概率等视为某一静态定值,忽略了其可靠性指标随时间递减的动态变化,无法准确地对劣化系统的可靠性能做出评估。传统的寿命预测方法通常使用失效时间数据为统计分析对象,运用统计判断准则确定分布模型,根据所建立的寿命分布模型进行产品或系统的剩余寿命预...

【文章页数】：128 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 随机劣化系统可靠性分析研究现状
        1.2.2 劣化系统剩余寿命预测研究现状
    1.3 研究的问题及思路
        1.3.1 研究的问题
        1.3.2 研究思路
    1.4 研究内容及创新点
        1.4.1 论文主要内容和结构安排
        1.4.2 论文主要创新点
第二章 随机劣化系统可靠性分析方法
    2.1 多态系统可靠性分析
        2.1.1 多态故障树分析方法
        2.1.2 贝叶斯网络模型
    2.2 劣化系统可靠性分析
        2.2.1 退化轨道模型
        2.2.2 基于Wiener过程的性能退化模型
        2.2.3 累积损伤退化模型
    2.3 本章小结
第三章 基于模糊动态贝叶斯网络的多态系统可靠性分析方法
    3.1 引言
    3.2 模糊动态贝叶斯网络多态系统可靠性分析方法
        3.2.1 总体思路
        3.2.2 模糊动态BN节点描述
        3.2.3 模糊动态BN节点可靠性分析
        3.2.4 模糊动态BN根节点重要度分析
    3.3 案例分析
        3.3.1 提梁机卷扬系统介绍
        3.3.2 提梁机卷扬系统BN模型
        3.3.3 提梁机卷扬系统故障可能性分析
        3.3.4 提梁机卷扬系统重要度分析
        3.3.5 结果分析
    3.4 本章小结
第四章 基于非线性状态空间模型的劣化系统剩余寿命预测方法
    4.1 引言
    4.2 基于状态空间模型的性能退化建模与参数估计方法
        4.2.1 状态空间模型描述系统退化
        4.2.2 状态空间模型参数估计方法
    4.3 基于非线性状态空间模型的铅酸蓄电池剩余寿命预测方法
        4.3.1 铅酸蓄电池退化过程描述
        4.3.2 铅酸蓄电池容量快速预测
        4.3.3 基于非线性状态空间模型的剩余寿命预测
    4.4 本章小结
第五章 基于多应力加速模型的劣化系统剩余寿命预测方法
    5.1 引言
    5.2 多应力加速下劣化系统剩余寿命预测方法
        5.2.1 多应力加速模型
        5.2.2 多应力加速下性能退化建模
        5.2.3 多应力加速下劣化系统剩余寿命预测
    5.3 实例分析
        5.3.1 试验方法
        5.3.2 试验结果分析
        5.3.3 温度-电流双应力下锂离子电池容量退化建模
        5.3.4 温度-电流双应力下锂离子电池剩余寿命预测
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 本文贡献
    6.2 研究展望
致谢
参考文献
作者在学期间取得的学术成果
附录 A BN节点CPT



本文编号：3787155