可维修机械产品使用可靠性研究

发布时间：2020-03-21 08:49

【摘要】： 随着科学技术的发展,可靠性水平的高低关系到产品的竞争能力,只有高可靠性的产品,才能在国内、国外市场的激烈竞争中取胜。设备的可靠性越高,所需的经费就越高,设备在运行中难免会出现故障,其维修与更新也需要一定的费用。在现实中,我们不可能只注意追求高可靠性而忽略经费的高投入问题。因此探讨合理的维修对机械可靠性的影响,设备经济性与可靠性的优化,制定最优的维修规程与制度很有必要。 首先,通过分析故障理论和维修理论,根据机械故障发生规律,探讨设备故障率曲线的基本形式,研究机械故障的不同规律。在探讨维修类型时,考虑不同维修方式对机械可靠性恢复造成的影响,引入役龄修复因子和故障率递增因子的混合式故障率演化规则,来反映预防维修活动前后系统性能的动态变化。 其次,根据系统可靠性逻辑组合,利用引入役龄修复因子和故障率递增因子所建立的混合式故障率模型,应用蒙特卡罗仿真方法分别对单系统、并联系统和混联系统的故障率进行研究。 最后,传统的预防性维修往往采用周期性检修的方法,针对其维护周期T自始至终是相等这一不符合系统特性的缺点,对于存在经济相关性的复杂系统,建立以系统预防维修费用率最小化为目标,系统可靠度为约束,在有限时间区间内的预防性维修优化模型。通过引入役龄回退因子对预防维修活动前后系统性能的动态变化来反映复杂系统中存在的维修经济相关性,在该模型中考虑了修复性维修成本、预防性维修成本和生产损失成本,并考虑了实际预防维修中的不完备性,还充分考虑到时间段内几次完整预防性维修周期加维修时间后剩余时间产生的维修费用。最后以产品故障模型服从威布尔分布为例,利用遗传算法对其预防维修周期进行优化求解,这对于工程应用具有一定的使用价值。
【图文】：

34图4.3 单元件事后维修故障率曲线图从曲线的形状可以看出，随着仿真时间的增加，维修如新的故障率曲线逐渐趋于直线，而考虑不同维修程度的故障率逐渐递增。对于维修如新情况，将元件的威布尔参数带入可修系统（维修如新）的平均故障间隔时间的计算公式： =+Γ+kMTBFab11得： MTBF = 90.64h；又因为失效率 1 =kbtbkλ ，所以故障率λ 的理论值应为：λ≈0.02822取后五位数中与真实值之差最大的值 0.026671λ =，其误差是：5.492%0.028220.028220.026671= = λλλ可见，实际值基本上还是接近于真实值，从而验证了蒙特卡罗方法的正确性。4.3.2 两元件并联事后维修系统假设系统由两个元件 A、B 并联而成，故障是随机出现的，当元件发生故障时?

α 表示役龄修复因子，β 表示故障率递增因子。由此可以看出，并联系统提高了系统的可靠性。图4.4 两元件并列事后维修的故障率曲线图4.3.3 三元件的混联系统假设系统由 3 个元件组成，其中元件 A 与 B 并联，，然后与 C 串联，各元件服从威布尔分布。各元件的参数值如表 4.1 所示。用上面所述的仿真方法，当系统发生故障时，故障的元件再被更换，仿真 6000次，利用式(2.14)计算系统的故障率，如图 4.5 所示，其中，S 代表系统的故障率曲线
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TH17

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本文编号：2593085