系統(tǒng)退化可靠性建模與評(píng)估

隨著高新技術(shù)的不斷發(fā)展和新材料、新工藝的不斷應(yīng)用,產(chǎn)品(或系統(tǒng))
 
的高集成化、高智能化以及復(fù)雜性日益增強(qiáng),傳統(tǒng)的基于失效(壽命)數(shù)據(jù)的
 
可靠性評(píng)估方法在工程實(shí)踐中面臨著小子樣、長(zhǎng)壽命、失效少甚至無(wú)失效和復(fù)
 
雜相關(guān)性等一系列新的現(xiàn)實(shí)難題.基于性能退化的可靠性建模與評(píng)估技術(shù)作為
 
高可靠性和長(zhǎng)壽命產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)、試驗(yàn)與評(píng)估的關(guān)鍵技術(shù),是當(dāng)前可靠性工
 
程領(lǐng)域的研究重點(diǎn)和熱點(diǎn).本書結(jié)合工程實(shí)踐,考慮退化系統(tǒng)的運(yùn)行特點(diǎn)和相
 
關(guān)影響因素,基于監(jiān)測(cè)收集的性能退化數(shù)據(jù),開展系統(tǒng)退化過(guò)程可靠性建模和
 
評(píng)估研究.
 
本書共９章.第１章緒論,分析了系統(tǒng)退化可靠性建模研究現(xiàn)狀和基本理
 
論,給出了相關(guān)概念、常用概率分布和定理.第２章介紹了基于隨機(jī)過(guò)程的系
 
統(tǒng)退化可靠性基礎(chǔ)模型,主要包括退化軌跡模型、分布函數(shù)模型、Poisson過(guò)
 
程模型、Wiener過(guò)程模型、Gamma過(guò)程模型和逆高斯過(guò)程模型等.第３章至
 
第７章分別針對(duì)多性能退化系統(tǒng)和多階段系統(tǒng),考慮動(dòng)態(tài)閾值、校正行為、競(jìng)
 
爭(zhēng)失效的影響,建立了不同的系統(tǒng)退化模型,提出了相應(yīng)的可靠性評(píng)估方法.
 
其中,動(dòng)態(tài)閾值主要包括線性閾值、區(qū)域閾值和隨機(jī)閾值三種不同情形,基于
 
Wiener擴(kuò)散過(guò)程分別建立了系統(tǒng)退化模型,提出了相應(yīng)的可靠性評(píng)估方法和
 
相關(guān)指標(biāo)的求解方法;針對(duì)可校正系統(tǒng),依據(jù)經(jīng)典的Kijima模型建立了兩種
 
退化模型,給出了基于首達(dá)時(shí)(FirstPassageTime,FPT)分布求解系統(tǒng)可靠
 
性的新方法和基于偏微分方程的傳統(tǒng)求解方法;對(duì)于多階段系統(tǒng),同時(shí)考慮系
 
統(tǒng)校正行為,分別構(gòu)建了確定型閾值和隨機(jī)型閾值兩種情形下系統(tǒng)退化數(shù)據(jù)模
 
型和過(guò)程模型,通過(guò)可靠性評(píng)估結(jié)果比較分析,驗(yàn)證了閾值隨機(jī)性對(duì)系統(tǒng)退化
 
可靠性的影響規(guī)律;對(duì)于競(jìng)爭(zhēng)失效系統(tǒng),考慮外部沖擊導(dǎo)致的系統(tǒng)突發(fā)失效
 
前　言
 
??Ⅱ　??
 
(硬失效)和實(shí)時(shí)校正行為影響下的退化失效(軟失效),針對(duì)兩種不同的沖擊
 
失效模式,基于一般軌跡模型和Wiener過(guò)程分別構(gòu)建了系統(tǒng)退化模型,給出
 
了相應(yīng)的可靠性評(píng)估方法. 第８章開展了基于一次一個(gè)(OneatA Time,
 
OAT)和基于概率密度分布的系統(tǒng)退化可靠性評(píng)估敏感性分析.第９章開展
 
了工程應(yīng)用案例研究,在一定程度上驗(yàn)證了模型方法的正確性和適用性.
 
本書內(nèi)容主要來(lái)源于作者近年來(lái)的研究成果和公開發(fā)表的論文,同時(shí)參考
 
或直接引用了國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者的有關(guān)著作和論文資料.本書得到了國(guó)家自然科
 
學(xué)基金、軍隊(duì)預(yù)研基金等項(xiàng)目資助.在本書編寫過(guò)程中,得到了北京理工大學(xué)
 
崔利榮教授的悉心指導(dǎo),以及沈靜遠(yuǎn)副教授、劉寶亮副教授、張權(quán)副教授、高
 
洪達(dá)博士的有益幫助,在此一并表示衷心感謝.
 
鑒于作者水平有限,不妥和疏漏之處在所難免,敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正.
 
作　者
 
２０２１年９月
 
系統(tǒng)退化可靠性建模與評(píng)估