[發(fā)明專利]一種機電類產(chǎn)品的可靠性度量方法

有效

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• 申請日: 2012-04-28
• 公開（公告）號: CN102722603A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發(fā)明（設計）人: 李玲玲;李志剛;朱芬芬;武猛
• 申請（專利權(quán)）人: 河北工業(yè)大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 天津翰林知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 胡安朋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的技術(shù)方案涉及專門適用于特定應用的數(shù)字計算的方法，具體地說是一種機電類產(chǎn)品的可靠性度量方法。

背景技術(shù)

可靠性是產(chǎn)品質(zhì)量的重要特征。產(chǎn)品的可靠性水平是一個國家技術(shù)隊伍素質(zhì)以及工業(yè)基礎水平的重要標志，它要求應用現(xiàn)代科技，對產(chǎn)品在全壽命周期內(nèi)所處條件下的性能進行全面考慮，從而便于產(chǎn)品的改進和質(zhì)量控制，降低故障發(fā)生率，延長工作壽命。當前，可靠性已成為產(chǎn)品進入市場的必備條件，生產(chǎn)出高質(zhì)量、高可靠性的產(chǎn)品是企業(yè)在國際市場競爭中獲勝的關(guān)鍵。

產(chǎn)品的可靠性體現(xiàn)了它在規(guī)定條件下在規(guī)定時間內(nèi)完成預定功能的能力，產(chǎn)品的可靠性度量是指通過某種方法獲得其可靠度、失效概率等可靠性特征量，從而對其上述能力給予量化描述。產(chǎn)品的全生命周期包括設計、制造、存儲、運輸、服役期、回收，一個即將服役或正在服役的產(chǎn)品在除回收之外的各個環(huán)節(jié)中會受多種不確定因素的影響，從而影響其可靠性，因此可靠性度量中必須將多種不確定性考慮在內(nèi)。

不確定性的類型很多，包括隨機性、模糊性、因人們對當前所獲得的信息不完全信任而引起的不完全可信性、因?qū)ο蟮哪承┬畔⒉恢浪鸬牟恢缘取Ｓ捎谒P(guān)注的不確定性種類不同，目前已有多種可靠性方法，包括僅處理隨機性的概率可靠性、可處理模糊性的模糊可靠性、可克服統(tǒng)計方法和概率模型中數(shù)據(jù)記錄不足這一缺點的穩(wěn)健可靠性、旨在解決大系統(tǒng)貧信息問題的灰色可靠性，然而除概率可靠性外的各種方法均不成熟，其可靠性指標體系都沒能完善建立起來，在可靠性度量中如何綜合處理各種不確定性也一直是被重點討論的問題。

可靠度是概率可靠性中的最基礎、最重要的可靠性指標，用于描述一個產(chǎn)品或系統(tǒng)在規(guī)定條件下、在預期時間內(nèi)完成預定功能的概率。該指標在模糊可靠性中衍生為模糊可靠度。模糊可靠性方法的出現(xiàn)，使蘊涵在基礎信息中的隨機不確定性和模糊不確定性得以在可靠性度量中被綜合處理，是可靠性理論的顯著進展，然而對于如何在可靠性度量中綜合處理隨機性、模糊性和不完全可信性這一問題，卻未見報道，而該問題非常有必要解決，因為在現(xiàn)實中不完全可信性通常與隨機性或模糊性共存，原因如下：

可靠度是根據(jù)隨機應力和隨機強度的概率密度函數(shù)、基于應力-強度干涉模型算出的，而概率密度函數(shù)本身可能帶有不完全可信性，因為隨機變量的分布概型是采用數(shù)理統(tǒng)計的方法得到的，當樣本容量較小時，在一定置信度下，兩個不同的分布概型可能會被同時接納，因此隨機變量的概率密度函數(shù)或多或少地帶有不完全可信性。這種不完全可信性在模糊變量的隸屬函數(shù)中更加顯著，因為隸屬函數(shù)的建立不僅與所采用的模糊統(tǒng)計方法有關(guān)，而且明顯帶有人的主觀經(jīng)驗。

不僅如此，事實上在很多情況下人們對于某個或某批產(chǎn)品的工作條件是不完全確定的，這就導致人們對產(chǎn)品的廣義應力的觀測數(shù)據(jù)不完全信任。例如對于服役在宇宙飛船上的某個機電產(chǎn)品來說，外部環(huán)境施加給它的作用力究竟有多大并不完全肯定，即使已獲得了這種作用力的一組觀測值，也會出于對測量設備的精密性、測量方法的正確性、太空環(huán)境的時變性等方面的考慮而對這組觀測值產(chǎn)生一定程度的不信任。類似地，如果某型號產(chǎn)品的工作環(huán)境與其在可靠性試驗時所處的標準環(huán)境差異很大，那么產(chǎn)品在服役期表現(xiàn)出來的強度值很可能與標準環(huán)境下測得的強度值有所不同，那么如果把試驗中的觀測數(shù)據(jù)作為產(chǎn)品的強度數(shù)據(jù)來度量產(chǎn)品的工作可靠性，則試驗中的觀測數(shù)據(jù)只能是一種重要的參考而不是完全可用的，即此時這組數(shù)據(jù)帶有不完全可信性。

在可靠性度量中，如果廣義應力、廣義強度的基礎數(shù)據(jù)本身帶有不完全可信性，或者其概率密度函數(shù)、隸屬函數(shù)帶有不完全可信性，那么可靠性度量結(jié)果也必然帶有不完全可信性。然而對于如何在可靠性度量中同時處理隨機性、模糊性和不完全可信性，并將不完全可信性表達在可靠性度量結(jié)果中，目前未見報道。

發(fā)明內(nèi)容