[發明專利]一種基于動態貝葉斯網絡的機械系統時變可靠性評估方法

有效

• 申請號: 201510210462.0
• 申請日: 2015-04-29
• 公開（公告）號: CN104794296B
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發明（設計）人: 張小玲;李彥鋒;黃洪鐘;朱順鵬;肖寧聰;汪忠來;許煥衛;何俐萍;米金華
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 成都宏順專利代理事務所(普通合伙)51227
• 代理人: 周永宏

1.一種基于動態貝葉斯網絡的機械系統時變可靠性評估方法；其特征在于，包括如下階段：

階段一、確定模型基礎指標；

階段二、構建貝葉斯網絡結構；

階段三、根據貝葉斯網絡結構計算時變失效概率；

其中階段一包括如下步驟：

步驟1、根據機械系統的結構特征建立機械系統的物理模型；

步驟2、根據步驟1中得到的機械系統的物理模型，用基于故障物理的可靠性分析技術確定機械系統的底層故障信息；

步驟3、用FMEA/FMECA方法對步驟2得到的機械系統的底層故障信息和通過故障統計得到的已有的故障信息進行分析，從而得到機械系統的關鍵部件及其主要失效模式；

階段二包括如下步驟：

步驟4、根據步驟3得到的關鍵部件及其主要失效模式，設機械系統失效事件為E_sys、部件失效事件為E_j,j＝1,2,…,m、部件失效模式為g_jk＞0,k＝1,2,…,l；把及g_jk≤0,k＝1,2,…,l作為網絡節點，建立機械系統可靠性評估的貝葉斯網絡結構；

步驟5、確定機械系統關鍵部件的主要失效模式的極限狀態函數，及極限狀態函數中各隨機變量和隨機參數的分布類型及其分布參數值；

步驟6、根據步驟5中失效模式的時變性，及輸入參數的隨機過程分布，把機械系統壽命周期分成n個時間段，設步驟4中貝葉斯網絡各節點在時間段i內i＝1,2,…,n的概率信息為及P{g_jk(t)≤0},k＝1,2,…,l，運用貝葉斯信息更新公式建立機械系統的動態貝葉斯網絡結構；

階段三包括如下步驟：

步驟7、確定機械系統各關鍵部件主要失效模式極限狀態函數在時間段i,i＝1,2,…,n內的極值響應模型；

步驟8、根據步驟5中得到的隨機變量的分布類型及分布參數值，及步驟7中得到的時間段i內的各極限狀態函數的極值，運用Monte Carlo仿真方法及貝葉斯更新公式確定步驟6中貝葉斯網絡各節點在時間段i,i＝1,2,…,n內的概率信息；

步驟9、機械系統時變可靠性具有馬爾可夫性，結合貝葉斯網絡各節點在時間段i-1,i＝1,2,…,n內的概率信息及時間段i內的系統輸入信息，運用貝葉斯信息更新理論，評估機械系統在時間段i內的可靠性。

2.如權利要求1所述的基于動態貝葉斯網絡的機械系統時變可靠性評估方法；其特征在于：所述步驟4中建立機械系統貝葉斯網絡結構，其步驟為：

步驟41、設部件失效模式為g_jk＞0,k＝1,2,…,m，把g_jk≤0,k＝1,2,…,l作為節點的父節點，建立部件級可靠性評估的貝葉斯網絡模型；

步驟42、設機械系統失效事件為E_sys、部件失效事件為E_j,j＝1,2,…,m，把作為子節點，作為父節點，建立系統級可靠性評估的貝葉斯網絡模型。