申请/专利权人：北京航空航天大学

申请日：2023-12-28

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN117875935A

主分类号：G06Q10/20

分类号：G06Q10/20;G06Q10/0635

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.30#实质审查的生效;2024.04.12#公开

摘要：本发明提供一种考虑随机环境冲击效应的系统竞争失效维护规划方法，即一种耦合性能衰退‑随机环境冲击竞争相依失效特性的可靠性建模和维护规划方法，其实施步骤有：一、计算装备竞争失效下的可用度；二、优化装备预防性维修方案。本发明的优点是：构建了能够动态识别两类失效模式交互效应的装备可靠性模型，并给出了装备可用度计算方法，可广泛应用于装备服役效能分析计算领域；相比原有的只考虑单尺度失效模式的维修策略，所述维修策略耦合性能衰退‑随机环境冲击竞争相依失效特性对装备的影响，适应性强；所述维修策略优化算法简单快捷，具有大量的研究理论支撑，可操作性强；所述方法科学，应用对象紧密贴合实战服役环境下的装备，具有广阔推广应用价值。

主权项：1.一种考虑随机环境冲击效应的系统竞争失效维护规划方法，需要设置如下：设置1：采用维纳过程描述装备退化，即Xdt＝x0+βt+γBt，其中：t为装备的工作年龄；Xdt为装备在没有冲击影响下t时刻的退化量；x0为装备的初始退化量；β为漂移系数；γ为扩散系数；Bt为服从正态分布的标准布朗运动，即Bt～N0,t2；采用齐次泊松过程{Nt,t＞0}描述随机冲击的到达，其中Nt为t时刻累计到达的冲击次数，ν为冲击到达的频率；且冲击过程本身不会直接导致装备失效，但会影响装备的退化状态和失效率，如下所示：对装备退化状态的影响；每一次环境冲击都会导致装备退化状态突然增加ω；因此，装备在冲击影响下t时刻的退化量Xt等于维纳过程和冲击影响之和，即Xt＝Xdt+Ntω；对装备失效率的影响；每一次环境冲击都会导致装备失效率突然增加；第i次冲击会导致装备失效率突然增加Zi，且Zi是一个独立同分布的随机变量；因此，装备突发失效的条件失效率为其中：λ0t为装备在没有冲击影响下t时刻的失效率函数；zi为Zi的观测值；已知Lf为装备退化失效阈值，那么在给定冲击发生次数Nt＝n的情况下，基于连续退化失效的装备可靠度函数为： 其中：Φ为标准正态分布的累计分布函数；在给定冲击发生次数Nt＝n的情况下，基于随机冲击失效的装备可靠度函数为： 其中：exp为以自然常数e为底的指数函数；G为Zi的累积分布函数；G*为G的拉普拉斯变化函数，u,s均为积分变量；在给定冲击发生次数Nt＝n的情况下，基于竞争失效的装备的可靠度函数为： 将Nt进行级数求和，得到基于竞争失效的装备的可靠度函数为： 设置2：装备的所有维修效果均修复如新，其维修策略由以下两个部分构建：基于工作年龄的维修；如果装备的工作年龄t达到维修时间间隔T，则进行维修，并占用维修时间tpr；基于退化状态的维修；每隔τ时间执行一次退化状态检测，并占用检测耗时tin；因此，在维修时间间隔T内至多有次检测；退化状态检测为：1判断装备是否发生失效；2测量装备退化状态；在第i次退化状态检测中：如果未发生失效，且装备此时的可靠度Riτ高于预防性维修可靠度阈值π，则不采取行动；如果未发生失效，且装备此时的可靠度Riτ低于预防性维修可靠度阈值π，则进行预防性维修，并占用维修时间tir；如果发现失效，则进行修复性维修，并占用维修时间tf，且导致从失效发生至进行维修这段时间内装备均处于不可用状态；基于上述设置，其特征在于：步骤一：计算装备竞争失效下的可用度；根据设置2中的维修策略，装备的维修场景分为三种：1基于工作年龄的维修；2基于退化状态的预防性维修；3基于退化状态的修复性维修；根据更新理论，装备的平均更新周期长度为Eδsy＝Eδpr+Eδir+Eδf，其中：Eδpr是场景1的平均更新周期长度；Eδir是场景2的平均更新周期长度；Eδf是场景3的平均更新周期长度；装备的平均不可用时间长度为ETsy＝ETpr+ETir+ETf，其中：ETpr是场景1的平均不可用时间长度；ETir是场景2的平均不可用时间长度；ETf是场景3的平均不可用时间长度；步骤二：优化装备预防性维修方案；完成装备可用度计算后，需要在保障装备服役效能的条件下，对其中的装备维修时间间隔T、退化状态检测时间间隔τ和预防性维修可靠度阈值π进行优化，降低装备维修耗时，提高装备的可用度，即：

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京航空航天大学 一种考虑随机环境冲击效应的系统竞争失效维护规划方法

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