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水下电液方向控制阀可靠性分析及故障仿真研究
1
作者 刘致祥 张楚楚 +3 位作者 余曦冉 鞠少栋 杨建义 屈少林 《机床与液压》 北大核心 2026年第4期176-181,共6页
为保障水下油气生产安全,对水下电液方向控制阀(DCV)进行可靠性分析,分析其关键故障模式对系统性能的影响,以有效预测故障的发生,降低故障发生的风险。采用可靠性框图分析法建立水下电液方向控制阀恒定失效率的可靠性模型,计算其整体可... 为保障水下油气生产安全,对水下电液方向控制阀(DCV)进行可靠性分析,分析其关键故障模式对系统性能的影响,以有效预测故障的发生,降低故障发生的风险。采用可靠性框图分析法建立水下电液方向控制阀恒定失效率的可靠性模型,计算其整体可靠度与平均无故障时间,并与OREDA数据库中的水下电液方向控制阀整体失效率数据进行对比验证。结果表明:DCV的整体可靠度为96.1%,平均无故障时间为4160987.3 h,所建模型计算结果与OREDA数据库整体统计数据均方误差4.371×10^(-6)h^(-1),验证了可靠性模型的准确性。梳理水下电液方向控制阀的5种故障模式,并利用SimulationX软件对内部泄漏和外部泄漏进行故障仿真。仿真结果表明:内部泄漏和外部泄漏均导致系统压力降低,阀门控制失效。最后,针对水下电液方向控制阀的5种故障模式在材料选型、结构设计、密封设计及加工工艺等方面提出优化建议,为国产高可靠性、低泄漏量水下方向控制阀的设计及实际工程故障识别提供参考。 展开更多
关键词 水下电液方向控制阀 可靠性分析 故障仿真
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基于GO-FLOW-Markov法的核电站给水系统可靠性分析
2
作者 许玉振 赵慧敏 段富海 《大连理工大学学报》 北大核心 2026年第1期57-65,共9页
采用GO-FLOW法分析核电站给水系统的可靠性时,存在无法处理系统中并联备用子系统的问题.为此,提出了一种基于GO-FLOW-Markov的可靠性分析方法,通过建立主系统和备用系统的Markov状态转移矩阵来求解系统可靠度,并以该方法为运算规则,提... 采用GO-FLOW法分析核电站给水系统的可靠性时,存在无法处理系统中并联备用子系统的问题.为此,提出了一种基于GO-FLOW-Markov的可靠性分析方法,通过建立主系统和备用系统的Markov状态转移矩阵来求解系统可靠度,并以该方法为运算规则,提出了一种具有普适性的新操作符备用门,扩展了GO-FLOW法操作符.考虑到系统中存在多组冗余系统,引入 α 因子建立了具有共因失效的给水系统可靠性分析模型并进行计算.结果表明,GO-FLOW-Markov法可用来计算并联备用系统可靠度,且考虑因素比常规GO-FLOW法更全面;核电站给水系统中的共因失效对系统可靠性有明显的影响,因此对复杂系统应该考虑共因失效问题,其可靠度计算结果更贴合工程实际. 展开更多
关键词 核电站给水系统 可靠性分析 GO-FLOW法 MARKOV 并联备用
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基于改进动态贝叶斯网络的110 kV变电站数字化模型可靠性分析
3
作者 李维嘉 周波 +2 位作者 刘云 亓彦珣 王晓东 《沈阳工业大学学报》 北大核心 2026年第2期78-84,共7页
【目的】随着变电站数字化进程的加快,传统评估方法在可靠性分析方面的精度与适应性均存在不足,而变电站可靠性对电力系统的稳定运行至关重要。为此,本文提出一种基于改进动态贝叶斯网络(dynamic Bayesian network,DBN)的110 kV变电站... 【目的】随着变电站数字化进程的加快,传统评估方法在可靠性分析方面的精度与适应性均存在不足,而变电站可靠性对电力系统的稳定运行至关重要。为此,本文提出一种基于改进动态贝叶斯网络(dynamic Bayesian network,DBN)的110 kV变电站数字化模型可靠性分析方法,以实现对系统状态的实时检测与准确评估。【方法】首先,对变电站内各类设备与元件的故障率等关键参数进行统计,构建可靠性评估基础数据。其次,引入DBN作为建模工具,并针对温度、湿度、负荷波动等环境因素引入变结构机制,以增强模型在非平稳运行环境下的适应性。最后,结合故障树分析(fault tree analysis,F TA)识别系统级故障逻辑关系,并将结果映射至DBN中,形成兼具层次性与因果性的概率推理模型。该方法可在信息不完整或数据缺失条件下,通过概率推理弥补信息空白,从而提升推理的稳健性与准确度。【结果】在110 kV变电站数字化模型实验中,本文方法的ROC曲线下面积最接近1,分析结果与实际值最为接近;在3个变电站的可靠性分析中均表现出最低误差率和较强稳定性;其准确率、精确率、召回率和F 1分数分别达到0.891、0.875、0.904和0.889,整体性能优于对比方法。【结论】本文方法在准确性、稳定性与适应性方面均具有显著优势。通过融合F TA的结构化建模能力与DBN的自适应推理机制,有效克服了传统方法在动态环境和信息缺失条件下评估精度不足的局限性。该方法不仅能够实现对变电站数字化模型可靠性指标的动态量化,还可为系统状态监测与智能运维提供理论支撑和实用工具,具有良好的工程应用前景。 展开更多
关键词 变电站 数字化模型 动态贝叶斯网络 故障树分析 可靠性分析 故障率 自适应变结构 鲁棒性
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基于静态变量嵌入机制的RNN时变可靠性分析方法
4
作者 张艺馨 李明洋 姚清河 《力学学报》 北大核心 2026年第3期773-781,共9页
为解决工程结构在动态载荷和材料退化作用下可靠性评估随时间演化的复杂问题,提出了一种基于循环神经网络(RNN)的高效时变可靠性分析方法.所提方法本质上是一种数据驱动的代理模型,通过学习历史响应数据,在保持较低计算成本的同时实现... 为解决工程结构在动态载荷和材料退化作用下可靠性评估随时间演化的复杂问题,提出了一种基于循环神经网络(RNN)的高效时变可靠性分析方法.所提方法本质上是一种数据驱动的代理模型,通过学习历史响应数据,在保持较低计算成本的同时实现高精度预测.不同于传统解析模型依赖显式的响应函数表达,RNN自动提取静态随机变量与时变随机过程之间的非线性耦合关系.在网络结构上设计静态变量嵌入机制,使时间无关变量在每个时间步持续参与建模,从而强化模型对系统全生命周期响应的表征能力.同时引入Huber损失函数,兼顾预测精度与对异常样本的鲁棒性.数值实验表明,该方法使用极少量训练样本,即可逼近1×10^(5)次蒙特卡罗模拟(MCS)的估算精度.本方法不仅能准确估计极限状态函数最小值,还可对指定时间区间内的系统响应曲线实现全局预测,拓展了其在实际工程中的适用性.在多场景鲁棒性测试中,平均误差始终低于0.25%,充分验证了其泛化能力与稳定性.综合结果表明,该方法保持高精度的同时显著降低样本需求,能够在复杂系统时变可靠性分析中实现高效稳定的建模预测. 展开更多
关键词 时变可靠性分析 循环神经网络 代理模型 随机过程
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基于FMECA的无人机链路系统可靠性分析
5
作者 袁帅 贾向军 《兵工自动化》 北大核心 2026年第2期97-103,共7页
为提升无人机系统的维护水平,对其机载链路系统进行故障模式、影响及危害性分析(failure mode,effects,and criticality analysis,FMECA)。分析整个机载链路系统的组成、结构和功能,进而分析机载链路系统的功能和结构原理。将需要分析... 为提升无人机系统的维护水平,对其机载链路系统进行故障模式、影响及危害性分析(failure mode,effects,and criticality analysis,FMECA)。分析整个机载链路系统的组成、结构和功能,进而分析机载链路系统的功能和结构原理。将需要分析的机载链路系统分为机载卫通链路和机载视距链路2个子系统。明确层次划分,定义机载链路系统和2个子系统的故障判据,根据系统技术说明书等资料以及实际工作情况对2个子系统分别进行了失效分析。完成机载链路系统的FMECA表格,并确定机载链路系统的薄弱环节。结果表明,该研究可为后续的基于多状态动态故障树的建模优化工作提供基础。 展开更多
关键词 FMECA 可靠性分析 无人机系统
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IDHEAS-ECA方法在核电厂严重事故下人员可靠性分析中的应用
6
作者 张佳佳 张明珠 +3 位作者 种毅敏 宫宇 钱鸿涛 依岩 《原子能科学技术》 北大核心 2026年第1期205-213,共9页
严重事故下的人员可靠性分析(HRA)是二级概率安全分析(PSA)的关键技术要素和难点。由于严重事故下人员心理多变、组织协调复杂、缺少模拟培训等,国际上很少有适用的HRA模型。近年来国内核工业界积极探索严重事故下的HRA,但所用模型和方... 严重事故下的人员可靠性分析(HRA)是二级概率安全分析(PSA)的关键技术要素和难点。由于严重事故下人员心理多变、组织协调复杂、缺少模拟培训等,国际上很少有适用的HRA模型。近年来国内核工业界积极探索严重事故下的HRA,但所用模型和方法适用性欠佳。2022年,美国核管会推出适用于全部风险指引监管活动的事件和状态评估综合人因事件分析(IDHEAS-ECA)方法,为相关研究指明方向。本文对IDHAES-ECA方法进行了研究和凝练,提出了严重事故下HRA需要特殊考虑的绩效影响因子(PIF)。以某华龙一号核电厂严重事故下一回路注水为案例,应用IDHEAS-ECA方法开展了定量化分析,同时采用国内常用的SPAR-H方法与IDHEAS-ECA方法结果进行对比和讨论。分析表明,SPAR-H方法现有模型由于其固有缺陷,且无实证数据支撑,无法适用于严重事故下的HRA,而IDHEAS-ECA方法由于其完善的PIF和认知模型,更能适应当下工程项目全范围PSA的应用需求,也代表当前国际最新的认知水平。本研究可为核电工程项目和核安全领域采用IDHAES-ECA方法提供借鉴。 展开更多
关键词 核电厂 人员可靠性分析 概率安全分析 事件和状态评估综合人因事件分析 绩效影响因子
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基于主动学习PC-Kriging模型的复杂结构可靠性分析方法 被引量：3
7
作者 陈吉清 张钰奇 +2 位作者 兰凤崇 周云郊 王俊峰 《汽车工程》 北大核心 2025年第2期383-390,共8页
对于复杂结构可靠性设计中多维设计变量和隐式非线性响应的问题,构造准确的代理模型是一种有效的解决方法。然而,基于预设样本量的试验设计来构建代理模型,可能面临效率低下或准确性不足的挑战。为此,提出一种主动学习PC-Kriging模型的... 对于复杂结构可靠性设计中多维设计变量和隐式非线性响应的问题,构造准确的代理模型是一种有效的解决方法。然而,基于预设样本量的试验设计来构建代理模型,可能面临效率低下或准确性不足的挑战。为此,提出一种主动学习PC-Kriging模型的可靠性分析方法,结合多项式混沌展开增强全局近似精度以及Kriging捕捉局部特征的优点,利用主动学习策略,自适应地选择最佳样本点,最大程度减少训练样本量,即减少结构性能分析的计算成本,提高分析效率。进一步构建主动学习PC-Kriging模型驱动的多软件协同设计框架,对前、后处理软件进行二次开发,实现参数化建模、性能分析和后处理的无缝连接,形成一套自动化分析流程。最后,以电池包结构为例进行可靠性分析,验证本文方法的高效性和准确性。 展开更多
关键词 结构可靠性分析 主动学习 代理模型 PC-Kriging 多软件协同
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基于GO法的地铁供变电系统可靠性分析 被引量：3
8
作者 王开康 雷崇 +3 位作者 刘琛 何俊文 王瑞恒 刘佳成 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第4期190-198,共9页
供变电系统作为地铁中的动力环节,若其发生故障,轻则影响地铁的运行效率,产生一定的经济损失,重则会造成重大的灾难性事故,危及地铁乘客的生命安全。随着可靠性技术的发展,将可靠性技术应用到地铁供变电系统可以有效提升地铁供变电系统... 供变电系统作为地铁中的动力环节,若其发生故障,轻则影响地铁的运行效率,产生一定的经济损失,重则会造成重大的灾难性事故,危及地铁乘客的生命安全。随着可靠性技术的发展,将可靠性技术应用到地铁供变电系统可以有效提升地铁供变电系统可靠性。为保证地铁供变电系统长期稳定运行,将GO法引入整个地铁供变电系统的可靠性分析中,提出一种基于GO法的地铁供变电系统可靠性分析方法。首先对系统结构进行分析,将整个地铁供变电系统分为主变电所、环网电缆和牵引/降压变电所三个子系统模块,了解其结构组成和工作原理;然后对主变电所、环网电缆、牵引/降压变电所依次以成功供电为目标,建立相应子系统GO图模型,并根据GO法计算原理编写程序;其次依据地铁供变电系统的整体接线图,确定每个子系统的可靠性连接端口,再依次定量计算子系统的可靠性数据,并根据连接端口向下一个子系统传递;最后计算分析得到不同位置地铁供变电系统对接触网和低压配电系统供电的可靠性数据,为后续其他地铁供变电系统的设计优化提供可靠性数据支撑。通过GO法计算确定了系统中的薄弱环节,可为运营维护决策提供依据。 展开更多
关键词 地铁 供变电系统 变电所 环网电缆 GO法 可靠性分析
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自适应蒙特卡洛法用于机器人标定定位精度可靠性分析研究 被引量：1
9
作者 温秀兰 李国成 +2 位作者 宋爱国 崔伟祥 王直荣 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第8期341-350,共10页
几何参数标定是提升工业机器人末端定位精度的有效方法,定位精度是否精确可靠将直接影响机器人作业精度、产品质量及生产安全,开展已标定机器人末端定位精度可靠性分析意义重大。首先,建立了机器人MDH模型,采用轴线测量法对机器人几何... 几何参数标定是提升工业机器人末端定位精度的有效方法,定位精度是否精确可靠将直接影响机器人作业精度、产品质量及生产安全,开展已标定机器人末端定位精度可靠性分析意义重大。首先,建立了机器人MDH模型,采用轴线测量法对机器人几何参数进行标定。其次,对机器人末端定位精度可靠性分析计算,提出了基于自适应蒙特卡洛法的机器人定位精度评估方法。最后,采用Leica AT960激光跟踪仪对Staubli TX60机器人在测量重复性、关节运动范围、关节运动步长、关节运动速度等不确定因素影响下进行标定实验,实验结果表明:采用轴线测量法对机器人几何参数标定,定位精度提高了约22.9%,证实了该方法标定机器人几何参数的有效性。同时,在不同测量因素影响下采用自适应蒙特卡洛法及经典蒙特卡洛法对已标定机器人定位精度可靠度计算,结果表明:关节运动范围、关节运动速度和测量重复性对标定机器人定位精度可靠性影响较大。当数值容差取值为0.01及0.02时,采用AMCS获得的定位精度可靠性概率密度函数曲线的平均值、方差、偏度和峰度与由MCS获到结果的最大相对误差分别为1.1%及1.9%,但运算时间约为MCS的1/4及1/9。证实了采用提出的AMCS对机器人定位精度可靠性分析时能够通过设定不同的数值容差来控制算法的收敛速度和精度,适于在实际工程问题的可靠性分析中推广应用。 展开更多
关键词 机器人标定 定位精度 可靠性分析 自适应蒙特卡洛 轴线测量法
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斜拉桥转体施工中桥塔风致抗倾覆可靠性分析 被引量：1
10
作者 马如进 刘桂林 +1 位作者 胡晓红 高泽雨 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第9期17-27,共11页
斜拉桥在转体施工期间塔底并未完全固结,在风荷载作用下桥塔存在倾覆倒塌的风险,但现有的抗倾覆安全性评估大多基于安全系数法开展,缺乏基于可靠度的相关研究.以无锡市某独塔斜拉桥转体施工状态为研究对象,建立了转体施工中桥塔风致倾... 斜拉桥在转体施工期间塔底并未完全固结,在风荷载作用下桥塔存在倾覆倒塌的风险,但现有的抗倾覆安全性评估大多基于安全系数法开展,缺乏基于可靠度的相关研究.以无锡市某独塔斜拉桥转体施工状态为研究对象,建立了转体施工中桥塔风致倾覆的极限状态方程与分项系数设计表达式.根据虚拟风洞获取的构件静气动力系数,利用有限元方法计算了桥梁静风响应与抖振响应,由此得到各风向角下塔底的内力响应.采用蒙特卡罗方法获得了各风向角下桥塔抗倾覆可靠度指标,结果显示在横桥向来流风下可靠度指标有最小值.进行了随机变量的敏感性分析,发现结构自重与风速对计算结果的影响最大.基于目标可靠度指标,利用验算点法(JC法)计算了桥塔抗倾覆验算中结构自重荷载与风荷载的分项系数,供桥梁转体施工设计参考. 展开更多
关键词 转体施工 桥塔倾覆 蒙特卡罗法 可靠性分析 分项系数 验算点法
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基于主动学习代理模型的采气井口O形密封圈可靠性分析
11
作者 张耀明 王春生 +3 位作者 马俊原 魏军会 周涛涛 赵密锋 《润滑与密封》 北大核心 2025年第8期164-171,共8页
由于制造公差、载荷波动、材料特性等,在实际工程中O形圈的相关设计参数往往不再是一个确定值,可能在一定的范围内波动。考虑不确定性因素对O形圈密封性能的影响,提出基于主动学习Kriging模型的可靠性分析方法,用于高压采气井口O形橡胶... 由于制造公差、载荷波动、材料特性等,在实际工程中O形圈的相关设计参数往往不再是一个确定值,可能在一定的范围内波动。考虑不确定性因素对O形圈密封性能的影响,提出基于主动学习Kriging模型的可靠性分析方法,用于高压采气井口O形橡胶密封圈密封性能的可靠性分析。以高压采气井口某O形橡胶密封圈为分析对象,建立密封可靠性功能函数;使用Python进行Abaqus的二次开发仿真,将制造公差、载荷波动带来的不确定性纳入密封性能计算过程,并基于自适应性Kriging与Monte Carlo法相结合的方法(AK-MCS),对该O形橡胶密封圈的密封可靠性进行分析。结果表明:在考虑制造公差与载荷波动的情况下,该O形橡胶密封圈由于最大Mises应力导致的失效概率为0.013%;凹槽深度、槽棱圆角半径、内压对密封圈的最大Mises应力有着较大影响,其中内压、槽棱圆角半径与最大Mises应力呈正相关关系,凹槽深度与最大Mises应力呈负相关关系;最大接触应力导致的失效概率为0,凹槽深度对密封圈的最大接触应力有较大影响。使用基于主动学习Kriging模型的高压采气井口O形橡胶密封圈密封可靠性分析方法,可评估与O形橡胶密封圈相配合部件的危险结构与密封圈密封失效概率,为实际工程提供指导。 展开更多
关键词 O形橡胶圈 高压采气井口 Kriging代理模型 可靠性分析 主动学习
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基于修正q-威布尔分布的矿用卡车可靠性分析
12
作者 刘威 高琪 +2 位作者 刘光伟 白润才 朱乙鑫 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期237-246,共10页
为了更加准确地描述露天矿矿用卡车的失效规律,提高可靠性分析的准确性,构建了一种新的alpha变换。在此基础上,提出了一种四参数修正q-威布尔分布模型,并采用蜣螂优化算法与极大似然估计相结合的方式对模型的参数进行估计。通过实例对... 为了更加准确地描述露天矿矿用卡车的失效规律,提高可靠性分析的准确性,构建了一种新的alpha变换。在此基础上,提出了一种四参数修正q-威布尔分布模型,并采用蜣螂优化算法与极大似然估计相结合的方式对模型的参数进行估计。通过实例对比验证了使用修正q-威布尔分布模型评估矿用卡车可靠性的合理性和有效性。数值试验结果表明,利用修正q-威布尔分布模型对矿用卡车故障间隔时间进行分析,制定相应的预防性维修周期能够更好地保障矿用卡车安全、稳定运行。 展开更多
关键词 矿用卡车 可靠性分析 修正q-威布尔分布 蜣螂优化算法 预防性维修周期 极大似然估计
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基于相依竞争失效模型与半马尔科夫过程的星敏感器可靠性分析
13
作者 李玉明 关亮 +1 位作者 焦健 景永峰 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第9期17-22,49,共7页
随着航天技术的快速发展和卫星在轨时间的延长,星敏感器的可靠性问题愈发引起重视。针对星敏感器在退化与冲击相互作用下的可靠性评估问题展开研究,旨在建立一种能够全面反映退化与冲击动态相依关系的可靠性评估模型。首先,分析了星敏... 随着航天技术的快速发展和卫星在轨时间的延长,星敏感器的可靠性问题愈发引起重视。针对星敏感器在退化与冲击相互作用下的可靠性评估问题展开研究,旨在建立一种能够全面反映退化与冲击动态相依关系的可靠性评估模型。首先,分析了星敏感器性能退化的原因以及冲击与退化的相依竞争失效机制。然后,基于半马尔科夫过程提出了一种考虑相依竞争失效的星敏感器可靠性评估模型,采用威布尔退化模型和半马尔科夫过程,刻画了退化和冲击之间的复杂耦合效应。最后以某型星敏感器系统为例,进行了系统可靠性分析,并通过敏感性分析探讨了不同性能参数对系统可靠性的影响,验证了所提出模型的有效性。 展开更多
关键词 星敏感器 半马尔科夫过程 相依竞争失效过程 可靠性分析 外部冲击 自然退化
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冲击载荷下含腐蚀缺陷海底油气管道可靠性分析
14
作者 曾威 田旭敏 +1 位作者 郑吉霖 朱东润 《石油机械》 北大核心 2025年第7期104-111,共8页
海底油气管道是海洋油气输送的“生命线”,其可靠性直接影响水下油气开采的安全性。考虑到在役海底油气管道不仅受到管道内油气的腐蚀作用,还会受到海上坠物的冲击作用,为此,构建了冲击载荷下含腐蚀缺陷海底管道的损伤分析模型,并针对... 海底油气管道是海洋油气输送的“生命线”,其可靠性直接影响水下油气开采的安全性。考虑到在役海底油气管道不仅受到管道内油气的腐蚀作用,还会受到海上坠物的冲击作用,为此,构建了冲击载荷下含腐蚀缺陷海底管道的损伤分析模型,并针对其分析效率较低的问题,建立了冲击载荷下含腐蚀缺陷海底管道的损伤分析Kriging(KG)预测模型。在此基础上,提出了基于功能函数响应值KG预测模型的含腐蚀缺陷海底管道可靠度计算方法,开展冲击速度、管道埋深和管道腐蚀深度对海底油气管道可靠性的影响规律研究。研究结果表明:海底油气管道的可靠度随坠物冲击速度和管道腐蚀深度的增加而降低,当冲击速度小于11 m/s时管道可靠性为100%,当达到13 m/s时,可靠度下降至95.02%;管道腐蚀深度小于5 mm时管道可靠性为100%,当达到7 mm时,可靠度下降至92.07%;相反,海底油气管道的可靠度随管道埋深的增加而增加,当埋深为0.6 m时,可靠度达到100%。所得结论可为海底油气管道的设计与维护提供参考。 展开更多
关键词 海底油气管道 冲击载荷 腐蚀缺陷 KRIGING模型 可靠性分析
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一种基于证据理论的主动学习可靠性分析方法
15
作者 张哲 宝文礼 姚中洋 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期120-133,共14页
针对具有单个失效模式、认知不确定性和“黑箱”模型特点的可靠性分析问题,提出了一种基于证据理论的主动学习可靠性分析方法,能够高效高精度地求解结构的可信度和似真度.通过证据理论对认知不确定性变量进行处理,抽取初始训练样本构建... 针对具有单个失效模式、认知不确定性和“黑箱”模型特点的可靠性分析问题,提出了一种基于证据理论的主动学习可靠性分析方法,能够高效高精度地求解结构的可信度和似真度.通过证据理论对认知不确定性变量进行处理,抽取初始训练样本构建初始Kriging模型,将优化方法与主动学习过程相结合,实现在整个输入变量空间中搜索最佳训练样本,利用最佳训练样本对Kriging模型进行优化,通过优化后的Kriging模型代替功能函数,对未知点进行预测,以实现结构的可信度和似真度计算.该方法将优化方法与主动学习过程相结合,降低了传统方法搜索训练样本时对候选样本位置的约束,能够搜索到对Kriging模型优化效果更好的训练样本,提升了Kriging模型构建的效率和成功率.数值算例证明了该方法具有良好的计算效果,并将其应用于车辆正面碰撞的可靠性分析. 展开更多
关键词 结构可靠性 可靠性分析 证据理论 “黑箱”问题 主动学习Kriging模型
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硫酸盐侵蚀纤维混凝土损伤劣化及可靠性分析 被引量：2
16
作者 朱飞飞 乔宏霞 +1 位作者 付勇 王新科 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第3期1344-1356,共13页
为研究玄武岩纤维混凝土(BFRC)在西北盐渍土地区的抗硫酸盐侵蚀性能,设计模拟当地气候环境和盐渍土中SO2-4离子含量的硫酸盐加速侵蚀试验。对玄武岩纤维(BF)体积掺量为0.0%、0.1%、0.2%、0.3%的BFRC在硫酸盐侵蚀-干湿耦合作用下质量损... 为研究玄武岩纤维混凝土(BFRC)在西北盐渍土地区的抗硫酸盐侵蚀性能,设计模拟当地气候环境和盐渍土中SO2-4离子含量的硫酸盐加速侵蚀试验。对玄武岩纤维(BF)体积掺量为0.0%、0.1%、0.2%、0.3%的BFRC在硫酸盐侵蚀-干湿耦合作用下质量损失率、相对动弹性模量变化规律和外观形貌进行研究,并通过Wiener随机过程以质量损伤度、相对动弹性模量损伤度作为评价指标,对BFRC进行硫酸盐侵蚀-干湿耦合作用下的可靠性分析。研究结果表明:BF的掺入可以有效提高混凝土的抗硫酸盐侵蚀性能,与未掺加BF的基准组比较,BF掺量0.1%、0.2%、0.3%的BFRC-1、BFRC-2、BFRC-3组质量损失率分别减少了6.48%、16.73%、23.58%,相对动弹性模量分别提高了10.48%、17.04%、21.14%。同时,在硫酸盐侵蚀-干湿耦合试验结束后BFRC-3仅表面孔隙变多变大,出现纵横交错的裂纹,四角和各边也仅有少量砂浆脱落现象,完整性较好,即BF掺量为0.3%的BFRC抗硫酸盐侵蚀性能最佳。此外,BFRC内部有膨胀性石膏和钙矾石产生,BF的掺入抑制和阻碍了裂缝的萌生和进一步扩展,改善了混凝土抗硫酸侵蚀性能。Wiener随机过程可以有效描述硫酸盐侵蚀下BFRC耐久性退化规律,与质量损伤度相比,相对动弹性模量损伤度作为评价指标更为敏感。BFRC在西北盐渍土地区具有良好的应用前景,为BFRC可靠性分析提供了理论基础。 展开更多
关键词 玄武岩纤维混凝土 硫酸盐侵蚀 干湿循环 Wiener随机过程 可靠性分析
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基于GO-FLOW法的开关电源系统可靠性分析 被引量：2
17
作者 韩新帅 段富海 张亚迪 《大连理工大学学报》 北大核心 2025年第2期133-141,共9页
应用GO-FLOW法对开关电源系统进行可靠性分析.探究了开关电源系统的原理,用GO-FLOW操作符替换系统原理图中的部件,建立开关电源系统的GO-FLOW模型,并对共有信号进行降阶处理.针对闭环反馈系统,提出了一种基于马尔可夫模型的可靠性处理方... 应用GO-FLOW法对开关电源系统进行可靠性分析.探究了开关电源系统的原理,用GO-FLOW操作符替换系统原理图中的部件,建立开关电源系统的GO-FLOW模型,并对共有信号进行降阶处理.针对闭环反馈系统,提出了一种基于马尔可夫模型的可靠性处理方法.结合实际工程应用中存在的停工相关,通过对闭环反馈系统进行状态组合,计算出等效可靠性数据.以此定义了一种新型GO-FLOW操作符,用来模拟带有闭环反馈控制的可修系统,并给出相关运算规则,对开关电源系统等效GO-FLOW图进行了可靠度计算.结果表明,该方法解决了GO-FLOW模型中不能存在循环结构的问题,能更准确地评价开关电源系统的可靠性. 展开更多
关键词 开关电源 GO-FLOW法 闭环反馈系统 马尔可夫模型 可靠性分析
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考虑参数空间变异性的边坡稳定可靠性分析方法及应用 被引量：1
18
作者 刘福海 李志轩 +1 位作者 王洪志 易平 《计算力学学报》 北大核心 2025年第4期548-556,共9页
边坡稳定可靠性分析的难度不仅体现在涉及的功能函数为高度非线性的隐式函数,还在于土性参数通常具有空间变异性,因采用隐含众多随机变量的随机场模型,导致计算量急剧增加,造成维度灾难.针对这些困难,本文提出基于维度距离策略的主动学... 边坡稳定可靠性分析的难度不仅体现在涉及的功能函数为高度非线性的隐式函数,还在于土性参数通常具有空间变异性,因采用隐含众多随机变量的随机场模型,导致计算量急剧增加,造成维度灾难.针对这些困难,本文提出基于维度距离策略的主动学习Kriging可靠性分析方法,通过维度距离约束避免样本点彼此邻近而造成信息冗余,提高计算效率;多个数值算例表明,在高维问题中该方法的效率优势尤其明显.将改进的主动学习Kriging方法与物质点强度折减法相结合,建立起一种基于随机场的边坡稳定可靠性分析方法,通过对一个两层边坡的基于平稳随机场和非平稳随机场的稳定可靠性分析,表明所提方法有效减少了计算量,同时也表明考虑土性参数随深度变化的非平稳随机场边坡的失效概率要明显高于平稳随机场边坡的失效概率. 展开更多
关键词 边坡稳定 可靠性分析 KRIGING 空间变异性 随机场
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基于连续时间贝叶斯网络的CTC车站系统可靠性分析
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作者 谢昕昊 王小敏 江磊 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第8期193-200,共8页
针对高速铁路CTC调度集中系统可靠性研究中普遍存在的共因失效、动态失效、切换失效等故障场景的描述问题,基于改进连续时间贝叶斯网络对CTC车站系统进行可靠性与可用性分析。首先针对铁路系统常见的冗余失效与维修行为对连续时间贝叶... 针对高速铁路CTC调度集中系统可靠性研究中普遍存在的共因失效、动态失效、切换失效等故障场景的描述问题,基于改进连续时间贝叶斯网络对CTC车站系统进行可靠性与可用性分析。首先针对铁路系统常见的冗余失效与维修行为对连续时间贝叶斯网络进行算法扩展;其次根据运营逻辑将构建的车站故障树转化为连续时间贝叶斯网络,并将本文模型与传统方案的仿真性能进行对比;最后通过贝叶斯网络正向推理得到系统的故障率,通过反向推理得到系统的薄弱环节,通过维修性能分析得到系统的可用度,通过重要度分析得到系统设备的优化策略。仿真结果表明:对比经典连续时间贝叶斯网络,本文方案增强了冗余失效与维修的建模能力;对比传统离散可靠性分析方案,本文方案既能避免近似估计误差,又能令计算次数仅为传统方案的1/16800;对比传统连续可靠性分析方案,本文方案精简了91.6%状态空间。CTC车站系统在系统运营达到100周时,故障率为0.9712,且随着运营时间增加,故障率增加;CTC车站系统设备在运营过程中系统可用度达到0.999965;系统薄弱环节依次为车务工控机、防雷、采集层设备、协议转换器、自律机主比较子系统、自律机备比较子系统;系统优化优先级为车务工控机、防雷、采集设备、协议转换器,且冗余系统的主件应优先优化。 展开更多
关键词 高速铁路 CTC调度集中 冗余系统 可靠性分析 连续时间贝叶斯网络 优化策略
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基于运行数据的核电厂应急柴油发电机可靠性分析与评价
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作者 圣国龙 郭江 《机械设计》 北大核心 2025年第S2期164-170,共7页
基于国内某核电基地应急柴油发电机2002—2023年的运行数据,采用可靠性工程理论对启动失效和运行失效数据进行分布拟合,运用Kolmogorov-Smirnov检验、Akaike信息准则(AIC)和贝叶斯信息准则(BIC)等方法选择最优分布模型,并计算关键可靠... 基于国内某核电基地应急柴油发电机2002—2023年的运行数据,采用可靠性工程理论对启动失效和运行失效数据进行分布拟合,运用Kolmogorov-Smirnov检验、Akaike信息准则(AIC)和贝叶斯信息准则(BIC)等方法选择最优分布模型,并计算关键可靠性指标,旨在分析和评价该核电基地应急柴油发电机的可靠性水平,为电厂应急电源系统的维护决策和风险评估提供科学依据。研究发现,该基地应急柴油发电机启动失效间隔服从指数分布,运行失效间隔服从威布尔分布。所有分布模型均通过K-S检验(p>0.05),证实了模型的有效性。分析结果表明,该基地应急柴油发电机整体可靠性良好,启动可靠性水平显著优于美国NRC Regulatory Guide 1.9 Rev.4附录A规定的应急柴油发电机概率安全设计基准要求;运行可靠性水平满足NRC准则的下限要求,完全符合概率安全设计与执照基准。另外,基于运行数据的分布拟合表明其运行失效率符合威布尔分布的“长期随时间递增”耗损失效规律,建议在设备运行至600 h后,适当增加预防性维护频率,进一步降低长期运行失效风险。启动可靠性水平已经远高于国际行业标准和概率安全设计基准要求,在设备维护策略方面可适当降低启动系统的维修频率或减少备用设备数量,避免过度维护导致成本浪费。建议持续积累启动失效数据和记录运行失效间隔数据,定期重新评估失效率和分布特征,确保设备在长期运行过程中可靠性持续符合或优于基准要求。 展开更多
关键词 应急柴油发电机 启动失效 运行失效 可靠性分析
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