检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：牛慧芳中北大学

学位级别：博士

近年来,随着信息技术的飞速发展,利用传感器采集的状态监测(Condition Monitoring,CM)数据可以为工程系统提供大量的健康状态实时信息。对于高可靠性和长寿命的工程系统而言,基于CM数据的剩余寿命(Remaining useful life,RUL)预测方法... 详细信息

近年来,随着信息技术的飞速发展,利用传感器采集的状态监测(Condition Monitoring,CM)数据可以为工程系统提供大量的健康状态实时信息。对于高可靠性和长寿命的工程系统而言,基于CM数据的剩余寿命(Remaining useful life,RUL)预测方法已成为预测与健康管理(Prognostics and Health Management,PHM)领域的研究热点。RUL预测的目的是为决策者合理地安排维修活动提供理论依据,也就是说,只有剩余寿命预测结果有效,基于预测的维修决策才有意义。由于系统的退化受多种不确定性因素影响,如内部和外部环境以及载荷工况等,使得工程系统的退化具有随机性。因此,基于随机过程的退化建模在剩余寿命预测研究中有着广泛的应用。wiener过程由于可以提供令人满意和灵活的系统退化描述,适用于实践中经常遇到的小修复、自愈或使用强度降低而导致的非单调退化,已被广泛用于建模系统的退化过程。然而,目前基于wiener过程的退化建模和剩余寿命预测研究绝大多数关注于单个部件或假设多部件系统中部件之间是相互独立而展开的。在工程实践中,复杂系统通常由多个相互作用的部件/子系统组成,它们之间的相关性可能会潜在地影响整个系统的可用性。此时,针对单部件系统的退化模型难以描述具有随机相关性的多部件系统退化过程的动态特性。结合工程实际应用的需求,本文重点研究基于非线性wiener过程的复杂系统退化建模与RUL预测问题。主要的研究内容包括以下几个方面:(1)考虑三源不确定性的非线性wiener过程退化建模与RUL预测的方法。针对工程实际应用需求,提出了考虑系统退化的时变性、个体差异性以及测量误差不确定性非线性wiener过程模型。该模型既能够描述线性退化过程,也可以描述非线性退化过程,在退化建模中具有一定的通用性。模型参数使用同类系统的退化状态观测数据进行估计,利用目标系统的退化状态观测数据更新模型的漂移系数,同时还给出了剩余寿命概率密度函数(Probability Density Function,PDF)的近似表达式(由于非线性的影响,很难得到它们精确的解析表达式),为后续基于预测的维修决策研究奠定了基础。最后,通过一个铝合金试件的疲劳裂纹扩展算例验证了所提模型和剩余寿命预测方法的有效性。(2)考虑线性随机相关性的多部件系统退化建模与RUL预测的方法。针对多部件系统中各部件退化之间存在随机相关性的情形,部件退化间的相关关系通过关于相关部件退化状态的线性函数表征,部件自身固有的退化利用非线性wiener过程模型建模,并利用正态分布表征测量误差的不确定性,建立了基于状态空间的非线性wiener过程模型。模型参数使用期望最大化(Expectation Maximization,EM)算法估计,隐含退化状态通过卡尔曼滤波算法估计。针对不同结构的多部件系统,进一步给出了RUL的PDF表达式。最后,利用数值仿真实验和航空发动机案例验证了所提退化模型与RUL预测方法的有效性。(3)考虑非线性随机相关性的多部件系统退化建模与RUL预测的方法。针对实际工程系统中部件退化间的随机相关性通常是复杂的、非线性的情形,部件退化间的相关关系利用关于相关部件退化状态的非线性函数表征,提出了描述多部件系统退化的非线性wiener过程模型。该模型考虑了多部件系统退化过程中的非线性、时变性、测量误差不确定性以及部件退化间的相互作用,拓展了模型的应用范围。利用极大似然算法估计了退化模型的参数,粒子滤波算法更新了退化模型,并针对不同失效模式的多部件系统,给出了剩余寿命概率密度函数的近似表达式。最后,通过一个数值仿真算例和航空发动机案例验证了所提方法的有效性。(4)在线剩余寿命预测结果的不确定性分析与可信度评估的方法。考虑剩余寿命预测结果的可靠性高度依赖于利用现有可用资源描述系统退化过程的程度,提出了在线RUL预测结果的可信度评估框架。在分析了影响RUL预测结果各种因素的基础上,给出了预测结果可信度的定义,提炼了评估预测结果性能的指标,并构建了各指标的计算模型。利用熵权法确定了各指标的权重,并给出了预测结果性能综合评估的方法。最后,通过一个数值仿真实验和航空发动机案例验证了所提方法的有效性。

关键词：多部件系统随机相关性退化建模剩余寿命预测非线性wiener过程

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基于非线性wiener过程的柱塞泵剩余使用寿命分析

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液压与气动 2020年第11期44卷 45-52页

作者：南西康高文科陈旭峰孙天齐冀宏兰州理工大学能源与动力工程学院甘肃兰州730050

轴向柱塞泵作为液压系统的核心动力元件之一,其性能的好坏直接影响液压系统整体的工作状况,如果能掌握轴向柱塞泵剩余使用寿命的分布规律,可以为液压系统实施健康管理提供依据。为此,以轴向柱塞泵泄漏回油流量作为其性能退化指标,应用... 详细信息

轴向柱塞泵作为液压系统的核心动力元件之一,其性能的好坏直接影响液压系统整体的工作状况,如果能掌握轴向柱塞泵剩余使用寿命的分布规律,可以为液压系统实施健康管理提供依据。为此,以轴向柱塞泵泄漏回油流量作为其性能退化指标,应用非线性wiener过程构建其剩余使用寿命预测模型。通过与柱塞泵实例寿命比较表明,具有随机效应幂函数结构的非线性wiener过程模型预测结果,优于线性以及其他2种非线性wiener过程模型,更接近轴向柱塞泵退化过程中的实际寿命。

关键词：轴向柱塞泵性能退化非线性wiener过程剩余使用寿命预测泄漏回油流量

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基于非线性wiener过程的产品退化建模与剩余寿命预测研究

基于非线性Wiener过程的产品退化建模与剩余寿命预测研究

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作者：王小林国防科学技术大学

学位级别：博士

近年来,性能退化数据被很多学者和工程人员用来解决小子样、长寿命与高可靠产品的可靠性分析与评估问题,使得基于性能退化数据的可靠性分析方法成为可靠性工程领域一个新的研究方向。为了得到可信的结果,需要建立合适的退化模型来描述... 详细信息

近年来,性能退化数据被很多学者和工程人员用来解决小子样、长寿命与高可靠产品的可靠性分析与评估问题,使得基于性能退化数据的可靠性分析方法成为可靠性工程领域一个新的研究方向。为了得到可信的结果,需要建立合适的退化模型来描述产品性能指标的退化过程。由于多种随机性因素的影响,如内部与外部环境因素,使得产品性能指标的退化过程存在着不确定性。在相关的研究中,随机过程模型有着广泛的应用。其中,由于其良好的分析与计算性质,wiener过程被很多学者用来描述产品性能的退化过程。然而,目前的研究大都是基于线性漂移wiener过程展开的。在实际应用中,还存在着非线性退化的情况。此时,线性退化模型难以描述产品退化过程的动态特性。产品的剩余寿命作为度量产品能力的一个指标,在维修决策中有着重要的作用。通过对目标产品的剩余寿命进行有效地预测,有助于安排合理的维修活动,从而减低或者是避免故障的发生。结合实际应用的需求,本文重点研究基于非线性wiener过程的产品退化建模以及剩余寿命预测问题,包括退化模型参数的估计方法、退化模型的更新以及剩余寿命概率密度函数的近似等。本文从一维到多维退化的情形,对相关的问题进行探索性的研究。主要的研究内容包括以下几个方面:(1)基于非线性wiener过程的退化建模以及产品剩余寿命的预测方法。针对实际应用的需求,提出了非线性wiener过程模型,模型中考虑了退化的非线性、退化量在时间轴上的不确定性以及产品之间退化的差异性。该模型既能够描述线性退化过程,也可以描述非线性退化过程,在退化建模中具有一定的通用性。常用的线性漂移wiener过程以及时间尺度变换wiener过程都属于该模型的特例。利用产品总体退化信息估计了退化模型参数,利用目标产品的历史退化信息更新了退化模型,同时还对该模型所对应的失效概率密度函数以及剩余寿命概率密度函数进行了近似(由于非线性的影响,难以得到它们的确切表达式),得到了封闭的表达式,为后续维修决策的研究奠定了基础。最后,通过一个裂纹增长算例验证所提出模型与方法的有效性。此外,还对退化模型的误配问题进行了分析。(2)考虑测量误差的非线性wiener过程退化建模与产品剩余寿命预测方法。在非线性wiener过程模型的基础上,利用正态分布描述测量误差的不确定性,建立了考虑测量误差的退化模型,拓展了模型的应用范围。给出了退化模型的参数估计方法,同时基于卡曼滤波方法更新了退化模型。结合实际应用的需求,给出了剩余寿命概率密度函数的近似表达式。最后,通过一个仿真示例以及数值算例验证了所提模型与方法的有效性。(3)基于偏正态随机效应的非线性wiener过程退化建模与产品剩余寿命预测的方法。在非线性wiener过程模型的基础上,利用偏正态分布代替正态分布描述产品之间退化的差异,建立了新的退化模型。偏正态分布既能描述对称的分布也能描述非对称的分布,增加了退化模型的应用范围。基于EM(Expectation Maximization)算法估计了退化模型参数,同时基于贝叶斯方法对退化模型进行了更新,进一步给出了剩余寿命概率密度函数的近似表达式。最后,通过一个仿真算例验证了所提出的模型与方法的有效性。(4)基于二元非线性wiener过程的退化建模与产品剩余寿命预测的方法。针对二维退化的情形,利用Frank Copula函数描述性能参数之间的相关关系,并利用非线性wiener过程模型描述产品性能指标的退化过程,建立了二元非线性wiener过程模型。基于贝叶斯MCMC(Markov Chain Monte Carlo)方法估计了退化模型的参数,并基于强跟踪滤波算法更新了退化模型,进一步给出了剩余寿命概率密度函数的近似表达式。最后,通过一个裂纹增长算例验证了所提出的模型与方法的有效性。(5)基于多元非线性wiener过程的退化建模与产品剩余寿命预测的方法。针对多维退化的情形,利用协方差矩阵描述性能参数之间的相关关系,建立了多元非线性wiener过程模型。该模型考虑了退化的非线性、退化量在时间轴上的不确定性、产品之间的差异性以及性能特征指标之间的相关性。基于EM算法利用产品总体退化数据信息估计了退化模型的参数,基于强跟踪滤波算法利用目标产品的退化数据信息更新了退化模型,并给出了产品剩余寿命的概率密度函数的近似表达式。最后,通过一个裂纹增长算例验证了所提出的模型与方法的有效性。

关键词：非线性wiener过程退化建模剩余寿命预测 Copula函数 EM算法 MCMC方法强跟踪滤波算法

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基于非线性wiener过程的柱塞泵寿命预测及预测性更换决策研究

基于非线性Wiener过程的柱塞泵寿命预测及预测性更换决策研究

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作者：南西康兰州理工大学

学位级别：硕士

柱塞泵作为液压系统的关键部件,因其具有高负载、高功率,被称为液压系统的“心脏”。由其流量脉动小、容积效率高、寿命长和经济性的特点,广泛的应用在航空航天、军工、重载机械等领域。柱塞泵的吸排油过程是依靠各部件之间的相对运动... 详细信息

柱塞泵作为液压系统的关键部件,因其具有高负载、高功率,被称为液压系统的“心脏”。由其流量脉动小、容积效率高、寿命长和经济性的特点,广泛的应用在航空航天、军工、重载机械等领域。柱塞泵的吸排油过程是依靠各部件之间的相对运动来完成,此过程中部件存在的不可忽略的摩擦。其摩擦的产生最主要是柱塞泵的三对摩擦:副滑靴部件和斜盘构成的滑靴副、柱塞泵的配流盘与缸体构成的配流副、柱塞泵柱塞与柱塞孔所构成的柱塞副。由于摩擦副工作时处于高压和高速的环境中,摩擦副为柱塞泵易出现故障点之一,但其性能好与坏会直接影响柱塞泵的寿命。如果采用合适的维修策略就能有效地提高柱塞泵的安全性、经济性与可靠性。预测性更换决策,因具有较好的前瞻性和更能适应生产而受到学者关注。为此本文以轴向柱塞泵为研究对象,采用能表征柱塞泵退化过程的泄漏回油流量作为指标进行预测性更换研究,为轴向柱塞泵后续的健康管理提供前提基础。论文的主要内容包括:首先,将后文要使用的理论方法作为知识背景进行了介绍,主要包括wiener过程的建立,参数估计方法的详细介绍,模型优良性选择的优良性检验方法的介绍以及更新过程和更新报酬过程的介绍。其次,介绍轴向柱塞泵的结构、工作原理及失效机理,并确定了以泄漏回油量作为柱塞泵性能退化的外特征量。根据背景知识中的wiener过程内容,利用柱塞泵的外特征量建立柱塞泵的退化模型,并通过优良性检验得到最优的退化模型。同时在最优退化模型的基础上构建轴向柱塞泵剩余使用寿命预测模型,并将建立的剩余使用寿命预测模型进行了实例验证,得出具有随机效应幂函数结构的非线性wiener过程模型预测剩余寿命的结果优于线性以及其它两种非线性wiener过程模型,更接近轴向柱塞泵退化过程中的实际寿命。最后,在具有随机效应幂函数结构的非线性wiener过程的柱塞泵寿命预测模型的基础上,进行了预测性更换研究。预测性更换计划是基于更新报酬模型最大化。其过程是利用当前轴向柱塞泵观测数据预测轴向柱塞泵剩余使用寿命的时间,将剩余使用寿命代入预测性更换的模型中,通过轴向柱塞泵的单位平均收益率去寻找在剩余使用寿命下收益的最大值点,得到轴向柱塞泵长期的运行下轴向柱塞泵最优的预测性更换点。最后通过实例来证明预测性更换模型的可行性,并对所采用模型的关键参数进行了敏感性分析,得出参数对单位平均收益率影响。

关键词：轴向柱塞泵性能退化非线性wiener过程剩余使用寿命预测性更换泄漏回油流量

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基于数模融合的复合多阶段退化模型3D威亚剩余寿命预测研究

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控制工程 2025年

作者：毛海杰李若怡兰州理工大学电气工程与信息工程学院甘肃省工业过程先进控制重点实验室

针对3D威亚系统中伺服电机退化导致的安全性问题，本文提出基于数模融合复合多阶段退化模型的剩余寿命预测方法。首先，针对单一退化数据难以敏感并全面反映退化进程，而基于多变量数据融合的复合退化量存在高相关性问题，采用核主成分... 详细信息

针对3D威亚系统中伺服电机退化导致的安全性问题，本文提出基于数模融合复合多阶段退化模型的剩余寿命预测方法。首先，针对单一退化数据难以敏感并全面反映退化进程，而基于多变量数据融合的复合退化量存在高相关性问题，采用核主成分分析方法对多变量进行降维，并采用加权平均法对降维后的数据进行了复合退化量构建；其次，考虑伺服电机退化发生特点与退化进程阶段性差异，建立了基于非线性wiener过程多阶段退化模型，并通过贝叶斯在线变点检测与极大似然估计算法实现对各阶段模型参数的估计与更新；最后针对传统首达时寿命定义的保守问题，采用基于最后逃逸时间剩余寿命定义，实现对3D威亚系统的剩余使用寿命预测。通过与单一退化量、单一阶段模型的仿真实验对比，结果表明本文所提方法可以有效提高RUL预测精度，从而为后期对系统实施及时有效维护提供有力保障。

关键词：数模融合复合多阶段非线性wiener过程最后逃逸时间剩余寿命预测

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基于wiener过程的剩余寿命预测及可靠性评估方法研究

基于Wiener过程的剩余寿命预测及可靠性评估方法研究

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作者：孟家成西安理工大学

学位级别：硕士

剩余寿命预测和可靠性评估是预防设备故障的重要方法,在航空航天、工业制造、医疗健康、交通运输等领域中备受关注。由于wiener过程具有良好的数学特性,许多学者将其应用于考虑随机因素影响的退化模型中。本文针对服役时间长、样本数量... 详细信息

剩余寿命预测和可靠性评估是预防设备故障的重要方法,在航空航天、工业制造、医疗健康、交通运输等领域中备受关注。由于wiener过程具有良好的数学特性,许多学者将其应用于考虑随机因素影响的退化模型中。本文针对服役时间长、样本数量少的设备,围绕退化建模、剩余寿命预测和可靠性评估方法展开研究,为设备的健康管理和维护决策提供相关参考。本文的主要研究内容如下:(1)基于wiener过程,建立了考虑扩散系数随机效应的非线性退化模型,描述了外界随机因素对设备的影响,利用首达时间的概念对设备的寿命和剩余寿命进行定义,并对首达时间和剩余寿命的概率密度函数进行推导,采用期望最大化(Expectation Maximization,EM)算法对模型参数进行估计。选取惯性导航平台陀螺仪数据集对提出的方法进行验证,与传统固定系数模型相比,所构建模型的预测精度更高。(2)考虑个体差异和外界因素对设备的共同影响,建立了双随机效应的非线性wiener过程退化模型,推导了首达时间和剩余寿命的概率密度函数解析式,并运用EM算法对模型的五个未知参数进行估计。选用C-MAPSS航空发动机数据集中T50传感器监测数据进行验证和分析,与只考虑个体差异的退化模型相比,所构建模型对设备的退化情况描绘更完善,预测精度更高。(3)基于非线性wiener过程,建立了基于阈值变换法的可靠性评估模型,运用切线近似原理推导了可靠度函数的解析式;同时将wiener过程与模糊理论相结合,建立了模糊可靠性评估模型。选取船用内燃机缸套退化数据集作为算例,将两种可靠性评估模型与常规模型进行验证和对比,结果表明:模糊可靠性评估模型的评估结果较为“保守”,可靠度函数曲线最“平缓”,基于阈值变换法的可靠性评估模型对可靠度函数的表达较为直观,可靠度函数曲线最“陡峭”。

关键词：非线性wiener过程剩余寿命预测可靠性评估随机效应

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考虑冲击韧性的退化-冲击相依竞争失效建模

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北京航空航天大学学报 2020年第12期46卷 2195-2202页

作者：孙富强李艳宏程圆圆北京航空航天大学可靠性与系统工程学院北京100083 中国电子科技集团第五十二研究所杭州310012

复杂系统的失效通常是退化失效与随机冲击导致的突发失效之间耦合竞争的结果。针对某些具有冲击韧性的系统,提出了一种基于非线性wiener过程的退化-冲击相依竞争失效模型与可靠性评估方法。首先,采用m-δ冲击模型考虑了系统抵抗冲击载... 详细信息

复杂系统的失效通常是退化失效与随机冲击导致的突发失效之间耦合竞争的结果。针对某些具有冲击韧性的系统,提出了一种基于非线性wiener过程的退化-冲击相依竞争失效模型与可靠性评估方法。首先,采用m-δ冲击模型考虑了系统抵抗冲击载荷的能力,即只有随机冲击频率高于一定水平才会导致突发失效,其余情况只会对退化过程产生影响。然后,在此基础上,通过修正非线性wiener过程模型来考虑随机冲击对系统退化在退化增量和退化速率两方面的影响。最后,采用某空间用存储芯片案例对所提方法进行验证,并开展了参数敏感性分析,结果表明了所提方法的合理性与有效性。

关键词：冲击韧性退化随机冲击相依竞争失效非线性wiener过程

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恒定应力加速退化试验差异化设计

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系统工程与电子技术 2019年第4期41卷 931-938页

作者：陈震潘浩潘尔顺上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

针对高可靠性长寿命产品的寿命估计问题,提出多应力水平的恒定应力加速退化试验差异化设计方案。采用考虑随机效应的非线性wiener过程模型来描述产品的退化路径,给出了基于极大似然估计的未知参数估计方法。为了差异化地决策每个应力水... 详细信息

针对高可靠性长寿命产品的寿命估计问题,提出多应力水平的恒定应力加速退化试验差异化设计方案。采用考虑随机效应的非线性wiener过程模型来描述产品的退化路径,给出了基于极大似然估计的未知参数估计方法。为了差异化地决策每个应力水平对应的加速退化试验所需的样本数量、测量时间间隔和测量次数的最优组合,建立了以试验总成本为约束,平均失效前时间的渐近方差最小化为目标的优化模型,并提出了相应的遗传算法以用于高效地求解模型的最优值。最后通过实例和仿真试验,验证了模型和方法的有效性和实用性。

关键词：恒定应力加速退化试验非线性wiener过程差异化设计遗传算法

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考虑随机失效阈值的设备剩余寿命在线预测

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系统工程与电子技术 2019年第5期41卷 1162-1168页

作者：王泽洲陈云翔蔡忠义项华春罗承昆空军工程大学装备管理与无人机工程学院陕西西安710051

退化失效阈值是影响设备剩余寿命预测的重要因素。针对现有剩余寿命预测方法忽略失效阈值随机性影响的问题,提出考虑随机失效阈值的设备剩余寿命在线预测方法。首先,基于带测量误差与随机效应的非线性wiener过程构建设备退化模型;其次,... 详细信息

退化失效阈值是影响设备剩余寿命预测的重要因素。针对现有剩余寿命预测方法忽略失效阈值随机性影响的问题,提出考虑随机失效阈值的设备剩余寿命在线预测方法。首先,基于带测量误差与随机效应的非线性wiener过程构建设备退化模型;其次,采用极大似然估计(maximum likelihood estimation,MLE)算法估计退化模型参数与随机失效阈值分布系数;然后,在考虑随机失效阈值的基础上推导出设备剩余寿命的概率密度函数(probability density function,PDF),并基于Bayesian原理实时更新退化模型参数,实现对剩余寿命的在线预测。最后,将该方法应用于陀螺仪剩余寿命在线预测分析,结果表明该方法能够有效提高剩余寿命预测的精度与准确性。

关键词：剩余寿命预测随机失效阈值非线性wiener过程随机效应测量误差

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基于随机过程的退化失效建模理论与方法研究

基于随机过程的退化失效建模理论与方法研究

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作者：孙丽南京理工大学

学位级别：博士

对于具有高可靠、长寿命特征的弹药,传统的寿命及可靠性评估主要依赖于加速寿命试验,但是随着我国制造水平的日益提升以及更多新材料、新技术被用于弹药系统中,在短时间内很难得到足够的加速寿命数据用于常应力条件下的弹药贮存寿命评估... 详细信息

对于具有高可靠、长寿命特征的弹药,传统的寿命及可靠性评估主要依赖于加速寿命试验,但是随着我国制造水平的日益提升以及更多新材料、新技术被用于弹药系统中,在短时间内很难得到足够的加速寿命数据用于常应力条件下的弹药贮存寿命评估,因此基于退化数据或加速退化数据建立退化模型成为可靠性和寿命评估领域的趋势。wiener过程模型是一种随机过程模型,既可以用于具有单调退化特征的产品,又适用于非单调退化的情形,且具有良好的统计特性。基于以上背景,本文以具有退化特征的弹药零部件为研究对象,通过加速退化试验获得其在加速应力条件下的加速退化数据,并且收集了其在自然贮存条件下的退化数据,从而建立退化模型并开展弹药贮存寿命评估。论文的主要工作和成果如下所示:(1)采用基于时间尺度转换的非线性wiener过程对弹药参数退化过程进行建模,提出了转换时间尺度下加速因子的概念,并基于弹药加速退化试验失效机理不变原则推导了漂移系数和扩散系数与加速应力之间的函数关系。基于退化参数构建t统计量用来检验两个加速应力下的失效机理是否发生变化,分析了弹药零部件个体差异对失效寿命分布及其寿命特征参数的影响,进一步将考虑个体差异性的随机效应模型推广到加速退化场合。分别对弹药恒定应力加速退化过程和步进应力加速退化过程进行建模,并给出了模型中未知参数的估计方法。最后通过某水声干扰子弹起爆电容器应用实例和仿真实例对模型进行了验证。(2)变环境应力下等效理论研究。在库房自然贮存环境下,弹药所承受的温度应力会随着气候和季节的变化而发生变化,针对具有非线性退化特征的弹药退化参数,基于退化量均值等效原则提出了一般等效温度模型,同时对影响等效温度的参数敏感性进行了分析,并将该模型应用于某火箭弹用O型橡胶密封圈库房自然贮存环境等效温度的确定上。相对于主要适用于具有线性退化特征产品的经验等效温度模型和常用的平均温度模型,提出的一般等效温度模型扩展了等效温度模型的适用范围。在弹药库房自然贮存条件下,除温度应力以外,湿度应力也会对弹药寿命产生影响,通过建立自然贮存条件下温湿度载荷谱从而选择合适的随机分布对随机温湿度应力进行描述,进而构建弹药可靠性预测模型。除此之外,对具有遍历性特征的随机应力,采用泰勒公式和It(?)公式对随机环境应力下的弹药退化量均值和方差进行近似,从而建立了基于变应力的等效退化模型,对探索变环境应力下弹药等效退化过程起到了推动作用。(3)融合加速退化试验数据和库房自然贮存环境下退化数据的弹药剩余寿命预测理论研究。通过加速退化试验获得的加速退化试验数据可以对弹药失效寿命进行快速评估,并且在库房自然贮存环境下也可以对弹药退化数据进行测量与收集。然而加速退化试验应力和库房自然贮存环境应力既具有相关性又具有差异性,通过引入了一个修正因子描述加速应力和自然贮存环境应力之间的差异性,利用正态-逆Gamma共轭先验分布描述弹药样本之间的差异性,同时证明了加速应力条件下和常应力条件下的分布参数和时间转换尺度下的加速因子之间的定量关系,以及在均值意义下退化模型依然满足失效机理不变原则。采用最大期望算法对退化参数的先验分布进行估计,基于贝叶斯方法对退化参数进行更新,继而推导了弹药剩余寿命概率密度函数的解析表达式。最后,采用仿真数据和某火箭弹用O型橡胶密封圈试验数据对退化模型的有效性进行了验证。(4)基于一般非线性wiener过程的弹药加速退化模型研究。以往基于wiener过程对弹药加速退化数据进行拟合时往往假定漂移系数与加速应力相关,而扩散系数是与加速应力无关的常数,对于线性wiener过程和基于时间尺度转换的非线性wiener过程,此假定不符合弹药加速退化试验失效机理不变原则。对于一般非线性wiener过程,很难得到其失效寿命分布函数的封闭解析式,从而基于反证法证明其漂移系数和扩散系数皆是加速应力的函数,建立了基于一般非线性wiener过程的弹药加速退化模型。在此基础上,进一步将弹药样本差异造成的随机性引入模型中。因此提出了考虑加速应力与扩散系数相关性的弹药加速退化模型,并采用该模型对某水声干扰子弹起爆电容器和加速度计在常应力条件下的贮存寿命进行评估,结果表明考虑扩散系数与加速应力相关性的模型对弹药加速退化数据的拟合效果更好,并对弹药加速退化模型误指定问题进行了分析。(5)考虑测量误差的弹药剩余寿命预测方法研究。测量误差广泛存在于弹药退化数据的采集中,在基于一般非线性wiener过程的弹药加速退化模型的基础上,利用正态分布描述测量误差的随机性,建立了考虑测量误差的弹药加速退化模型,并对弹药总体的剩余寿命进行评估。对于常应力下的弹药退化数据,通过加速退化试验数据或常应力条件下的退化试验数据得到退化参数的先验值,采用贝叶斯方法及Kalman滤波方法分别对个体的漂移系数进行更新,其中Kalman滤波方法还

关键词：加速退化试验非线性wiener过程变环境应力等效模型剩余寿命预测最大期望算法数据融合 Kalman滤波

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