可靠性分配方法的发展

1、可靠性分配方法的发展 90年代以前，基于优化理论的最小努力函数法（花费最小法） (1962年由Lioyd和Lipow提出的)。本质是一个单目标的约束问题。在这时的分配系统也都比较简单，通常是一些如桁架结构的系统。 进入90年代后，主要有模糊优化法和模糊评分分配法两方面。至今，模糊评分分配法依然是工程中最常用的方法之一。 黄洪钟教授提出“串联系统可靠性的优化分配受到很多因素的影响，本质上是一个模糊优化问题” 90年代末，随着计算机的普及和计算能力的提高，对于这些基本方法，如agree法，加权因子法，评分分配法等人们也相继提出了一些改进的方案，使它们的工程实用性有了极大的提高。 神经网络和遗传算法

2、的兴起。 学者们提出了更有针对性的方法，这类的分配方法虽然适用范围减小了，但求解精度却增加了。张科施就专为飞机顶层的设计提出一种新的设计指标最优分配方法一协同分配法。利用可靠性分配技术可以提高机械产品的设计质量，降低成本，缩短开发周期，增强产品的竞争能力。第一篇论文的思路：1.结合可靠性数据，用了3种可靠度函数（威布尔、指数、正态分布）拟合，得出威布尔分布效果最好。2.在计算过程中，主要考虑部件的故障率、维修性、部件在发动机中的重要性和可得性4个方面的影响，在权值计算基础上得出该部件的权重分数。3.基于保障率的后续备件保障模型，建立了最小数量要求的目标函数和约束函数，得出最优备件数。4.再将目

3、标函数改为基于最小费用的函数，约束函数不变得到最优部件费用和相应备件数。第二篇论文的思路：1、用模糊的可靠性分配法对发动机进行可靠度分配。2、用层次可靠性分配法对发动机进行可靠度分配。3、建立了费用函数，对模糊分配法和层次分配法的分配结果做了 比较。 可靠性分配通常应遵循的基本原则1将可靠性指标分配给各个分系统，并不是平均分配的，要根据各个分系统的复杂性、重要性等因素进行权衡。2对比较复杂的分系统，分配的指标应低一点，因为复杂度愈高，要实现高可靠度就愈困难。3对工作环境恶劣的分系统或分机，分配的指标应低一点。4对系统的关键部件，分配的指标应高一些，以保证系统能比较可靠地工作。5对于在现场使用中

4、便于维修或人工补救的分系统或部件，分配的指标可以低一些。因为万一失效了，能在较短的时间内恢复工作能力，或采取补救措施，不会影响使用。6根据实践经验，对改进潜力大的分系统或部件，分配的指标可以高一点。7对技术成熟的分系统，能实现较高的可靠性，或预期投入使用时可靠性有把握增长到较高水平，则可分配较高的可靠度。 航空发动机的模糊的可靠性分配 某型航空发动机的工作系统是由控制、润滑、防喘、防冰、指示及监控、防火六个分系统串联组成，其寿命均可认为服从指数分布，分配给该发动机工作系统的可靠度度= 0.906（工作时间为200h），现用上述方法将其分配给各个分系统。1.建立因素集和因素子集。由于对航空发动机

5、研究比较成熟，认识也很深入根据大量可信的数据，可以从设计水平，制造水平，系统属性，使用维护四个方面对发动机进行全面的评定。即：U=设计水平，制造水平，系统属性，使用维护 =U1，U2，U3，U4U1=设计理论，设计经验，试验水平=u11，u12，u13U2=力口工工艺，材料，质保水平=u21，u22，u23U3=技术难度，重要程度,工作时间=u31，u32，u33U4=环境条件，维修水平=u41，u42UUimi1jiUUji分别确定类因素和子因素的权重值。为了便于专家给因素赋权，将评分等级设八级：特别重要(15)、很重要(13)、重要(11)、较重要(11)、一般重要(7)、较不重要(5)、

6、不重要(3)、很不重要(1）、括号内的模糊数为基准分，专家可以根据实际情况给出任意两个等级之间的模糊数的值。将计算得的平均值归一化。最后，确定备择集。备择集的元素为各个分系统。故有：V=控制，润滑，防喘，防冰，指示及监控，防火=v1,v2,v3,v4,v5,v62 求出相对失效系数首先，分别对因素子集U1,U2,U3,U4中的每个子因素进行单因素模糊评价；以确定每个子因素集对备选集元素的隶属度。计算一级评定向量，可得二级评判矩阵，得到分系统的相对失效系数3 目标可靠度的分配 将系统失效率指标i和分系统的相对失效系数代入公式，即可求出各分系统的失效率指标，进而得各分系统的可靠度指标。 航空发动机

7、的层次可靠性分配采用与上一次同样的系统。某型航空发动机的工作系统是由控制、润滑、防喘、防冰、指示及监控、防火六个分系统串联组成，其寿命均可认为服从指数分布，分配给该发动机工作系统的可靠度0.906(工作时间为200h)，现用上述方法将其分配给各个分系统。1建立航空发动机的层次模型可以将某型航空发动机的工作系统建立如下层次结构。这是一个两层的结构，对设计水平对应的第二层结构进行评价。在这个结构中，可以把设计水平看成新的目标层，将设计理论、设计经验和试验水平看作准则层。这样就构成了一个新的单层层次结构。2进行一级层次评判航空发动机的设计理论、设计经验和试验水平的相对重要度情况是C和C相对C处在稍微重要和明显重要之间，并且C比C更重要。得到专家评价表。接下来计算权向量并做一致性检验。权向量的计算这里采用较