[发明专利]一种机械零件多失效模式相关可靠度计算方法

权利要求书

1.一种机械零件多失效模式相关可靠度计算方法，其特征在于，包括：

S1、分析机械零件的主要失效模式，并根据主要失效模式确定对应的失效物理模型；

S2、确定机械零件的不确定性输入及对应的分布类型；

S3、对机械零件的不确定性输入进行抽样，根据抽样结果以及步骤S1的失效物理模型计算得到各主要失效模式对应的随机响应及随机分布；

S4、根据各主要失效模式对应的随机响应及随机分布，基于Vine Copula建立机械零件多失效模式的联合概率密度函数；

S5、根据步骤S4得到的多失效模式的联合概率密度函数，基于Rosenblatt变换把各失效模式随机响应转化成相互独立的随机响应；利用步骤S4选择的最优二维Copula函数及对应的h方程，分别求得H(Y₁)，H(Y₂)，H(Y₃)三组相互独立的随机响应样本，再对H(Y₁)，H(Y₂)，H(Y₃)求逆，得到Y₁，Y₂，Y₃三组独立随机响应样本，Y＝(Y₁,Y₂,Y₃)是相互独立的失效模式的随机响应，H(.)是Y对应的分布函数；

S6、基于仿真方法和鞍点近似计算各主要失效模式的失效概率；步骤S6所述的基于仿真方法和鞍点近似计算各主要失效模式的失效概率，具体过程为：

S61、根据S5得到的相互独立的各失效模式的随机响应，基于仿真方法计算各主要失效模式随机响应的前4阶统计矩；

S62、计算各主要失效模式随机响应的累积量母函数；

其中，K(t_m)表示第m种失效模式的累积量母函数，k_mr表示对第m种失效模式的累积量母函数的求导，r表示阶数；

S63、计算各主要失效模式的累积量母函数的鞍点；

S64、根据各主要失效模式的累积量母函数的鞍点计算各主要失效模式的失效概率；

S7、根据各主要失效模式的失效概率计算多失效模式相关下机械零件的可靠度。

2.根据权利要求1所述的一种机械零件多失效模式相关可靠度计算方法，其特征在于，所述步骤S4具体为：

S41、基于Vine Copula将多维联合概率密度函数分解为若干个二维Copula函数及边缘概率密度函数的乘积；

S42、基于各失效模式随机响应及边缘分布，利用MLE方法和AIC准则估计树1中各条边对应的最优Copula函数；

S43、后续各层树结构中各边对应的最优Copula函数利用h方程将上一层树结构中各边的最优Copula函数转化为该层树结构所需数据，利用MLE方法和AIC准则估计该层树结构中各条边对应的最优Copula函数；

S44、根据得到的各层树结构中各边的最优Copula函数，以及各失效模式的边缘概率密度，得到多维联合概率密度函数。