[发明专利]一种基于三种类型不确定性变量的换热器可靠度计算方法

权利要求书

1.一种基于三种类型不确定性变量的换热器可靠度计算方法，其特征在于包含以下步骤：

1)根据换热器输入实验数据的可用性，将不确定性变量分为强统计变量X、稀疏变量Y和区间变量Z；

2)分别确定强统计变量X、区间变量Z的函数表示形式；强统计变量X由具有确定分布参数的概率分布函数表示；区间变量Z由具有基本概率分配的子区间表示；

3)确定稀疏变量Y的函数表示形式，采用正态分布，伽玛分布，威布尔分布和极值分布的权重和来表示，各分布类型的权重w_k计算公式如下：

其中，θ_k(k＝1,2,3,4)，P_{θ_k}是每一个分布类型的分布类型概率；

4)根据总概率理论，用克里格模型和随机抽样法计算换热器的失效概率p_F和其最值；

5)根据换热器系统失效概率的最值来计算置信度的上下界，通过构造的置信区间来量化系统模型的可靠度，进而根据区间大小判断模型的可靠性。

2.根据权利要求1所述的一种基于三种类型不确定性变量的换热器可靠度计算方法，其特征在于步骤4)的计算采用以下步骤：

2.1)考虑三种不确定性的系统性能函数表示为：G＝g(X,Y(ξ),Z)，使用最佳拉丁超立方体技术获得不确定分布参数ξ的采样区间为(ξ^i-1+ξⁱ)/2(i＝1,2,…,nm)，用间隔BPA[ξ^i-1,ξⁱ]的离散采样点表示，Z的不确定间隔变量用含有BPA的间隔表示，ξ和η分别为变量Y与变量Z的不确定分布参数,nm,nn分别表示分布参数ξ和η采样样本总数；

2.2)根据总概率定理，计算换热器系统的总失效概率p_F：

其中，ξ和η分别为变量Y与变量Z的不确定分布参数，在子区间ξ∈[ξ^i-1,ξⁱ]内获得随机采样ξm，在子区间内获得随即采样zn；

2.3)使用MATLAB Kriging Toolbox DACE构建系统性能函数G的克里格元模型并计算的最大值Max_ij-q和最小值Min_ij-q；

2.4)的最大值Max_ij-q和最小值Min_ij-q的失效概率分别为和其计算公式如式(4)、式(5)所示：

3.根据权利要求1所述的一种基于三种类型不确定性变量的换热器可靠度计算方法，其特征在于步骤5)的置信度的上界、下界分别如式(6)、式(7)所示：

因此，用置信区间[Bel(G)，Pl(G)]来量化换热器系统模型的可靠性。