[发明专利]基于子部件可靠度函数的系统可靠性评估方法和系统

说明书

本发明提供了一种基于子部件可靠度函数的系统可靠性评估方法和系统，包括：步骤1：获得系统各个组成部分的可靠度离散值；步骤2：根据系统串并联关系，得到系统可靠度离散值；步骤3：对系统可靠度离散值进行拟合，获得系统可靠度函数；步骤4：根据系统可靠度函数对系统可靠性指标进行评估。本发明评估精度高，对于复杂串并联系统，由于未进行折合运算，评估精度不会随产品的复杂程度提高而过度下降，可实现复杂串并联系统的有效评估。

技术领域

本发明涉及可靠性评估技术领域，具体地，涉及一种基于子部件可靠度函数的系统可靠性评估方法和系统。

背景技术

可靠性就是产品保持其功能和性能处于合格水平的能力。在工程实际中，复杂系统往往是由单元、部件、设备、子系统构成。复杂系统的“小子样”问题，受多种限制因素而导致的系统试验信息较少。为此，国外五十年代提出的金字塔可靠性评估原理，美国等军事强国对其进行了比较深入的探究，比较认可和流行的有可靠性评估的经典方法及Bayes方法。

可靠性评估的Bayes方法，由于可以综合利用验前可靠性信息与系统现场试验信息，尤其是在小子样的场合，相对于经典的可靠性评估方法而言方法的优势无疑是非常明显的，但不适应于无验前可靠性信息的产品。

经典方法有L-M法、MML法及CMSR法等，这些方法均最终将零部件试验数据转化为串联或并联的成败型数据进行向上折合，对于复杂串并联系统，必须经过多次折合，导致累积误差大，评估精度低。

专利文献CN104392072A(申请号：CN201410768984.8)公开了一种基于动态故障树的设备集成系统可靠性分析方法，该方包括如下步骤：(1)设备集成系统故障数据的处理；(2)基于本体模型的设备集成系统动态故障树建模；(3)根据动态故障树模型进行可靠性评估：A、动态故障树的模块划分；B、动态子树向马尔科夫链的转化；C、基于马尔科夫过程求解动态子树的故障率；D、根据整体结构函数进行系统可靠度的计算。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于子部件可靠度函数的系统可靠性评估方法和系统。

根据本发明提供的基于子部件可靠度函数的系统可靠性评估方法，包括：

步骤1：获取系统各个组成部分的可靠度函数R₁(t),R₂(t),…,R_m(t)，m为系统组成部分的个数，t为时间变量；

步骤2：根据各组成部分的串并联关系，计算得到t时刻由R₁(t),R₂(t),…,R_m(t)组成的系统可靠度函数R(t)；

步骤3：对系统可靠度函数进行离散，获得散点集合{t，R(t)}，t＝1,2,3,…,n，n为终止时刻点；

步骤4：利用威布尔分布含参数η和m的可靠度函数表达式对系统可靠度散点值进行拟合，获得η和m值；

步骤5：将步骤4中获得的参数值代入威布尔可靠度函数公式中，获得系统真实可靠度函数，并根据系统真实可靠度函数对产品可靠性指标进行评估。

优选的，系统各组成部分的寿命为成败型或寿命型，其中寿命型包括指数型、正态型、对数正态型和威布尔型。

优选的，对于串联系统，系统可靠度函数为各子部件可靠度函数的积；

对于并联系统，系统可靠度函数为

优选的，所述终止时刻点n大于3倍系统预估寿命值，所述预估寿命指系统的初步估计寿命，在缺乏数据支撑时取子部件平均寿命作为系统预估寿命。

优选的，所述威布尔分布的可靠度函数表达式为：

根据本发明提供的基于子部件可靠度函数的系统可靠性评估系统，包括：