[发明专利]一种大型矿用挖掘机提升机构可靠性评估方法

摘要

本发明公开了一种大型矿用挖掘机提升机构可靠性评估方法，主要包括步骤收集故障间隔时间数据；计算所得样本的前四阶矩；确定积分区间并计算最大熵密度函数；确定先验分布和后验分布；计算平均故障间隔时间和可靠度。本发明的大型矿用挖掘机提升机构可靠性评估方法基于贝叶斯原理和最大熵密度原理，能够有效运用获取的少量样本对概率密度函数进行估计，解决了具有小样本特性的大型矿用挖掘机提升机构可靠性分析的难题，同时，本发明的大型矿用挖掘机提升机构可靠性评估方法也适用于其他不易获得大量样本的机械产品的可靠性分析。

主权项

一种基于小样本的大型矿用挖掘机提升机构可靠性评估方法，其特征在于：包括以下步骤： S1、收集大型矿用挖掘机提升机构的故障间隔时间样本，设收集到的N个故障间隔时间为ti,i＝1,2,...,N； S2、依据式(1)分别计算所得N个故障间隔时间样本的前四阶矩：mj=Σi=1NtijN---(1)]]> 其中，j指N个故障间隔时间样本的阶矩数，j＝1,2,3,4；N个故障间隔时间样本的第一阶矩为第二阶矩为第三阶矩为第四阶矩为 S3、确定N个故障间隔时间样本的积分区间并用牛顿迭代法计算最大熵密度函数； N个故障间隔时间样本的最大熵密度函数可表示为：f(t)=exp(-λ0-Σj=14λjtj)---(2)]]>其中，λ0和λj是指拉格朗日乘子； 用牛顿迭代法解式(3)中的优化问题：max∫St-f(t)lnf(t)dt---(3)]]> 并且满足式(4)、(5)：∫Stf(t)dt=1---(4)]]>∫Sttjf(t)dt=mj---(5)]]>式(3)中的St表示N个故障间隔时间样本的积分区间，设为积分区间的下边界，为积分区间的上边界，则应满足以下条件：StL=0---(6)]]>StU=ΣiNtiN+3×(ti-ΣiNti)2---(7)]]> S4、确定故障间隔时间的先验分布，根据贝叶斯原理确定后验分布：设故障间隔时间的先验分布为π(t)，根据贝叶斯原理及式(2)可得故障间隔时间的后验分布为：π(t|t0)=exp(-λ0-Σi=14λiti)π(t)∫Stexp(-λ0-Σi=1kλiti)π(t)dt---(8)]]> 设该大型矿用挖掘机提升机构的故障间隔时间的先验分布为均匀分布； S5、计算提升机构的平均故障间隔时间和可靠度： S51、根据式(8)，可得N个故障间隔时间样本的平均故障时间间隔(MTBF)为：MTBF=∫Sttπ(t|t0)dt---(9)]]> S52、根据式(8)，可得所述大型矿用挖掘机提升机构在时刻t的系统可靠度为R：R(t)=∫0tπ(t|t0)dt.]]>