[发明专利]一种冲击对产品衰退过程影响的分析及预防维修方法

摘要

本发明涉及一种竞争风险可靠性分析及预防维修方法，包括步骤：建立竞争风险可靠性模型；采用步骤S1建立的可靠性模型进行仿真，得到产品失效时间累积分布函数；利用步骤S2得到的产品失效时间累积分布函数同时考虑工况控制，建立预防维修方法模型并优化。与现有技术不同，本申请提供了一种全面考虑三种冲击对产品衰退过程影响效果的竞争风险可靠性分析模型；同时在制定处于竞争风险中的产品的预防维修策略时，不仅考虑了预防维修时间的优化，也考虑了产品工况的控制与优化。

主权项

1.一种冲击对产品衰退过程影响的分析及预防维修方法，其特征在于，包括步骤：S1、建立竞争风险可靠性模型；S2、采用步骤S1建立的可靠性模型进行仿真，得到产品失效时间累积分布函数；S3、利用步骤S2得到的产品失效时间累积分布函数同时考虑工况控制，建立预防维修方法模型并优化；步骤S1具体包括：当冲击力大小大于产品失效阈值时为致命冲击，产品立即失效；当冲击力大小小于产品失效阈值时为非致命冲击，产品衰退值X_s(t)随非致命冲击次数增加而增加，直到衰退值大于衰退失效阈值时，产品失效；当冲击力大小小于产品失效阈值时，判断冲击力大小是否大于状态转移阈值：否，则冲击导致衰退程度增加；是，则导致衰退程度和衰退速率增加且衰退失效阈值降低；其中衰退程度和衰退速率增加导致衰退值增加；其中，为均值为μ₀、方差为的正态分布的截距参数；β_k为第k次状态转移之前的均值为μ₁、方差为的正态分布衰退速率参数，β₁为第一次状态转移之前的衰退速率；t_ck为产品发生第k次状态转移的时间；Y_i对应第i次冲击导致的衰退增加程度；ε(t)为均值为零、方差为σ²的正态分布的过程噪声；n(t)为至时刻t发生的状态转移数，N(t)为至时刻t发生的冲击数；当产品发生第k次状态转移时，产品衰退速率由β_k变为β_k+1，定义：β_k+1＝β_k+η_k                         (2)其中η_k为均值为μ_η、方差为的正态分布的正随机变量；同时，产品衰退失效阈值由D_sfk变为D_sf(k+1)，定义：D_sf(k+1)＝D_sfk‑θ_k                      (3)其中θ_k为均值为μ_θ、方差为的正态分布的正随机变量；各冲击的到达时间符合到达率为λ的齐次分布，且与衰退过程与冲击大小无关，则至时刻t产品受到的冲击次数N(t)符合Poisson分布，即：W_i为一系列独立同分布的非负随机变量，且有相同的累积分布函数G(w)＝P(W_i＜w)，其中G(w)与D_e、D_hf无关，w为一个代表冲击大小的随机变量；根据冲击大小的累积分布函数，则对于第i次冲击产品不发生硬失效的概率为：P(W_i＜D_hf)                       (5)另一方面，Y_i与W_i相关，记为：Y_i＝Q(W_i)                        (6)其中，Q(W_i)为一递增的映射函数。