不完全共因失效系统可靠性预测贝叶斯更新

时间:2018-07-12 编辑整理:蒋子涵 方志耕 芮菡萏 张习习 刘思峰 来源:早发表网

要:利用泊松过程描述了系统共因失效(commoncausefailures,CCF)的发生规律,证明了共因发生可表示为所有多重失效过程的叠加。给出了共因发生率和多重失效率的数学关系,并利用Jeffreys原则求解多重失效率的贝叶斯估计值。解析了不完全CCF机制,并推导出系统可靠度表达式。以一种飞行数据记录系统为例,基于独立失效和不完全CCF建立了可靠度函数,并与完全CCF和不考虑CCF的假设结果进行对比,说明了该模型能更合理地对系统可靠性进行预测。另外,通过参数的贝叶斯更新,动态地反映了系统可靠性的变化规律,为系统检修周期的确定等问题提供了依据。

关键词:系统可靠性,不完全共因失效,泊松过程,贝叶斯更新,Jeffreys原则;可靠寿命

0引言

共因失效(commoncausefailures,CCF)是一种相依失效,表现为在同一原因下,系统内的多个元件同时或在很短的时间间隔内相继发生失效。CCF是冗余设计的天敌,其会大大增加元件发生关联失效的概率,严重降低系统的可靠性。此外,在航空工业、电子工业及核电工业等领域里,CCF是导致系统失效的重要原因,忽略共因的影响将会使可靠性分析产生较大误差。因此,学者们投入了大量精力来研究CCF的概率分布形式,及其可能对各元件产生的影响。

从1970年代开始,学者们就提出了许多用于分析CCF的模型,包括β因子模型、α因子模型、多希腊字母模型等,在此基础上也进行了很多研究工作。进入21世纪后,随着系统结构的复杂化以及更多研究案例的出现,对CCF的研究进入了新阶段。文献在传统模型的基础上提出

 


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