系统可靠性退化的单元责任Shapley值分配模型
发布时间：2022-01-16 17:21
针对系统可靠性退化过程中其组成单元的责任追溯问题,基于合作博弈思想提出一种系统可靠性退化的单元责任Shapley值分配模型,并给出了模型的构建过程和求解步骤。在确定单元退化联盟的形成规则、种类和数量的基础上,求解出了每种单元退化联盟的责任分配权重;提出并证明了基于联盟组成单元结构关系的责任分配特征函数;运用仿真方法验证了模型求解结果的正确性和合理性。最后结合实例研究,说明了所提模型的可行性和有效性。
【文章来源】：机械工程学报. 2017,53(20)北大核心EICSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
图1串联系统单元1仿真图
206机械工程学报第53卷第20期期图2串联系统单元2仿真图同理可得，当两单元组成并联系统时其退化责任分配值为1()0.52050.5475exp0.0010.4755exp0.0020.5exp0.003Pttt2()0.47450.4525exp0.0010.5245exp0.0020.5exp0.003Pttt按照同样的仿真逻辑，得到并联系统可靠性退化责任配置仿真结果(图3、4)，在误差允许范围内，模型较好地吻合了实际系统可靠性退化过程中的责任分配情况。图3并联系统单元1仿真图图4并联系统单元2仿真图3案例研究本文引用文献[18]的混联系统案例(图5)进行研究，各个单元的寿命服从指数分布且失效率分别为1=0.1;2=0.2;3=0.4;4=0.6。图5系统结构示意图由单元的寿命特征可将其可靠度函数表示为1R(t)exp0.1t2R(t)exp0.2t3R(t)exp0.4t4R(t)exp0.6t则系统可靠性的退化规律为()1exp0.1exp0.6exp0.7exp0.8exp0.9exp1.2exp1.3SDtttttttt基于系统可靠性退化的单元责任Shapley值分配模型，可求得各组成单元的责任分配值依次为10.59350.6exp0.10.242exp0.20.242exp0.30.086exp0.40.086exp0.50.338exp0.60.34exp0.70.251exp0.80.253exp0.90.08exp0.082exp1.10.248exp1.20.25exp1.3ttttttttttttt20.4970.5exp0.10.237exp0.20.242exp0.30.255exp0.60.255exp0.70.253exp0.80.253exp0.90.25exp1.20.25exp1.3ttttttttt30.42030.4233exp0.10.0785exp0.20.0785exp0.30.0875exp0.40.086exp0.50.338exp0.60.337exp0.70.25exp0.80.25exp0.90.082exp0.082exp1.10.25exp1.20.25exp1.3ttttttttttttt40.4
206机械工程学报第53卷第20期期图2串联系统单元2仿真图同理可得，当两单元组成并联系统时其退化责任分配值为1()0.52050.5475exp0.0010.4755exp0.0020.5exp0.003Pttt2()0.47450.4525exp0.0010.5245exp0.0020.5exp0.003Pttt按照同样的仿真逻辑，得到并联系统可靠性退化责任配置仿真结果(图3、4)，在误差允许范围内，模型较好地吻合了实际系统可靠性退化过程中的责任分配情况。图3并联系统单元1仿真图图4并联系统单元2仿真图3案例研究本文引用文献[18]的混联系统案例(图5)进行研究，各个单元的寿命服从指数分布且失效率分别为1=0.1;2=0.2;3=0.4;4=0.6。图5系统结构示意图由单元的寿命特征可将其可靠度函数表示为1R(t)exp0.1t2R(t)exp0.2t3R(t)exp0.4t4R(t)exp0.6t则系统可靠性的退化规律为()1exp0.1exp0.6exp0.7exp0.8exp0.9exp1.2exp1.3SDtttttttt基于系统可靠性退化的单元责任Shapley值分配模型，可求得各组成单元的责任分配值依次为10.59350.6exp0.10.242exp0.20.242exp0.30.086exp0.40.086exp0.50.338exp0.60.34exp0.70.251exp0.80.253exp0.90.08exp0.082exp1.10.248exp1.20.25exp1.3ttttttttttttt20.4970.5exp0.10.237exp0.20.242exp0.30.255exp0.60.255exp0.70.253exp0.80.253exp0.90.25exp1.20.25exp1.3ttttttttt30.42030.4233exp0.10.0785exp0.20.0785exp0.30.0875exp0.40.086exp0.50.338exp0.60.337exp0.70.25exp0.80.25exp0.90.082exp0.082exp1.10.25exp1.20.25exp1.3ttttttttttttt40.4
【参考文献】：
期刊论文
[1]Fault Diagnosis for Manifold Absolute Pressure Sensor（MAP） of Diesel Engine Based on Elman Neural Network Observer[J]. WANG Yingmin,ZHANG Fujun,CUI Tao,ZHOU Jinlong. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2016(02)
[2]考虑强度退化和失效相关性的风电齿轮传动系统动态可靠性分析[J]. 周志刚,徐芳. 机械工程学报. 2016(11)
[3]用灰自助泊松方法预测滚动轴承振动性能可靠性的变异过程[J]. 夏新涛,孟艳艳,邱明. 机械工程学报. 2015(09)
[4]Logistic回归模型在机床刀具可靠性评估中的应用[J]. 陈保家,陈雪峰,李兵,曹宏瑞,蔡改改,何正嘉. 机械工程学报. 2011(18)
[5]基于时序模型的加速退化数据可靠性评估[J]. 尤琦,赵宇,胡广平,吴雷. 系统工程理论与实践. 2011(02)
[6]具有随机退化特性的柱塞泵性能可靠性分析[J]. 马纪明,詹晓燕. 机械工程学报. 2010(14)
[7]元部件重要度分析的一种神经网络方法[J]. 董振亚,戴葵,王蕾. 计算机科学. 2002(06)
博士论文
[1]基于Wiener过程的可靠性建模方法研究[D]. 彭宝华.国防科学技术大学 2010
[2]高可靠长寿命产品可靠性技术研究[D]. 邓爱民.国防科学技术大学 2006
本文编号：3593104
【文章来源】：机械工程学报. 2017,53(20)北大核心EICSCD
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
图1串联系统单元1仿真图
206机械工程学报第53卷第20期期图2串联系统单元2仿真图同理可得，当两单元组成并联系统时其退化责任分配值为1()0.52050.5475exp0.0010.4755exp0.0020.5exp0.003Pttt2()0.47450.4525exp0.0010.5245exp0.0020.5exp0.003Pttt按照同样的仿真逻辑，得到并联系统可靠性退化责任配置仿真结果(图3、4)，在误差允许范围内，模型较好地吻合了实际系统可靠性退化过程中的责任分配情况。图3并联系统单元1仿真图图4并联系统单元2仿真图3案例研究本文引用文献[18]的混联系统案例(图5)进行研究，各个单元的寿命服从指数分布且失效率分别为1=0.1;2=0.2;3=0.4;4=0.6。图5系统结构示意图由单元的寿命特征可将其可靠度函数表示为1R(t)exp0.1t2R(t)exp0.2t3R(t)exp0.4t4R(t)exp0.6t则系统可靠性的退化规律为()1exp0.1exp0.6exp0.7exp0.8exp0.9exp1.2exp1.3SDtttttttt基于系统可靠性退化的单元责任Shapley值分配模型，可求得各组成单元的责任分配值依次为10.59350.6exp0.10.242exp0.20.242exp0.30.086exp0.40.086exp0.50.338exp0.60.34exp0.70.251exp0.80.253exp0.90.08exp0.082exp1.10.248exp1.20.25exp1.3ttttttttttttt20.4970.5exp0.10.237exp0.20.242exp0.30.255exp0.60.255exp0.70.253exp0.80.253exp0.90.25exp1.20.25exp1.3ttttttttt30.42030.4233exp0.10.0785exp0.20.0785exp0.30.0875exp0.40.086exp0.50.338exp0.60.337exp0.70.25exp0.80.25exp0.90.082exp0.082exp1.10.25exp1.20.25exp1.3ttttttttttttt40.4
206机械工程学报第53卷第20期期图2串联系统单元2仿真图同理可得，当两单元组成并联系统时其退化责任分配值为1()0.52050.5475exp0.0010.4755exp0.0020.5exp0.003Pttt2()0.47450.4525exp0.0010.5245exp0.0020.5exp0.003Pttt按照同样的仿真逻辑，得到并联系统可靠性退化责任配置仿真结果(图3、4)，在误差允许范围内，模型较好地吻合了实际系统可靠性退化过程中的责任分配情况。图3并联系统单元1仿真图图4并联系统单元2仿真图3案例研究本文引用文献[18]的混联系统案例(图5)进行研究，各个单元的寿命服从指数分布且失效率分别为1=0.1;2=0.2;3=0.4;4=0.6。图5系统结构示意图由单元的寿命特征可将其可靠度函数表示为1R(t)exp0.1t2R(t)exp0.2t3R(t)exp0.4t4R(t)exp0.6t则系统可靠性的退化规律为()1exp0.1exp0.6exp0.7exp0.8exp0.9exp1.2exp1.3SDtttttttt基于系统可靠性退化的单元责任Shapley值分配模型，可求得各组成单元的责任分配值依次为10.59350.6exp0.10.242exp0.20.242exp0.30.086exp0.40.086exp0.50.338exp0.60.34exp0.70.251exp0.80.253exp0.90.08exp0.082exp1.10.248exp1.20.25exp1.3ttttttttttttt20.4970.5exp0.10.237exp0.20.242exp0.30.255exp0.60.255exp0.70.253exp0.80.253exp0.90.25exp1.20.25exp1.3ttttttttt30.42030.4233exp0.10.0785exp0.20.0785exp0.30.0875exp0.40.086exp0.50.338exp0.60.337exp0.70.25exp0.80.25exp0.90.082exp0.082exp1.10.25exp1.20.25exp1.3ttttttttttttt40.4
【参考文献】：
期刊论文
[1]Fault Diagnosis for Manifold Absolute Pressure Sensor（MAP） of Diesel Engine Based on Elman Neural Network Observer[J]. WANG Yingmin,ZHANG Fujun,CUI Tao,ZHOU Jinlong. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2016(02)
[2]考虑强度退化和失效相关性的风电齿轮传动系统动态可靠性分析[J]. 周志刚,徐芳. 机械工程学报. 2016(11)
[3]用灰自助泊松方法预测滚动轴承振动性能可靠性的变异过程[J]. 夏新涛,孟艳艳,邱明. 机械工程学报. 2015(09)
[4]Logistic回归模型在机床刀具可靠性评估中的应用[J]. 陈保家,陈雪峰,李兵,曹宏瑞,蔡改改,何正嘉. 机械工程学报. 2011(18)
[5]基于时序模型的加速退化数据可靠性评估[J]. 尤琦,赵宇,胡广平,吴雷. 系统工程理论与实践. 2011(02)
[6]具有随机退化特性的柱塞泵性能可靠性分析[J]. 马纪明,詹晓燕. 机械工程学报. 2010(14)
[7]元部件重要度分析的一种神经网络方法[J]. 董振亚,戴葵,王蕾. 计算机科学. 2002(06)
博士论文
[1]基于Wiener过程的可靠性建模方法研究[D]. 彭宝华.国防科学技术大学 2010
[2]高可靠长寿命产品可靠性技术研究[D]. 邓爱民.国防科学技术大学 2006
本文编号：3593104
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