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“相关失效”是系统失效的普遍特征,忽略系统的相关性,简单的在各部分失效相互独立的假设条件下,对系统可靠度进行定性定量分析,常会导致较大的误差。“相关失效”的存在,造成系统可靠度模型变得更加复杂,也使预期可靠度安全作用大打折扣。核工业的概率风险分析已表明,相关失效是系统失效和设备不可用的主要原因之一。因此,“相关失效”对系统可靠度的影响是十分重要的。在对复杂系统进行可靠度分析时,常需要已有的历史失效数据作为参照依据,这就需要一个评定系统的可靠度具有相似性的准则,并根据这种相似性准则对待求系统进行可靠性的估算分析。
本文正是对基于“相关失效”的k/n(F)系统可靠性的相似性进行了研究,具体研究内容如下:
(1) 分析了Hamacher算子在可靠性模型的应用,根据基于改进的Hamacher算子的可靠性模型,来研究具有相关失效的系统可靠度;
(2) 以k/n(F)系统为研究对象,以系统层的应力.强度干涉模型为出发点,分析了系统可靠度在不同的系统参数下的表现,讨论了系统的载荷粗糙度和安全裕度的影响情况,得出了系统相关失效规律主要受载荷粗糙度影响的结论;
(3) 根据载荷粗糙度影响系统的相关失效规律这一结论,提出了判断k/n(F)系统为相似系统的准则,并提出了根据相似系统的已有失效数据处理新系统可靠度数据的定量分析方法;
(4) 利用Monte Carlo模拟方法,验证了提出相似性准则及相似k/n(F)系统的可靠度估算方法的可行性;
(5) 开发Monte Carlo模拟软件,通过不同可靠度参数的选择,得到系统的可靠度数据,为研究k/n(F)系统可靠度及相似系统定量分析方法的验证提供实验平台。