基于马尔科夫过程的可修复机械系统可靠性分析

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1、万方数据ADissertationinMechanicalEngineeringReliabilityAnalysisofRepairableMechanicalSystemBasedonMarkovProcessByWangYuSupervisor：ProfessorSunZhiliNortheastemUniversityJune2012㈣∞雌3㈣似㈣删万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我～同工作的同志对本研究所做的任何

2、贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢--T1Lr思。学位论文作者签名：；面日期：劢l2，．Z．耀学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口两年口学位论文作者签名：iL动签字日期：Ⅻ11、易、易导师签名：'矿务0∥签字日期纱l厶f．砑万方数据东北大学硕士学位论文摘要基于马尔科夫过程的可修复机械系统可靠性分析摘要可靠性

3、理论是以产品的寿命特征作为主要研究对象的一门综合性和边缘性科学，可靠度已成为衡量产品质量的重要指标。为了进一步提高产品质量，可修复性设成为了现代设计的发展方向，这就对可修复系统的可靠性分析提出了更高的要求。现有的可修复系统的可靠性分析方法是在认为零部件寿命服从指数分布的前提下进行的，而实际零部件的寿命分布可能远偏于指数分布，本文正是尝试研究当零部件寿命服从一般分布时，可修复系统可靠性的分析方法。本文首先利用P§．Ⅳ曲线方程建立恒幅应力r卜．机械零构件疲劳可靠性计算的应力．寿命模型，即得到了零部件的动态可靠性模型；再利用Gauss型数值积分的方法将所得到的时间．可靠度函数拟合为易于后续计

4、算的形式；而后将零件使用过程看作有工作、维修两个状态的马尔科夫过程，推导单部件系统的首次故障时间、系统的瞬时可用度、平均稳态可用度、系统的故障次数、稳态故障频率等可靠性指标的计算公式。最后以相似的方法推导串联和并联系统的首次故障时间、系统的瞬时可用度、平均稳态可用度、系统的故障次数、稳态故障频率等可靠性指标的计算公式，具体包括两个相同部件串联、两个相同部件并联、两个不同部件串联、两个不同部件并联四种简单可修复系统。文中推出公式后均以应力服从对数正态分布为例，综合运用Matlab软件和复变函数计算公式，计算出具体结果。本文中用到的主要研究工具是Matlab软件和马尔科夫方法，研究的重点内

5、容是如何对所得到的时间．可靠度函数进行拟合，以及系统可靠性指标公式的推导。关键词：可靠性、可修复性、数值积分、Matlab、马尔科夫过程．．III．．万方数据东北大学硕士学位论文AbstractReliabilityAnalysisofRepairableMechanicalSystemBasedonMarkovProcessAbstractReliabilitytheoryisacomprehensiveandedgesciencewhichtakesfifeoftheproductastherminobjectofstudy，reliabilityhasbecomeallimpor

6、tantindicatortomeasurethequalityofproducts．Inordertofurtherimproveproductquality，repairabledesignbecomethedevelopmentdirectionofmoderndesign,thathasputforwardhigherrequirementsforreliabilityanalysisofrepairablesystem．Existingreliabilityanalysismethodsofrepairablesystemiscan'iedoutunderthepremise

7、thatthecomponentlifeisexponentiallydistributed，butlifedistributionoftheactualpartsmaybemuchbiasedtowardstheexponentialdistribution．Thisarticletriestostudythereliabilityanalysismethodsofrepairablesystem,whenthepartslifeobeysa