t;2，如式（3) 所示；
[0041] Beta1>2 =Beta(s1+s2,fi+f2) (3)
[0042]S7、将Beta1>2作为先验分布，将第三阶段的等效成败型数据（s3,f3)作为现场信 息，进行贝叶斯数据融合，得到考虑第一、二、三阶段试验数据的可靠度Beta分布Beta1>2,3， 如式⑷所示；
[0043] Beta1>2>3 =Beta(5^82+83,f1+f2+f3) (4)
[0044]S8、按照S5-S7的方法，逐步融合后续研制阶段的等效成败型数据，最终得到考虑 所有研制阶段试验数据的重型车辆动力系统的可靠度Beta分布函数Betaall，如式（5)所 示；
[0045] Betaall =Beta(ΣSpΣ仁） (5)
[0046]S9、利用Betaall计算基于多阶段试验数据的重型车辆动力系统的可靠度R，如式 (6)所示。
[0047]
[0048] 下面以某型重型车辆动力系统为例，对本发明的方案进行进一步说明。
[0049] 各阶段试验中的故障间隔时间数据如表1-表3所示。 (6)
[0050] 表1第一阶段试验的故障间隔数据
[0051]
[0052] 表2第二阶段试验的故障间隔数据
[0053]
[0054] 表3第三阶段试验的故障间隔数据
[0055]
[0056] 利用极大似然函数法对表1-表3中的故障间隔时间数据进行威布尔分布参数拟 合，得到各阶段故障间隔时间的威布尔分布函数匕⑴如式（7)_式（9)所示。
[0060] 此型动力系统额定无故障工作时间T= 600小时，利用关系式民(T) = 1-Fi(T)计 算得到各阶段系统可靠度民(600)，如表4所示。
[0061] 表4各研制阶段动力系统可靠度
[0062]
[0063] 分别对表1-表3的数据进行1000次自助抽样，得到每个研制阶段试验数据的 1000组自助样本。由自助样本计算得到每个研制阶段对应的1000个可靠度计算结果，并从 小到大排列。取每个研制阶段的第100个可靠度计算结果作为其置信度为0. 9的可靠度单 侦檀信下限Ru，如表5所示。
[0064] 表5各研制阶段动力系统可靠度置信下限
[0065]
[0066]将表4和表5中的数据代入式（1)，计算得到动力系统各研制阶段试验对应的等效 成败型数据（Sp匕），如表6所示。
[0067] 表6各研制阶段动力系统的等效成败型数据
[0068]
[0069] 按照式（2)_式（5)依次对各研制阶段试验对应的等效成败型数据进行贝叶斯融 合，得到动力系统的可靠度验后分布为Betaall =Beta(113. 24,7· 57)。
[0070] 利用式（6)计算此重型车辆动力系统可靠度评估值为R= 0· 9373。
[0071] 由以上实施例可以看出，本发明利用重型车辆动力系统各研制阶段故障间隔时间 的威布尔分布，得到额定无故障工作时间下各阶段重型车辆动力系统可靠度的点估计和置 信下限估计，进一步获得各阶段的等效成败型数据。然后，从第一阶段开始，依次对各阶段 的等效成败型数据进行Beta分布下的贝叶斯数据融合，并以此进行基于多阶段试验数据 的可靠性评估。由于考虑了多阶段试验数据，并采用威布尔分布描述重型车辆动力系统故 障间隔时间的分布，因此该方法弥补了目前重型车辆动力系统可靠性评估只能考虑单一阶 段试验数据，且不符合耗损型失效特点的缺点，可靠性评估的可信度和试验信息的利用率 较高。利用极大似然函数法进行分布参数估计、利用自助法计算可靠度置信下限等数学方 法已较成熟，因此本发明提出的方法也具有较好的实用性。
[0072] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人 员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换 也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种基于多阶段试验的重型车辆动力系统可靠性评估方法，其特征在于，包括以下 步骤： 51、 由重型车辆动力系统各阶段试验故障时间数据得到各阶段故障间隔时间数据； 52、 利用各阶段故障间隔时间数据进行威布尔分布的参数估计，获得各阶段故障间隔 时间的威布尔分布； 53、 根据S2中获得的各阶段故障间隔时间的威布尔分布，计算额定无故障工作时间下 各阶段重型车辆动力系统的可靠度与可靠度置信下限； 54、 由S3中得到的各阶段重型车辆动力系统的可靠度与可靠度置信下限得到各阶段 试验的等效成败型数据； 55、 根据第一阶段的等效成败型数据构建可靠度的Beta分布Bet&1 ; 56、 将Betai作为先验分布，将第二阶段的等效成败型数据作为现场信息，进行贝叶斯 数据融合，得到考虑第一和第二阶段试验数据的可靠度Beta分布Beta1>2 ; 57、 将Beta1>2作为先验分布，将第三阶段的等效成败型数据作为现场信息，进行贝叶斯 数据融合，得到考虑第一、第二和第三阶段试验数据的可靠度Beta分布Beta1>2,3 ; 58、 按照S5-S7的方法，逐步融合后续研制阶段的等效成败型数据，最终得到考虑所有 研制阶段试验数据的重型车辆动力系统可靠度Beta分布函数Betaall ; 59、 利用Betaall计算基于多阶段试验数据的重型车辆动力系统可靠度。2. 如权利要求1所述的基于多阶段试验的重型车辆动力系统可靠性评估方法，其特征 在于，步骤S2中，利用极大似然函数法进行威布尔分布的参数估计。3. 如权利要求1所述的基于多阶段试验的重型车辆动力系统可靠性评估方法，其特征 在于，步骤S3中，可靠度置信下限为置信度0.9的单侧置信下限。4. 如权利要求1和权利要求3所述的基于多阶段试验的重型车辆动力系统可靠性评估 方法，其特征在于，步骤S3中，利用自助法计算可靠度置信下限，自助抽样次数为10的整数 倍，且大于或等于1000次。5. 如权利要求1和权利要求3所述的基于多阶段试验的重型车辆动力系统可靠性评估 方法，其特征在于，步骤S4中，利用矩法和可靠度置信下限的定义将可靠性评估结果转换 为等效成败数据。
【专利摘要】本发明公开了一种基于多阶段试验的重型车辆动力系统可靠性评估方法，属于重型车辆动力系统研究技术领域。本发明利用重型车辆动力系统各研制阶段故障间隔时间的威布尔分布，得到额定任务时间下各阶段可靠度的点估计和置信下限估计，进一步获得各阶段的等效成败型数据。然后，从第一阶段开始，依次对各阶段的等效成败型数据进行Beta分布下的贝叶斯数据融合，并以此进行基于多阶段试验数据的可靠性评估。由于考虑了多阶段试验数据，并采用威布尔分布描述故障间隔时间分布，因此该方法弥补了目前重型车辆动力系统可靠性评估只能考虑单一阶段试验数据，且不符合重型车辆动力系统可靠性特点的缺点，可靠性评估的可信度和试验信息的利用率较高。
【IPC分类】G06F19/00
【公开号】CN105373687
【申请号】CN201410404109
【发明人】鲍珂, 张忠, 王秋芳, 冯静, 黄文平
【申请人】鲍珂
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2014年8月18日