评估船舶推进系统串联结构可靠度置信下限的方法与流程

本发明属于工程计算，尤其涉及一种评估船舶推进系统串联结构可靠度置信下限的方法。

背景技术：

1、针对民用和军用领域，尤其是船舶推进系统可靠性评估，一般要求评估其可靠度置信下限，而非简单计算可靠度的点估计。对于组成单元(船舶推进柴油机、减速装置、推进监控装置等)故障发生规律服从指数分布的船舶推进系统，在试验条件、试验场地、试验设备或经费条件不允许开展全全系统可靠性试验时，只能针对其中各个组成单元开展可靠性试验，而后基于各单元试验数据，评估串联结构的可靠性。基于单元数据评估串联结构的可靠度点估计是比较容易的。但是如何基于各个单元的可靠性试验数据来评估串联结构可靠度置信下限，一直是一个行业难题。

2、当前主要基于序贯压缩法方法来解决基于单元数据评估串联结构可靠度置信下限的问题。该方法存在的主要问题是需要先把各个单元的指数型故障数据转换为成败型故障数据，该转换过程比较复杂，增加了数据处理工作量，且会引入一定的计算误差。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提出一种评估船舶推进系统串联结构可靠度置信下限的方法。

2、本发明公开了.一种评估船舶推进系统串联结构可靠度置信下限的方法。所述方法包括步骤s1、获取各单元结构的可靠性试验数据，根据所述各单元结构的可靠性试验数据，计算所述各单元结构的平均故障间隔时间及其方差；其中，所述各单元结构包括船舶推进柴油机、减速装置和推进控制装置，所述可靠性试验数据为可靠性试验期间故障间隔时间数据；步骤s2、基于所述各单元结构的平均故障间隔时间及其方差，确定可靠性串联结构的平均故障间隔时间及其方差，以计算所述可靠性串联结构的平均故障间隔时间置信下限；其中，所述可靠性串联结构由所述船舶推进柴油机、所述减速装置和所述推进控制装置构成；步骤s3、基于所述可靠性串联结构的平均故障间隔时间置信下限确定所述可靠性串联结构的可靠度置信下限，作为船舶推进系统串联结构的可靠度置信下限。

3、根据本发明的方法，在所述步骤s1中：

4、所述可靠性试验期间故障间隔时间数据为tj,i，其中，j表示所单元结构的编号，1表示所述船舶推进柴油机，2表示所述减速装置，3表示所述推进控制装置，i表示所述单元结构的故障次数编号；

5、对于所述单元结构，其平均故障间隔时间为mj表示所述单元结构的故障次数；

6、对于所述单元结构，其平均故障间隔时间的方差为：

7、

8、根据本发明的方法，在所述步骤s2中：

9、所述可靠性串联结构的平均故障间隔时间为其中，θ1、θ2、θ3分别表示所述船舶推进柴油机、所述减速装置和所述推进控制装置的平均故障间隔时间；

10、所述可靠性串联结构的平均故障间隔时间的方差为：

11、

12、其中，xj＝θj；

13、所述可靠性串联结构的平均故障间隔时间置信下限θl为：

14、

15、其中，γ为置信度，0<γ<1，μγ为标准正态分布对应累计概率等于置信度γ时的下侧分位数。

16、根据本发明的方法，在所述步骤s3中，所述可靠性串联结构的可靠度置信下限rl为：其中，tm表示由所述可靠性串联结构需要工作的时间，tm>0。

17、综上，本发明提出的技术方案在不需要将指数型数据转换为成败型数据的前提下，能够直接将串联结构中各个单元的试验数据进行综合，从而相对更加准确地计算串联结构可靠度的置信下限。

技术特征：

1.一种评估船舶推进系统串联结构可靠度置信下限的方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的一种评估船舶推进系统串联结构可靠度置信下限的方法，其特征在于，在所述步骤s1中：

3.根据权利要求2所述的一种评估船舶推进系统串联结构可靠度置信下限的方法，其特征在于，在所述步骤s2中：

4.根据权利要求3所述的一种评估船舶推进系统串联结构可靠度置信下限的方法，其特征在于，在所述步骤s3中，所述可靠性串联结构的可靠度置信下限rl为：其中，tm表示由所述可靠性串联结构需要工作的时间，tm>0。

技术总结
本发明提出一种评估船舶推进系统串联结构可靠度置信下限的方法，属于工程计算技术领域。所述方法包括：获取各单元结构的可靠性试验数据，根据所述各单元结构的可靠性试验数据，计算所述各单元结构的平均故障间隔时间及其方差；基于所述各单元结构的平均故障间隔时间及其方差，确定可靠性串联结构的平均故障间隔时间及其方差，以计算所述可靠性串联结构的平均故障间隔时间置信下限；基于所述可靠性串联结构的平均故障间隔时间置信下限确定所述可靠性串联结构的可靠度置信下限，作为船舶推进系统串联结构的可靠度置信下限。

技术研发人员：程红伟,王岩磊,黄金娥,徐东,葛威,张衍,刘隆波
受保护的技术使用者：中国人民解放军92942部队
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14