【摘要】：本研究針對一個受到組件間故障率交互作用影響的雙組件系統(tǒng)，提出兩個周期性預(yù)防維護(hù)模型：一個采用周期性替換策略，另一個則是基于可靠度限制的非完美預(yù)防維護(hù)策略。 對于雙組件系統(tǒng)，組件間若無交互作用，則組件故障率將按照各自的老化過程而隨著年齡增長逐漸增加。假設(shè)存在組件間故障率交互作用，即給組件1的故障率增加一個調(diào)節(jié)因子，該調(diào)節(jié)因子是組件2累計故障次數(shù)的非減函數(shù)，是一個隨著時間推移而增長的變量。 第一個模型（周期性替換策略）中，每隔時間T時替換組件1，第N個預(yù)防維護(hù)周期時替換整個系統(tǒng)，預(yù)防維護(hù)期間任何組件發(fā)生故障皆以小修處理。通過引進(jìn)相關(guān)成本項目，構(gòu)建了包含預(yù)防維護(hù)成本、小修成本、替換成本等在內(nèi)的成本函數(shù)，從而導(dǎo)出長期單位時間成本作為最佳維護(hù)策略的決策準(zhǔn)則，以確定最佳的預(yù)防維護(hù)周期和系統(tǒng)替換前的最佳預(yù)防維護(hù)次數(shù)，使長期單位時間平均成本為最小。 第二個模型（基于可靠度限制的非完美預(yù)防維護(hù)策略）中，維護(hù)策略采用周期性非完美預(yù)防維護(hù)。構(gòu)建了改善因子模型來描述維護(hù)動作對設(shè)備的改善效果，該改善因子綜合考慮了預(yù)防維護(hù)成本、設(shè)備年齡以及維護(hù)過程學(xué)習(xí)效應(yīng)等因素影響。在第一個模型的基礎(chǔ)上，模型二則進(jìn)一步在可靠度限制下推導(dǎo)出單位時間平均成本函數(shù)的計算模型。 本研究分別為兩個模型給出一個數(shù)值算例，采取Matlab軟件進(jìn)行編程求解，并對主要參數(shù)進(jìn)行了敏感度分析。
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：TH17
【圖文】：

有無故障交互作用下的組件1故障率變化

圖 3 N 取不同值時期望成本率 C (T, N)與 T 的關(guān)系Fig.3 Expected cost rate C (T, N) vs. T for different values of N期望成本率的計算結(jié)果如表1所示。由表1可知，最低的維護(hù)成本率優(yōu)預(yù)防維護(hù)次數(shù)為8，即設(shè)備在第8次預(yù)防維護(hù)時進(jìn)行系統(tǒng)替換。表 1 N 取不同值時的最小期望成本率Tab.1 The minimal expected cost rate for different values of N1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 13 15 ) 65.54 65.47 64.36 63.60 63.13 62.85 62.72 62.69 62.75 62.86 63.02 63.45 63.97 6給出了相應(yīng)的最優(yōu)預(yù)防維護(hù)周期(Topt)、設(shè)備生命周期(N*Topt)和設(shè)備護(hù)成本。由表2可見，隨著預(yù)防維護(hù)次數(shù)的增加，維護(hù)的周期成遞

成本作為最佳維護(hù)策略的決策準(zhǔn)則，兼顧了總成本和設(shè)備生命周期合理。表 2 C1=4,C2=7,Cr=1000,Cpm=65 時的計算結(jié)果Tab.2 The result for C1=4, C2=7, Cr=1000, Cpm=65N 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 13 15 295.84 33.37 22.17 16.97 13.97 11.89 10.51 9.35 8.55 7.85 7.28 6.47 5.77 4.7t 95.84 66.74 66.51 67.88 69.85 71.34 73.57 74.80 76.95 78.50 80.08 84.11 86.55 94.ost 6281 4369 4281 4317 4410 4484 4614 4689 4829 4935 5047 5337 5537 619是圖3的局部放大圖。由圖4可見，N=8是期望成本率C (T, N)極值的分地說明期望成本率的變化規(guī)律，圖5展示了期望成本率C (TN, N)與TN表示將N固定后使得C (T, N)最小的維護(hù)周期。

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本文編號：2785562