【摘要】： 隨著科學技術(shù)的發(fā)展,可靠性水平的高低關(guān)系到產(chǎn)品的競爭能力,只有高可靠性的產(chǎn)品,才能在國內(nèi)、國外市場的激烈競爭中取勝。設備的可靠性越高,所需的經(jīng)費就越高,設備在運行中難免會出現(xiàn)故障,其維修與更新也需要一定的費用。在現(xiàn)實中,我們不可能只注意追求高可靠性而忽略經(jīng)費的高投入問題。因此探討合理的維修對機械可靠性的影響,設備經(jīng)濟性與可靠性的優(yōu)化,制定最優(yōu)的維修規(guī)程與制度很有必要。 首先,通過分析故障理論和維修理論,根據(jù)機械故障發(fā)生規(guī)律,探討設備故障率曲線的基本形式,研究機械故障的不同規(guī)律。在探討維修類型時,考慮不同維修方式對機械可靠性恢復造成的影響,引入役齡修復因子和故障率遞增因子的混合式故障率演化規(guī)則,來反映預防維修活動前后系統(tǒng)性能的動態(tài)變化。 其次,根據(jù)系統(tǒng)可靠性邏輯組合,利用引入役齡修復因子和故障率遞增因子所建立的混合式故障率模型,應用蒙特卡羅仿真方法分別對單系統(tǒng)、并聯(lián)系統(tǒng)和混聯(lián)系統(tǒng)的故障率進行研究。 最后,傳統(tǒng)的預防性維修往往采用周期性檢修的方法,針對其維護周期T自始至終是相等這一不符合系統(tǒng)特性的缺點,對于存在經(jīng)濟相關(guān)性的復雜系統(tǒng),建立以系統(tǒng)預防維修費用率最小化為目標,系統(tǒng)可靠度為約束,在有限時間區(qū)間內(nèi)的預防性維修優(yōu)化模型。通過引入役齡回退因子對預防維修活動前后系統(tǒng)性能的動態(tài)變化來反映復雜系統(tǒng)中存在的維修經(jīng)濟相關(guān)性,在該模型中考慮了修復性維修成本、預防性維修成本和生產(chǎn)損失成本,并考慮了實際預防維修中的不完備性,還充分考慮到時間段內(nèi)幾次完整預防性維修周期加維修時間后剩余時間產(chǎn)生的維修費用。最后以產(chǎn)品故障模型服從威布爾分布為例,利用遺傳算法對其預防維修周期進行優(yōu)化求解,這對于工程應用具有一定的使用價值。
【圖文】：

34圖4.3 單元件事后維修故障率曲線圖從曲線的形狀可以看出，隨著仿真時間的增加，維修如新的故障率曲線逐漸趨于直線，而考慮不同維修程度的故障率逐漸遞增。對于維修如新情況，將元件的威布爾參數(shù)帶入可修系統(tǒng)（維修如新）的平均故障間隔時間的計算公式： =+Γ+kMTBFab11得： MTBF = 90.64h；又因為失效率 1 =kbtbkλ ，所以故障率λ 的理論值應為：λ≈0.02822取后五位數(shù)中與真實值之差最大的值 0.026671λ =，其誤差是：5.492%0.028220.028220.026671= = λλλ可見，實際值基本上還是接近于真實值，從而驗證了蒙特卡羅方法的正確性。4.3.2 兩元件并聯(lián)事后維修系統(tǒng)假設系統(tǒng)由兩個元件 A、B 并聯(lián)而成，故障是隨機出現(xiàn)的，當元件發(fā)生故障時?

α 表示役齡修復因子，β 表示故障率遞增因子。由此可以看出，并聯(lián)系統(tǒng)提高了系統(tǒng)的可靠性。圖4.4 兩元件并列事后維修的故障率曲線圖4.3.3 三元件的混聯(lián)系統(tǒng)假設系統(tǒng)由 3 個元件組成，其中元件 A 與 B 并聯(lián)，，然后與 C 串聯(lián)，各元件服從威布爾分布。各元件的參數(shù)值如表 4.1 所示。用上面所述的仿真方法，當系統(tǒng)發(fā)生故障時，故障的元件再被更換，仿真 6000次，利用式(2.14)計算系統(tǒng)的故障率，如圖 4.5 所示，其中，S 代表系統(tǒng)的故障率曲線
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2007
【分類號】：TH17

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本文編號：2593085