[发明专利]基于故障机理综合损伤累积规则的多阶段任务系统可靠性分层建模方法

权利要求书

1.一种基于故障机理综合损伤累积规则的多阶段任务系统可靠性分层建模方法，其特征在于：其包括以下步骤：

S1：明确系统需要执行的全部任务以及各任务的具体阶段，分析系统在各个任务和阶段下的工作部件，并明确各部件在各个任务和阶段中的关键故障机理与关键故障机理之间的损伤累积方式；

S2：根据S1得到的各工作部件的关键故障机理、各故障机理的类型以及系统结构，利用故障机理层通用二元决策图模型创建系统故障机理层的二元决策图模型；

S2中故障机理层通用二元决策图模型中为每个单一部件的单一故障机理设置有一个非终结点，为每个单一部件在所有故障机理共同作用下的逻辑设置有一个终结点，所述非终结点为假设的任意部件A在第i个任务的第j个阶段P_i-j中受到的所有故障机理中名为FM_qA的一个，其中i＝1,2,…,n；j＝1,…,m_i，表示共有n个任务，第i个任务中有m_i个阶段，且该非终结点的值为：

所述终结点为单一部件A在各个故障机理共同作用下的总损伤量，总损伤量按照下列表达式进行计算：

其中，表示在阶段P_i-j中，当部件A仅受到故障机理FM_qA作用时的单位损伤量，为在阶段P_i-j中，当部件A仅受到故障机理FM_kA单独作用的单位损伤量；t_i,j为阶段P_i-j的持续时间；为当部件A在阶段P_i-j仅受到故障机理FM_kA单独作用的损伤因子；θ^i,j为该部件在阶段P_i-j中的损伤指数；

S2中系统故障机理层通用BDD模型中设置有包含两个部件A和B的串联系统或并联系统的终结点，串联系统终结点的值表示部件A和B组成串联系统时在各个故障机理共同作用下的总损伤量，所述串联系统终结点的值按照下述表达式进行计算：

其中，V(A)表示单一部件A在各个故障机理共同作用下的总损伤量，V(B)表示单一部件B在各个故障机理共同作用下的总损伤量；

并联系统终结点的值表示部件A和B组成并联系统时在各个故障机理共同作用下的总损伤量，所述并联系统终结点的值按照下述表达式进行计算：

其中，t_i,j为阶段P_i-j的持续时间；

为在阶段P_i-j中，当部件A仅受到故障机理FM_kA单独作用的单位损伤量；

为在阶段P_i-j中，当部件B仅受到故障机理FM_kB单独作用的单位损伤量；为FMk在阶段P_i-j当部件A仅受到故障机理FM_kA单独作用的损伤因子；

为在阶段P_i-j中，当部件B仅受到故障机理FM_kB单独作用的损伤因子；

θ^i，j为该部件在阶段P_i-j中的损伤指数；

S3：根据S1得到的各个任务包含的具体阶段，利用S2得到的系统故障机理层的二元决策图模型，创建系统阶段层的二元决策图模型；

S4：根据S1得到的系统执行任务的顺序，利用S3得到的系统阶段层的二元决策图模型，为多阶段任务系统进一步创建系统任务层的二元决策图模型；

S5：将在各阶段中各故障机理单独作用下各部件的寿命分布输入至S4得到的系统任务层的二元决策图模型对应的非终结点中，对S4得到的二元决策图模型进行解算，计算模型终结点的值，得到某一多阶段任务系统在执行模型的一系列任务后的总损伤量，进而求得该多阶段任务系统在执行该一系列任务形成的任务系列时的可靠度函数。