[发明专利]一种适用于新型复杂机电系统的可靠性预计方法

说明书

本发明公开了一种适用于新型复杂机电系统的可靠性预计方法，首先采集新型复杂机电系统的相似机电系统的故障数据，统计平均故障间隔时间，得出故障率，其次统计新型复杂机电系统的可靠性主要影响因素和具体评价指标，建立系统可靠性修正因子综合评价层次模型，然后确定各可靠性影响因素的权重，确定相似机电系统的可靠性修正因子，最后对新型复杂机电系统可靠性预计。本发明可以对新型复杂机电系统进行可靠性预计，更科学、合理地找出系统的薄弱环节，为系统的设计定型和批量生产把好关，从而提高系统的质量和可靠性。

技术领域

本发明属于产品可靠性预计技术领域，具体涉及一种适用于新型复杂机电系统的可靠性预计方法的设计。

背景技术

可靠性预计是在产品研制期间，根据产品的组成、产品的功能、产品的工作环境等，估算出产品的可靠性参数，并与可靠性分配的指标结果进行比较，确定所进行的预计结果是否达到可靠性指标的定量要求。可靠性预计虽不能直接有效地提高产品可靠性，但可以针对多种备选设计方案进行横向比较，以便选出既满足可靠性和其他性能要求，又能在费用核算方面达到较好经济效益的最佳方案，也可以在产品设计过程中评价其是否符合预期的可靠性要求，及时针对方案中的缺陷和不足制定相应的改进措施，确保产品满足规定的可靠性性能指标，推动可靠性设计不断向前迈进。

可靠性已然成为复杂机电系统的共性问题，特别是作为新型复杂机电系统的可靠性问题越来越受到人们的重视。产品的大部分可靠性问题来源于设计阶段，在全寿命阶段期间，机电系统能否安全可靠、高效地运行，关键取决于在设计阶段能否合理正确地对系统进行可靠性预计。

目前工程上常用的可靠性预计方法有：元件计数法、应力分析法、相似比较法、功能预计法、相似复杂性法、失效物理分析法等。其中相似比较法是一种包含了传统预计、可靠性试验、故障分析等诸多信息的预计方法，通过寻求在用途、性能和结构等方面与研制对象相类似的现有产品，将其可靠性水平通过修正后作为研制产品可靠性的预计值。

机电系统作为典型的机、电、液集成系统，其功能复杂性、结构复杂性、可修复性、技术水平、零部件质量等级、工作载荷、环境条件、维护保养状况等可靠性因素都影响着产品的可靠性水平，在对产品进行可靠性预计时，其各个可靠性因素的影响程度都是不同的。因此，在对新型复杂机电系统进行可靠性预计时，需要更合理地区别对待每个因素对系统可靠性的影响，从而方便正确地识别系统薄弱环节和对系统进行优化。

发明内容

本发明的目的是提出一种适用于新型复杂机电系统的可靠性预计方法，科学、合理地结合相似比较法与区间层次分析法，对可靠性影响因素进行定量分析，找出系统的薄弱环节，从而提高系统的质量和可靠性。

本发明的技术方案为：一种适用于新型复杂机电系统的可靠性预计方法，包括以下步骤：

S1、采集新型复杂机电系统的相似机电系统的故障数据，统计其平均故障间隔时间，并根据平均故障间隔时间得到故障率。

S2、统计新型复杂机电系统的可靠性影响因素和具体评价指标，建立系统可靠性修正因子综合评价层次模型。

S3、采用区间层次分析法和相似比较法确定系统可靠性修正因子综合评价层次模型中各可靠性影响因素的权重和差异程度，并根据各可靠性影响因素的权重和差异程度计算得到相似机电系统的可靠性修正因子。

S4、根据相似机电系统的故障率和可靠性修正因子，计算得到新型复杂机电系统的预计故障率，并通过预计故障率对新型复杂机电系统的可靠性进行预计。

进一步地，步骤S1包括以下分步骤：

S11、根据新型复杂机电系统的结构、功能特点，选取m台相似机电系统，并统计每台相似机电系统的平均故障间隔时间。

S12、对统计的平均故障间隔时间进行频率直方图分析，得到概率密度函数的趋势，并按照频率直方图分组方法，绘制累积分布函数趋势图。