本發(fā)明涉及備件可靠性評(píng)估領(lǐng)域，尤其涉及一種基于無(wú)故障間隔時(shí)間失效數(shù)據(jù)的艦船備件可靠性評(píng)估方法。

背景技術(shù)：

1、艦船備件現(xiàn)場(chǎng)使用數(shù)據(jù)是指在艦船的實(shí)際運(yùn)行和維護(hù)過(guò)程中，所記錄和收集的有關(guān)備件使用、消耗、替換和庫(kù)存情況的詳細(xì)信息，是艦船備件可靠性評(píng)估中可信程度最高的信息來(lái)源。由于艦船執(zhí)行的任務(wù)類型各不相同，加之艦船上的裝備數(shù)量多，功能復(fù)雜，導(dǎo)致收集到的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)形式可能存在很大的差異。經(jīng)過(guò)分析，艦船的備件消耗現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)主要分為失效數(shù)據(jù)和無(wú)失效數(shù)據(jù)兩類。

2、失效數(shù)據(jù)(failure?data)是指在特定時(shí)間段內(nèi)，記錄的備件因故障、損壞或性能下降而需要更換或維修的詳細(xì)信息。失效數(shù)據(jù)包括故障發(fā)生的時(shí)間、故障類型、故障原因、維修和更換的詳細(xì)情況等。無(wú)失效數(shù)據(jù)(non-failure?data)是指在特定時(shí)間段內(nèi)，記錄的備件在使用過(guò)程中未發(fā)生故障或損壞的詳細(xì)信息。由于艦船裝備的可靠性較高且艦船日常維護(hù)保養(yǎng)水平較高，使得艦船在任務(wù)期間獲得的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)多為無(wú)失效數(shù)據(jù)，這類數(shù)據(jù)包括備件的使用時(shí)間、運(yùn)行環(huán)境、性能指標(biāo)等。如何有效的利用現(xiàn)場(chǎng)使用信息，根據(jù)其特點(diǎn)構(gòu)造合適的似然函數(shù)是貝葉斯可靠性評(píng)估方法的關(guān)鍵。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，提供一種基于無(wú)故障間隔時(shí)間失效數(shù)據(jù)的艦船備件可靠性評(píng)估方法，有效的利用現(xiàn)場(chǎng)使用信息中的無(wú)故障間隔時(shí)間失效數(shù)據(jù)，根據(jù)其特點(diǎn)構(gòu)造合適的似然函數(shù)進(jìn)行艦船備件的貝葉斯可靠性評(píng)估。

2、根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種基于無(wú)故障間隔時(shí)間失效數(shù)據(jù)的艦船備件可靠性評(píng)估方法，包括：

3、步驟1，確定無(wú)故障間隔時(shí)間時(shí)的艦船備件現(xiàn)場(chǎng)使用數(shù)據(jù)d為(ti,si,ri)，其中，ti為第i次任務(wù)中裝備的工作時(shí)間，si為裝備所安裝的部件數(shù)量，ri為第i次任務(wù)裝備的總故障次數(shù)，i＝1,2,...,n；

4、步驟2，基于所述艦船備件現(xiàn)場(chǎng)使用數(shù)據(jù)d以及泊松分布原理得到失效率λ的似然函數(shù)lp(λ)；

5、步驟3，確定失效率λ的先驗(yàn)分布；

6、步驟4，將所述先驗(yàn)分布進(jìn)行加權(quán)后得到加權(quán)后綜合先驗(yàn)分布式πs(λ)，將所述加權(quán)后綜合先驗(yàn)分布式πs(λ)與所述似然函數(shù)lp(λ)結(jié)合，利用貝葉斯公式得到所述失效率λ的后驗(yàn)分布，基于所述失效率λ的后驗(yàn)分布進(jìn)行艦船備件可靠性評(píng)估。

7、在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以作出如下改進(jìn)。

8、可選的，所述步驟2中所述失效率λ的似然函數(shù)lp(λ)的計(jì)算公式為：

9、

10、可選的，所述將所述先驗(yàn)分布進(jìn)行加權(quán)包括：線性加權(quán)；

11、進(jìn)行線性加權(quán)后得到所述加權(quán)后綜合先驗(yàn)分布式為：

12、其中，m為先驗(yàn)分布的數(shù)量，wj表示第j個(gè)先驗(yàn)分布的權(quán)重，πj(λ)表示第j個(gè)先驗(yàn)分布。

13、可選的，所述將所述先驗(yàn)分布進(jìn)行加權(quán)包括：幾何加權(quán)；

14、進(jìn)行幾何加權(quán)后得到所述加權(quán)后綜合先驗(yàn)分布式為：

15、其中，m為先驗(yàn)分布的數(shù)量，wj表示第j個(gè)先驗(yàn)分布的權(quán)重，πj(λ)表示第j個(gè)先驗(yàn)分布。

16、可選的，所述第j個(gè)先驗(yàn)分布

17、其中，aj表示第j個(gè)先驗(yàn)分布的形狀參數(shù)，bj表示第j個(gè)先驗(yàn)分布的尺度參數(shù)，γ(·)表示伽馬函數(shù)。

18、可選的，所述步驟4中得到所述失效率λ的后驗(yàn)分布為：

19、

20、可選的，將所述先驗(yàn)分布進(jìn)行線性加權(quán)時(shí)所述失效率λ的后驗(yàn)分布為：

21、

22、可選的，將所述先驗(yàn)分布進(jìn)行幾何加權(quán)時(shí)所述失效率λ的后驗(yàn)分布為：

23、

24、本發(fā)明提供的一種基于無(wú)故障間隔時(shí)間失效數(shù)據(jù)的艦船備件可靠性評(píng)估方法，針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)使用信息的特點(diǎn)進(jìn)行分析，在有失效的情況下建立了無(wú)故障間隔時(shí)間的似然函數(shù)模型，再構(gòu)建基于線性加權(quán)或幾何加權(quán)得到融合后的先驗(yàn)分布，基于先驗(yàn)分布和似然函數(shù)模型得到失效率的后驗(yàn)分布，并利用算例說(shuō)明了所構(gòu)建模型和方法的有效性，實(shí)現(xiàn)艦船備件的可靠性的評(píng)估。

技術(shù)特征：

1.一種基于無(wú)故障間隔時(shí)間失效數(shù)據(jù)的艦船備件可靠性評(píng)估方法，其特征在于，所述可靠性評(píng)估方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可靠性評(píng)估方法，其特征在于，所述步驟2中所述失效率λ的似然函數(shù)lp(λ)的計(jì)算公式為：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可靠性評(píng)估方法，其特征在于，所述將所述先驗(yàn)分布進(jìn)行加權(quán)包括：線性加權(quán)；

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可靠性評(píng)估方法，其特征在于，所述將所述先驗(yàn)分布進(jìn)行加權(quán)包括：幾何加權(quán)；

5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的可靠性評(píng)估方法，其特征在于，所述第j個(gè)先驗(yàn)分布

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可靠性評(píng)估方法，其特征在于，所述步驟4中得到所述失效率λ的后驗(yàn)分布為：

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可靠性評(píng)估方法，其特征在于，將所述先驗(yàn)分布進(jìn)行線性加權(quán)時(shí)所述失效率λ的后驗(yàn)分布為：

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可靠性評(píng)估方法，其特征在于，將所述先驗(yàn)分布進(jìn)行幾何加權(quán)時(shí)所述失效率λ的后驗(yàn)分布為：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種基于無(wú)故障間隔時(shí)間失效數(shù)據(jù)的艦船備件可靠性評(píng)估方法，包括：確定無(wú)故障間隔時(shí)間時(shí)的艦船備件現(xiàn)場(chǎng)使用數(shù)據(jù)D為(T<subgt;i</subgt;,s<subgt;i</subgt;,r<subgt;i</subgt;)，其中，T<subgt;i</subgt;為第i次任務(wù)中裝備的工作時(shí)間，s<subgt;i</subgt;為裝備所安裝的部件數(shù)量，r<subgt;i</subgt;為第i次任務(wù)裝備的總故障次數(shù)，i＝1,2,...,n；基于艦船備件現(xiàn)場(chǎng)使用數(shù)據(jù)D以及泊松分布原理得到失效率λ的似然函數(shù)L<subgt;p</subgt;(λ)；確定失效率λ的先驗(yàn)分布；將先驗(yàn)分布進(jìn)行加權(quán)后得到加權(quán)后綜合先驗(yàn)分布式π<subgt;s</subgt;(λ)，將加權(quán)后綜合先驗(yàn)分布式π<subgt;s</subgt;(λ)與似然函數(shù)L<subgt;p</subgt;(λ)結(jié)合，利用貝葉斯公式得到失效率λ的后驗(yàn)分布，基于失效率λ的后驗(yàn)分布進(jìn)行艦船備件可靠性評(píng)估；有效的利用現(xiàn)場(chǎng)使用信息中的無(wú)故障間隔時(shí)間失效數(shù)據(jù)，根據(jù)其特點(diǎn)構(gòu)造合適的似然函數(shù)進(jìn)行艦船備件的貝葉斯可靠性評(píng)估。

技術(shù)研發(fā)人員：劉海濤,王玉琢,紀(jì)祥鯤,李響軍,程旭
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)人民解放軍海軍工程大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2