为了寻找更适合轴承振动性能的分析方法,将轴承全寿命周期振动时间序列细分为正常运行阶段子序列和故障阶段子序列,以威布尔分布为分析模型,以精度为衡量指标,采用极大似然法、矩量法、图表法,求出3套轴承不同运行阶段的振动加速度概率密度函数,通过比较精度确定最佳参数估计方法。结果表明极大似然法求得的参数更接近实际情况,矩量法次之,图表法最差。

针对飞机整体驱动发电机(Integrated Drive Generator,IDG)可靠性要求高而故障数据较少的问题,提出小样本下基于LSSVM算法的飞机IDG可靠性分析方法。引入威布尔分布描述飞机IDG寿命分布可靠性模型;采用网格搜索法和交叉验证法对LSSVM回归模型进行参数寻优得到最优回归直线,结合图估计法得到威布尔分布的未知参数;与传统的最小二乘法所得结果进行对比分析。算例分析结果表明,新方法下飞机IDG可靠性分析精度较高,可更加客观地评价飞机IDG的可靠性;并根据该结果针对737-800飞机IDG部件提出相关维修建议。

为解决传统单个恒定应力加速试验条件下,寿命评估周期长、成本高的问题,基于气缸失效机理,建立气缸寿命-应力模型,在假定气缸产品寿命服从两参数威布尔(Weibull)分布的条件下,以极大似然估计(MLE)渐近方差最小为设计原则,选取温度和频率作为试验应力,建立气缸双应力交叉步降试验优化模型。通过对试验数据的分析、优化理论和传统理论的外推精度和试验效率的比较,证明了优化模型和交叉步降加速寿命试验方法在气缸寿命评估中的可行性,以及加速模型的正确性。

收集了国内石化领域中压缩机、泵、釜和搅拌器4种应用平台4类机械密封的故障数据415例,通过建立各类机械密封可靠性模型,分析了机械密封在不同应用平台的可靠性水平。研究结果表明:机械密封寿命符合威布尔分布规律,形状参数m=1.12~4.72,弹簧接触式机械密封在4种应用平台上的平均寿命由小到大依次为搅拌器、压缩机、泵、釜;泵平台的3类密封平均寿命由小到大依次为机械与干气组合密封、液膜密封、弹簧接触式密封。

针对铸造铝硅合金气缸盖的不同位置,进行不同尺寸试样的拉伸性能测试和微观组织观测,开展了气缸盖不同位置拉伸性能差异性分析以及试样尺寸效应的分析.结果表明:气缸盖整体结构拉伸性能存在一定的差异,顶板最好,底板其次,力墙最差.此外,基于不同尺寸试样拉伸数据,建立了最弱环节理论的威布尔分布模型,得到不同尺寸试样的拉伸性能关系.实现小型试样对标准试样的拉伸性能的合理预测,预测结果和试验测量结果的误差在6.64%以内.该预测方法可以得到复杂部件薄壁结构可以参考的拉伸性能数据,进而可以指导复杂部件整体结构的强度评估.

为准确预测工程机械主动再制造的时机,确定合适的再制造时间,基于产品生命周期理论,综合考虑了产品的原始价值、再制造成本和维修成本,以单位服役时间内的期望费用最小为优化目标,建立了再制造毛坯回收时机预测模型。利用两参数威布尔分布来表征产品失效率的函数,通过最小二乘法对形状参数和位置参数进行估计,采用中位秩法计算累积失效分布函数。最后,以徐工XE80A型挖掘机再制造时机的确定为例,验证了所建决策模型的可行性。

某常减压装置原油泵在掺炼焦化蜡油之后，机械密封泄露频率迅速加大，为了分析在掺炼焦化蜡油前后机械密封的可靠性，运用RCM技术对掺炼焦化蜡油前后机械密封的寿命周期进行分析。通过K—S检查法进行拟合优度检验，确定了机械密封的有效运行时间服从三参数威布尔分布，并进行了机械密封工作时间概率密度函数、失效率函数等函数的计算。得知在现阶段掺炼焦化蜡油情况下泵机械密封故障引起的停机多发生在700h以后；在可靠度0．9下，机械密封的寿命周期为657h；且表面磨损是加速机械密封泄露故障的主要原因。

针对起升机构齿轮箱的退化特征提取问题,提出一种基于数学形态分形维数与滑动窗威布尔拟合的退化特征在线提取方法。首先,按照分析周期计算振动能量谱的形态分形维数,形成分形演化曲线;设置滑动窗口宽度与步长,对窗口内的分形序列进行三参数威布尔拟合,以模型的尺度参数作为性能退化特征指标;采用工业现场监测的起升机构齿轮箱全寿命数据作为基础,验证了该方法的有效性。结果表明,数学形态分形维数能够刻画振动能量谱的分形复杂度,威布尔分布的尺度参数能够平滑地反映分形曲线的性能退化趋势,为进一步解决在线健康状态评估问题奠定理论方法基础。

石油化工泵用机械密封的失效分为早期失效、偶然失效和耗损失效三种，其失效模式符合威布尔分布。给出了机械密封失效模式的威布尔表达式，介绍了采用矩估计法、极大似然估计法和线性回归分析法对机械密封可靠性数据进行参数估计的实用方法，提出了机械密封可靠度及寿命的计算方法。

长寿命机电产品进行加速寿命试验常采用小样本定时截尾的方法，其统计分析方法常采用威布尔分布下的MLE估计。由于形状参数之间存在恒等约束，而分析过程始终没有考虑形状参数和特征寿命参数之间的相关性，这样就可能带来模型参数估计的误差。针对上述小样本恒加试验统计分析精度的问题，该文采用一种构造数据方法来解决分布参数之间的相关性。仿真结果表明：该方法可相应地提高小样本定时截尾恒加试验的MLE统计分析精度并可降低模型误差。