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模拟动物行为的多目标可靠性优化设计博弈算法

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北京理工大学学报 2018年第5期38卷 449-453页

作者：冯嘉珍张建国邱继伟北京航空航天大学可靠性与系统工程学院北京100191 北京航空航天大学可靠性与环境工程技术重点实验室北京100191

针对多目标可靠性优化设计的求解问题,结合动物行为对博弈方行为方式进行改进,提出模拟动物行为博弈算法.将各设计目标视为不同博弈方,通过随机向量映射技术将设计向量分解为各博弈方的策略集.根据行为匹配规则,将动物的"损人利己型"与... 详细信息

针对多目标可靠性优化设计的求解问题,结合动物行为对博弈方行为方式进行改进,提出模拟动物行为博弈算法.将各设计目标视为不同博弈方,通过随机向量映射技术将设计向量分解为各博弈方的策略集.根据行为匹配规则,将动物的"损人利己型"与"互惠合作型"行为赋予相应博弈方,各博弈方依据所模拟的行为,构建收益函数与目标函数的映射关系.模拟"互惠合作型"行为的博弈方组成联盟,与模拟"损人利己型"行为的博弈方进行多轮博弈,最终得到均衡解.车辆制动器设计结果表明,对比竞争与合作博弈,所提方法具有更高的计算效率.

关键词：可靠性多目标优化设计动物行为行为匹配博弈

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锌改性微弧氧化热控涂层的研究进展

表面技术 2020年第12期49卷 1-7页

作者：李涛姜利祥北京卫星环境工程研究所可靠性与环境工程技术重点实验室北京100094

航天器在轨工作时,由于处于独特的空间环境,将面对各种极端条件。因此为保障其安全稳定地运行和工作,在航天器结构材料表面构筑具有低吸收性能与高发射性能的热控涂层成为研究热点。微弧氧化(MAO)技术是一种新兴的热控涂层制备方法,具... 详细信息

航天器在轨工作时,由于处于独特的空间环境,将面对各种极端条件。因此为保障其安全稳定地运行和工作,在航天器结构材料表面构筑具有低吸收性能与高发射性能的热控涂层成为研究热点。微弧氧化(MAO)技术是一种新兴的热控涂层制备方法,具有操作简易、组成可调控性、涂层致密以及广泛适用性等优点,适用于制备长服役期高性能热控涂层。综述锌改性微弧氧化热控涂层的研究进展,阐述了材料热控性能的评价指标及热控材料的分类,重点概述了改性剂锌源种类(如Zn2+或ZnO纳米粒子)对微弧氧化过程、反应机理、涂层结构和组成以及热控性能等的影响。最后,针对原位构筑MAO热控涂层现在主要存在的问题进行了分析,并对未来发展趋势进行了展望。

关键词：热控涂层微弧氧化低太阳吸收高红外发射性能优化 ZnO

基于随机型网络演算的AFDX端端时延分析方法

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系统工程与电子技术 2013年第1期35卷 168-172页

作者：伍志韬黄宁王学望胡宁北京航空航天大学可靠性与系统工程学院北京100191 北京航空航天大学可靠性与环境工程技术重点实验室北京100191

数据传输的及时性保障是航空电子全双工交换式以太网(avionics full duplex switched Ethernet,AFDX)中最主要的挑战。不同业务流有不同的实时性需求,因而提出一种高低优先级调度策略,通过随机型网络演算方法,推导出在某一概率下业务流... 详细信息

数据传输的及时性保障是航空电子全双工交换式以太网(avionics full duplex switched Ethernet,AFDX)中最主要的挑战。不同业务流有不同的实时性需求,因而提出一种高低优先级调度策略,通过随机型网络演算方法,推导出在某一概率下业务流端端时延的上界值。最后,在Simevent中搭建一个AFDX仿真案例,所提方法计算得到的时延上界与仿真结果相匹配,比传统计算方法更准确有效,同时也表明高低优先级调度有助于提高紧急数据的及时性。

关键词：时延优先级随机型网络演算 Simevent

基于OpenModelica仿真平台的暖通空调系统故障诊断研究

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智能计算机与应用 2021年第7期11卷 171-176页

作者：朱辉杨文庞爱平贵州大学电气工程学院贵阳550025 航天发射场可靠性重点实验室海口570100

针对暖通空调系统(HVAC)故障样本的不充分从而使基于数据驱动的故障诊断方法在暖通空调系统应用较为困难,本文提出一种基于Modelica语言的暖通空调系统故障方法。首先,采用Modelica语言仿真平台OpenModelica建立暖通空调系统的模型,然... 详细信息

针对暖通空调系统(HVAC)故障样本的不充分从而使基于数据驱动的故障诊断方法在暖通空调系统应用较为困难,本文提出一种基于Modelica语言的暖通空调系统故障方法。首先,采用Modelica语言仿真平台OpenModelica建立暖通空调系统的模型,然后对仿真模型以人工注入故障获取故障样本,最后通过PCA故障诊断算法对故障样本进行故障识别找出故障源。仿真结果表明:该方法可以有效且准确地实现暖通空调系统的故障诊断。

关键词：暖通空调系统 PCA算法故障诊断 Modelica建模

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基于原位X射线成像的推进剂损伤演化表征

航空学报 2023年第7期44卷 271-282页

作者：王龙刘岳勋吴圣川侯传涛张峰涛北京强度环境研究所可靠性与环境工程技术重点实验室北京100076 西南交通大学牵引动力国家重点实验室成都610031 湖北航天化学技术研究所航天化学动力技术重点实验室襄阳441003

为实现对硝酸酯增塑聚醚(NEPE)固体推进剂的细观损伤及其演化行为的可视化表征,基于自主研制的原位力学试验系统与第3代高分辨同步辐射X射线三维成像技术,对拉伸速率为0.1 mm/s下的NEPE固体推进剂单调拉伸过程进行三维成像原位观测和表... 详细信息

为实现对硝酸酯增塑聚醚(NEPE)固体推进剂的细观损伤及其演化行为的可视化表征,基于自主研制的原位力学试验系统与第3代高分辨同步辐射X射线三维成像技术,对拉伸速率为0.1 mm/s下的NEPE固体推进剂单调拉伸过程进行三维成像原位观测和表征,获取初始状态固体推进剂的细微观形貌及其随拉伸载荷的演化特征,提取并分析其内部典型损伤的体积与球度随载荷的演化规律。结果表明:同步辐射原位成像技术能够准确获取NEPE固体推进剂的细观结构特征,可以基于灰度差异对固体推进剂的AP颗粒、Al颗粒、基体以及缺陷等实现特征的准确识别。研究发现,NEPE固体推进剂内部缺陷主要有2种,一种为颗粒内的孔洞,一种为AP颗粒/基体界面的初始脱湿。推进剂细观损伤首先表现为初始的界面脱湿形成的孔隙:在拉伸载荷较小时,推进剂的损伤形式主要表现为较大的AP颗粒脱湿形成的孔隙;在拉伸载荷较大时,除AP颗粒脱湿外可以观察到Al颗粒的脱湿,大量的AP颗粒脱湿后形成的孔隙相互融合,最终导致固体推进剂宏观断裂。对固体推进剂内部孔隙定量化表征的结果表明,孔隙体积随着拉伸载荷增大而增加,而球度变化与初始缺陷相关,有初始缺陷时,球度呈现单调减少的趋势,相反则呈现先增加后减少的变化趋势。

关键词：同步辐射原位成像 NEPE固体推进剂界面脱湿空隙形核细观损伤演化

考虑备件约束的多部件串联系统使用可用度计算方法

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航空学报 2015年第4期36卷 1195-1201页

作者：王蕴王乃超马麟李铁邓浩然北京航空航天大学可靠性与系统工程学院北京100191 北京航空航天大学可靠性与环境工程技术国防科技重点实验室北京100191

使用可用度是衡量装备系统保障效能的重要指标,而备件供应是保障活动中的关键,故在计算系统的使用可用度时有必要考虑备件约束对其的影响。在现有的使用可用度计算方法中,马尔可夫更新理论很少用于分析考虑备件的系统,基于库存理论的可... 详细信息

使用可用度是衡量装备系统保障效能的重要指标,而备件供应是保障活动中的关键,故在计算系统的使用可用度时有必要考虑备件约束对其的影响。在现有的使用可用度计算方法中,马尔可夫更新理论很少用于分析考虑备件的系统,基于库存理论的可用度计算模型没有考虑备件供应延误对系统更换维修活动的影响。为了解决以上问题,首先将整个系统故障与维修过程分为故障系统的更换维修和故障件的维修周转2个子过程,并分析了2个子过程之间的影响关系;然后给出一种考虑备件约束的多部件串联系统使用可用度计算模型;最后实例分析表明,该模型可以方便地计算多部件串联系统的使用可用度,且与库存理论中的计算模型相比,该模型计算结果与仿真结果更为接近。

关键词：使用可用度可修串联系统备件马尔可夫过程指数分布

模糊-随机混合参数的机构运动可靠度计算方法

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北京航空航天大学学报 2019年第4期45卷 714-721页

作者：游令非张建国翟浩李桥北京航空航天大学可靠性与系统工程学院北京100083 北京航空航天大学可靠性与环境工程技术国防科技重点实验室北京100083

在目前机构产品的参数当中普遍存在着模糊变量和随机变量混合的情况,而现有的模糊-随机可靠度求解方法一般针对静态问题进行分析,不能有效描述具有混合不确定性的机构运动时变问题。基于机构运动误差分析,同时考虑失效判据和变量的模糊... 详细信息

在目前机构产品的参数当中普遍存在着模糊变量和随机变量混合的情况,而现有的模糊-随机可靠度求解方法一般针对静态问题进行分析,不能有效描述具有混合不确定性的机构运动时变问题。基于机构运动误差分析,同时考虑失效判据和变量的模糊性,提出了基于改进包络函数的模糊-随机时变机构可靠性建模及计算方法。首先,将模糊判据转化为极限状态方程中的随机变量;其次,利用模糊论中的截集法处理模糊-随机混合变量,建立机构产品的模糊-随机时变可靠性模型;再次,利用改进的包络函数计算机构的运动时变可靠度;最后,结合四连杆机构的运动误差问题,验证了本文方法的可行性,结果表明该方法具有较高的计算精度。

关键词：包络函数模糊时变可靠度运动误差截集

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基于改进加权响应面的结构可靠度计算方法

北京航空航天大学学报 2021年第8期47卷 1638-1645页

作者：吴洁张建国游令非叶楠北京航空航天大学可靠性与系统工程学院北京100083 北京航空航天大学可靠性与环境工程技术国防科技重点实验室北京100083

在结构可靠度分析中,响应面法由于具有良好的适用性和可操作性,是目前广泛使用的基于代理模型的分析方法。针对响应面法的计算效率和精度难以平衡兼顾等难点问题,提出一种基于改进加权响应面的结构可靠度计算方法。首先,在迭代过程中,... 详细信息

在结构可靠度分析中,响应面法由于具有良好的适用性和可操作性,是目前广泛使用的基于代理模型的分析方法。针对响应面法的计算效率和精度难以平衡兼顾等难点问题,提出一种基于改进加权响应面的结构可靠度计算方法。首先,在迭代过程中,同时考虑样本点与验算点距离、极限状态函数值、联合概率密度函数值3个权重因子对样本点进行赋权,采用加权回归并重复利用已有样本点更新不含交叉项的二次多项式响应面函数。其次,在迭代收敛后,选取已有样本点中权重较大的样本点加权拟合含有交叉项的二次多项式响应面函数。最后,结合数值算例和工程案例,通过与传统抽样方法和其他响应面法进行对比,验证了改进加权响应面法的可行性。结果表明所提方法具有较高效率的同时也保证了精度。

关键词：结构可靠度响应面法响应面函数加权回归样本重用

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基于三站点库存组织的备件转运策略分析

北京航空航天大学学报 2018年第3期44卷 629-635页

作者：薛佩王乃超肖波平马麟北京航空航天大学可靠性与系统工程学院北京100083 北京航空航天大学可靠性与环境工程技术国防科技重点实验室北京100083

基于三站点库存组织研究了备件转运策略对于系统期望延期交货量(EBO)的影响。首先,依据三站点库存组织中备件和故障件的消耗与补给过程以及库存控制策略,给出了考虑保障站点供应优先级的手边现货、应得备件数和延期交货量之间的状态方... 详细信息

基于三站点库存组织研究了备件转运策略对于系统期望延期交货量(EBO)的影响。首先,依据三站点库存组织中备件和故障件的消耗与补给过程以及库存控制策略,给出了考虑保障站点供应优先级的手边现货、应得备件数和延期交货量之间的状态方程。其次,通过定义站点延期交货量与应得备件数之间的比例系数,将原非线性方程组转化成线性方程组,然后借助线性方程组解的判定法则对方程组解的唯一性进行判定,并结合不动点原理构造柯西列逼近原方程的解。最后,在算例分析中借助MATLAB对2种转运策略(按固定概率转运和按优先级约束转运)下系统EBO的数值大小进行对比。结果表明:按优先级约束进行备件转运能够在大部分情况下提高备件利用率同时降低系统EBO。此外,通过分析还可以发现,不同备件转运策略对系统EBO作用效果的显著性主要由转运策略的可行作用空间大小决定,而作用空间的可行变化范围主要由备件需求由本地满足的概率、库存配置方案以及需求率和维修速率决定。

关键词：备件三站点库存组织期望延期交货量(EBO) 转运策略优先级约束