Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 14

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  reliability evaluation
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
A Monte Carlo simulation method based on multisource bayes is proposed to improve the reliability of motorized spindles in cycloid gear grinding machines and reduce their failure rate. Based on field investigations and motorized spindle maintenance records, a fault tree model of a motorized spindle was established, and the fuzzy importance of each bottom event was evaluated. The fault tree of a motorized spindle was used as a Monte Carlo reliability simulation model, and its importance was used as the input parameter for the simulation. The reliability evaluation index of the motorized spindle was obtained at different simulation times. The feasibility and accuracy of the reliability simulation were verified by comparing the importance and simulation importance. A vibration test was designed for bearing faults with high importance, and fault extraction was performed by combining the wavelet packet transform and empirical mode decomposition. This method can also be used to simulate and analyze the reliability of other equipment or machine tools.
EN
For highly reliable and long-life products, accelerated degradation test (ADT) is often an effective and attractive way to assess the reliability. To analyze the accelerated degradation data, it has been well recognized that it is necessary to incorporate three sources of variability including the temporal variability, the unit-to-unit variability and measurement errors into the ADT model. The temporal variability can be properly described by the Wiener process. However, the randomness of the initial degradation level, which is an important part of the unit-to-unit variability, has been often neglected. In addition, regarding the measurement errors, current ADT models often assumed them to follow a mutually independent normal distribution and ignored the autocorrelation that may probably exist in them. These problems lead to a poor accuracy for reliability evaluation in some situation. Thus, a random-effect Wiener process-based ADT model considering one-order autoregressive (AR(1)) errors is proposed. Then closed-form expressions for the failure time distribution (FTD) is derived based on the concept of first hitting time (FHT). A statistical inference method is adopted to estimate unknown parameters. Finally, a comprehensive simulation study and a practical application are given to demonstrate the rationality and effectiveness of the proposed model.
PL
W przypadku wysoce niezawodnych produktów o długim cyklu życia, przyspieszone badanie degradacji (ADT) często stanowi skuteczny i atrakcyjny sposób oceny niezawodności. Jak wiadomo, analiza danych z przyspieszonej degradacji wymaga włączenia do modelu ADT trzech źródeł zmienności, w tym zmienności czasowej, zmienności między jednostkami i błędów pomiarowych. Zmienność czasową można odpowiednio opisać za pomocą procesu Wienera. Jednak losowość początkowego poziomu degradacji, który stanowi ważną część zmienności między jednostkami, jest często w badaniach pomijana. Ponadto, w odniesieniu do błędów pomiaru, obecne modele ADT często zakładają, że mają one wzajemnie niezależne rozkłady normalne, ignorując możliwą autokorelację. Problemy te prowadzą w niektórych sytuacjach do niskiej trafności oceny niezawodności. W związku z powyższym, zaproponowano model ADT oparty na procesie Wienera z efektem losowym, w którym uwzględniono błędy autoregresyjne pierwszego rzędu (AR (1)). Następnie, w oparciu o pojęcie pierwszego czasu przejścia, wyprowadzono wyrażenia w postaci zamkniętej dla rozkładu czasu uszkodzenia (FTD). Do oszacowania nieznanych parametrów przyjęto metodę wnioskowania statystycznego. Na koniec przedstawiono kompleksowe studium symulacyjne i wskazano praktyczne zastosowanie modelu w celu wykazania jego racjonalności i skuteczności.
EN
In the present study, the reliability evaluation application during design, maintenance and repair phases have been investigated for the girder of a ship’s hull. The objective of the project was to develop reliability-based methods which are to be used for the design of ship structures, in particular by the calibration of the safety factors in the design rules. In order to evaluate the structural strength, the extended model of the ultimate limit state of the hull-girder, regarding corrosion and fatigue defects, has been used based using a time-dependent probabilistic analysis. Time-dependent reliability has been evaluated using the required minimum elastic section modulus; in the case of fatigue in a ship’s deck this process has been done using mechanical fracture and the S-N curve. The results from the reliability evaluation using the Monte-Carlo simulation method and First-order reliability methods (FORM), indicated that these two methods agreed well. Analysis of the corrosion defect reliability showed a decrease of the structure’s reliability during its lifetime; hence it is possible to use the reliability criteria in the design phase in order to achieve a better perception of the structure’s operation during its lifetime with regard to environmental conditions. A comparison between the fatigue analysis results showed that the fracture mechanics method gave more conservative results compared to the S-N curve method, because of the way it considers early crack size.
EN
As various renewable energy resources (RERs) are exploited within microgrids (MGs), some important challenges have arisen as regards coping with generation fluctuations. This paper proposes a probabilistic method aimed at achieving optimal coordinated operation in a grid of microgrids under uncertainties of RERs and variable load demand. In the supposed structure based on networked microgrids (NMGs), a two-level strategy is required for guaranteeing efficient coordination between the MGs and distribution network operator (DNO). Another contribution of the paper deals with the flexibility of NMGs in improving the reliability of the whole system. Additionally, the value at risk (VaR) calculations for output results are carried out for different confidence levels with two important methods. In sum, the aim of the paper is to minimize total energy costs considering the environmental effects. To achieve this purpose, the Imperialist Competitive Algorithm (ICA) as a heuristic algorithm is applied to solve the optimal power dispatch problem and the obtained results are compared using the Monte Carlo Simulation (MCS) method. As the input data are modeled under uncertainties, the output results are described with probability distribution function (PDF).
PL
Wielozadaniowy system o misjach okresowych (ang. multi-mission phased mission system, MM PMS) jest rozszerzoną wersją systemu o misjach okresowych (ang. phased mission system, PMS). MM PMS to system, w którym zachodzi konieczność wykonania więcej niż jednego zadania w danym okresie czasu. Zadania (misje) w MM-PMS zazwyczaj charakteryzują się następującymi cechami: mają różne czasy rozpoczęcia i trwania; mają wspólne elementy, ale występujące w różnych kombinacjach; różnią się prawdopodobieństwem wystąpienia. W związku z tym, modelowanie i ocena niezawodności MM-PMS jest bardziej skomplikowana niż w przypadku PMS. W pracy przedstawiono ogólną metodologię opartą na idei rozszerzonej sieci obiektowej Petriego (EOOPN) służącą do modelowania niezawodności misji oraz oceny MM-PMS o podanych cechach. Proponowany model EOOPN dla MM-PMS obejmuje pięć modeli zależnych przedstawiających MM-PMS na różnych poziomach szczegółowości. Aby wykazać skuteczność proponowanego modelu, porównano wyniki oceny niezawodności misji dla prostego przypadku MM-PMS dokonanej metodami symulacji EOOPN z oceną przeprowadzoną metodą binarnego diagramu decyzyjnego (BDD). Wyniki pokazują, że model EOOPN można z powodzeniem stosować do obrazowania dynamiki oraz oceny niezawodności MM-PMS.
EN
Multi-mission phased mission system (MM-PMS) is an extension of phased mission system (PMS) which is required to complete more than one missions for a period of time. Missions in MM-PMS usually have following characteristics: they have different mission starting and duration times; they share common components but with different combinational requirements; they have unequal occurrence probabilities. Therefore, reliability modeling and evaluation of MM-PMS is more complicated than that of PMS. This paper presents a general methodology based on the extended object-oriented Petri net (EOOPN) for mission reliability modeling and evaluation of MM-PMS with these characteristics. The proposed EOOPN model for MM-PMS includes five sub-models depicting MM-PMS at different levels of granularity. To demonstrate the effectiveness of the proposed model, mission reliability evaluation results of a simple MM-PMS case by EOOPN simulation methods are compared with those by binary decision diagram (BDD). Results show that the EOOPN model is suitable to depict the dynamics and to evaluate the reliability of MM-PMS.
EN
The multiple phased-mission system (MPMS) exists widely in practical engineering, such as aviation, spaceflight and navigation fields. Its distinct characteristic is that the system usually performs multiple missions and each mission consists of different phases. In this paper, we mainly focus on the reliability analysis for MPMS when the components have to accomplish different missions successively. A new modeling method is proposed for MPMS analysis based on the binary decision diagram (BDD) and multi-state multi-valued decision diagram (MMDD). Through this method, different phases of missions are combined with in the whole system by certain merging rules according to the operating time of a common component. Then, the system reliability can be calculated by the common calculation methods of decision diagrams by generating the through. Finally, two case studies are implemented to demonstrate the generation of BDD/MMDD models and the evaluation of system reliability. The experiment results verified the efficiency and accuracy of the proposed modeling methods.
PL
Systemy wielofazowe (Multiple Phased-Mission Systems, MPMS), t.j. systemy o wielu zadaniach okresowych są powszechnie stosowane w praktyce inżynieryjnej, np. w lotnictwie, lotach kosmicznych czy nawigacji. Cechą wyróżniającą tego typu systemy jest to, że zazwyczaj wykonują one wiele zadań, z których każde składa się z różnych faz. Głównym tematem poniższej pracy jest analiza niezawodności MPMS dla przypadków, kiedy elementy składowe muszą wykonywać różne misje jedna po drugiej. W artykule zaproponowano nową metodę modelowania dla celów analizy MPMS opartą na koncepcji binarnego diagramu decyzyjnego (binary decision diagram, BDD) oraz wielostanowego wielowartościowego diagramu decyzyjnego (multi-state multi-valued decision diagram, MMDD). Metoda ta polega na łączeniu różnych faz misji w obrębie systemu za pomocą pewnych reguł łączenia wedle czasu pracy wspólnego elementu składowego. Pozwala to na obliczanie niezawodności systemu za pomocą powszechnie stosowanych metod diagramów decyzyjnych poprzez generowanie drzew błędów. W pracy zaprezentowano dwa studia przypadku, które pokazują, w jaki sposób generuje się modele BDD/MMDD oraz ocenia niezawodność systemu. Wyniki eksperymentów wykazały wydajność oraz trafność proponowanych metod modelowania.
EN
The article describes a method of evaluating the reliability of groove turning for piston rings in combustion engines. Parameters representing the roughness of a machined surface, Ra and Rz, were selected for use in evaluation. At present, evaluation of surface roughness is performed manually by operators and recorded on measurement sheets. The authors studied a method for evaluation of the surface roughness parameters Ra and Rz using multi-layered perceptron with error back-propagation (MLP) and Kohonen neural networks. Many neural network models were developed, and the best of them were chosen on the basis of the effectiveness of measurement evaluation. Experiments were carried out on real data from a production company, obtained from several machine tools. In this way it becomes possible to assess machines in terms of the reliability evaluation of turning.
EN
Considering the degradation and catastrophic failure modes simultaneously, a general reliability analysis model was presented for the competing failure processes with unbalanced data. For the degradation process with highly unbalanced data, we developed a linear random-effects degradation model. The model parameters can be estimated based on a simple least square method. Furthermore, to fully utilize the degradation information, we considered the last measured times of the degradation units that had only one or two measured time points as zero-failure data or right-censored data of the catastrophic failure mode. Then the incomplete data set was composed of zero-failure data and catastrophic failure data. To analyze the incomplete data, the definition of the interval statistics was firstly given. The best linear unbiased parameter estimators of catastrophic failure were obtained based on the Gauss-Markov theorem. Then, the reliability function of the competing failure processes was given. The corresponding two-sided confidence intervals of the reliability were obtained based on a bootstrap procedure. Finally, a practical application case was examined by applying the proposed method and the results demonstrated its validity and reasonability.
PL
W pracy przedstawiono ogólny model analizy niezawodności procesów związanych z powstawaniem uszkodzeń konkurujących, który pozwala na wykorzystanie danych niezbilansowanych oraz umożliwia jednoczesne uwzględnienie uszkodzeń wynikających z obniżenia charakterystyk i uszkodzeń katastroficznych. Opracowano liniowy model efektów losowych dla procesu degradacji o wysoce niezbilansowanych danych. Parametry tego modelu można określić na podstawie prostej metody najmniejszych kwadratów. Ponadto, aby w pełni wykorzystać informacje dotyczące obniżenia charakterystyk, dane pochodzące z ostatniego pomiaru jednostek podlegających degradacji, dla których przeprowadzono tylko jeden lub dwa pomiary, rozpatrywano jako dane o zerowym uszkodzeniu lub jako ucięte prawostronnie dane dotyczące uszkodzenia katastroficznego. W ten sposób otrzymano zbiór niepełnych danych składający się z danych o uszkodzeniach zerowych oraz danych o uszkodzeniach katastroficznych. Aby móc przeanalizować uzyskane niepełne dane, podano definicję statystyki przedziałowej. Najefektywniejszy nieobciążony estymator liniowy (BLUE) parametrów uszkodzeń katastroficznych uzyskano na podstawie twierdzenia Gaussa-Markowa. Następnie, podano wzór funkcji niezawodności procesów związanych z powstawaniem uszkodzeń konkurujących. Odpowiednie dwustronne przedziały ufności dla oszacowanej niezawodności uzyskano metodą bootstrapową. Na koniec, przedstawiono przypadek praktycznego zastosowania proponowanej metody, którego wyniki wykazały jej trafność i zasadność.
EN
Phased-mission systems (PMS) are the system in which the component stresses and the system configuration may change over time. Real-world PMS usually consist of a large number of repetitive phases and repairable components. Existing approaches for the reliability analysis of this kind of PMS tend to suffer from the problem of state explosion or binary-decision-diagram (BDD) explosion. This paper presents a truncation method based on the BDD and Markov chains to solve the scaling issue. In our approach, the truncation mitigates the BDD explosion and broadens the applicability of the BDD & Markov method. Different from the classic truncations, our truncation limit is flexible, which ensures that ensure the truncation error is lower than the predefined threshold. The advantages of the proposed method are illustrated through two practical PMS which are challenging to classic non-simulation approaches.
PL
Systemy o zadaniach okresowych (phased mission systems, PMS) to takie systemy, w których naprężenia elementów składowych oraz konfiguracja systemu mogą z czasem ulegać zmianie. W warunkach rzeczywistych, PMS zazwyczaj charakteryzują się dużą liczbą powtarzalnych faz zadaniowych i składają się z wielu naprawialnych elementów. Istniejące metody analizy niezawodności tego typu systemów niestety posiadają ograniczenia związane z problemem eksplozji stanów lub eksplozji diagramów binarnych decyzji (binary decision diagram, BDD) Praca przedstawia metodę obcinania opartą na BDD oraz łańcuchach Markowa, która pozwala rozwiązać wspomniane problemy złożoności obliczeniowej. W proponowanym podejściu, obcięcie minimalizuje eksplozję BDD zwiększając możliwości zastosowania metody opartej na BDD oraz łańcuchach Markowa. W odróżnieniu od klasycznego obcinania, w opracowanej przez nas metodzie granica obcięcia jest elastyczna co pozwala zredukować błąd obcięcia poniżej wcześniej określonego progu. Zalety proponowanej metody zilustrowano na przykładzie dwóch stosowanych w praktyce systemów PMS, które stanowią wyzwanie dla klasycznych metod niesymulacyjnych.
EN
In recent years, renewable energy based power plants, especially wind and solar farms are increasingly installed and operated for electric power generation. Uncertainty nature associated to the generated power of these power plants, arisen from variability of wind speed or solar radiation, effects on different aspects of power system such as reliability, operation, dynamic and so on. Energy storages in connection with renewable power plants can reduce the variability and uncertainty nature of these renewable resources. In recent years the flow batteries such as vanadium redox (VR) with large capacities are developed and so in this paper effect of this largecapacity energy storages on the reliability performance of power system containing large-scale wind and photovoltaic (PV) farms are investigated. The renewable energy-based power plants and also energy storages are different from conventional units, so, for study of power system containing these resources new methods and techniques must be developed. To this end in this paper for reliability evaluation of renewable-energy based power system containing energy storage, an analytical approach is proposed. This approach can be employed both in planning and also operation studies of the power system when large scale wind and photovoltaic farms with energy storages exist. Data associated to wind speed of Manjil and solar radiation of Jask regions both in Iran are utilized for studying the reliability evaluation of RBTS and also IEEERTS in planning phase.
EN
Aircraft engine is a complex and repairable system, and the diversity of its failure modes increases the difficulty of reliability evaluation. It is necessary to establish a dynamic relationship among data, failure mode and system reliability, to achieve the scientific reliability evaluation for aircraft engines. This paper has used data fusion method to establish reliability evaluation models respectively for performance degradation failures and sudden failures. Furthermore, these two models have been integrated on the basis of competing failures’ mechanism. Bayesian model averaging has been used to analyze the impacts of performance degradation failures and sudden failures on aircraft engines’ reliability. As a result of above, the goal of an accurate evaluation of the reliability for aircraft engines has been achieved. Example shows the effectiveness of the proposed model.
PL
Silnik samolotu to złożony system naprawialny, w którym różnorodność przyczyn uszkodzeń zwiększa trudność oceny niezawodności. Dlatego też istnieje konieczność ustalenia dynamicznych związków pomiędzy danymi, przyczynami uszkodzenia i niezawodnością systemu, których znajomość pozwoliłaby przeprowadzać naukową ocenę niezawodności silników lotniczych. W prezentowanej pracy wykorzystano metodę fuzji danych do opracowania modeli oceny niezawodności w zakresie uszkodzeń wynikających z obniżenia charakterystyk oraz uszkodzeń nagłych. Ponadto, opracowane modele zintegrowano na podstawie mechanizmu uszkodzeń konkurujących. Do analizy wpływu dwóch omawianych typów uszkodzeń na niezawodność silników lotniczych wykorzystano procedurę bayesowskiego uśredniania modeli. Dzięki powyższym krokom, osiągnięto założony cel dokładnej oceny niezawodności silników samolotowych. Przykład pokazuje skuteczność proponowanego modelu.
12
Content available remote Reliability Evaluation of Distribution System with Multiple Micro-Sources
EN
A new minimal path model of reliability evaluation of distribution system with multiple micro-sources is presented to analyze the effect of different type micro-source to the distribution system reliability in which the control mode of micro-source, the network configuration, operation and control characteristics of microgrid are fully considered. The results of the RBTS bus 6 verify the validity of the model and show the remarkable different effect of different type micro-source and its control mode to the reliability of distribution system.
PL
Analizowano niezawodność sieci z dołączonymi mikro-źródłami. Rozważono konfiguracje sieci oraz charakterystyki sterowania.
PL
Ocena niezawodności sieci Ad Hoc przy użyciu technik analitycznych zazwyczaj wymaga wielu założeń. Dlatego też techniki analityczne nie są w stanie uwzględnić wielu czynników stochastycznych charakteryzujących sieci tego typu. Ostatnio symulacja stała się popularnym podejściem do oceny niezawodności sieci Ad Hoc. W niniejszym artykule przedstawiono scenariusze symulacji i omówiono proces projektowania modeli symulacji do oceny niezawodności sieci Ad Hoc. Omówiono również kierunki przyszłych badań.
EN
Reliability evaluation of Ad Hoc networks using analytical techniques usually requires many assumptions. Thus, analytical techniques are unable to consider many stochastic factors of the networks. Simulation has become a popular approach for evaluating the reliability of Ad Hoc networks. This paper introduces simulation scenarios and discusses simulation model design for reliability evaluation of Ad Hoc network. Future research directions are also discussed.
14
Content available remote Reliability modeling of fault tolerant control systems
EN
This paper proposes a novel approach to reliability evaluation for active Fault Tolerant Control Systems (FTCSs). By introducing a reliability index based on the control performance and hard deadline, a semi-Markov process model is proposed to describe system operation for reliability evaluation. The degraded performance of FTCSs in the presence of imperfect Fault Detection and Isolation (FDI) is reflected by semi-Markov states. The semi-Markov kernel, the key parameter of the process, is determined by four probabilistic parameters based on the Markovian model of FTCSs. Computed from the transition probabilities of the semi-Markov process, the reliability index incorporates control objectives, hard deadline, and the effects of imperfect FDI, a suitable quantitative measure of the overall performance.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.