Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Optimization of distribution lines based on “Farm-link-supermarket”

Li Y. F., Dai J., Liu H.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2013

|

R. 89, nr 3b

228--231

EN

“Farm-link-supermarket” (FLS), that is “peasant households + specialized farmers cooperatives + supermarkets”, is a modern distribution model which facilitates the flow of fresh and live agricultural products from farm to supermarket, with the lowest price and the best quality. The implementation of this creative model requires the support of modern logistics, which includes the integration of cash flow, logistics and information flow, the proper arrangement of transportation, warehousing, distribution and etc, as well as the implementation of supplying and logistics agreement among farmers, suppliers in all levels, and supermarkets. Based on the analysis of FLS mode, this paper applies Sierpinski curve algorithm to optimize the TSP problem. The purposes of it are to reduce circulation cost, and improve the efficiency of distribution and service level.

PL

W artykule przedstawiono model dystrybucji towarów rolniczych na rynek. Wzięto pod uwagę wszystkie czynniki, mające przełożenie na sprzedaż produktu, jak czas i koszty transportu, składowania, ogólny przepływ pieniędzy. W rozwiązaniu zastosowano algorytm krzywej Sierpińskiego, który pozwala na optymalizację problemu komiwojażera. Model pozwala na redukcję kosztów obrotu towaru i zwiększenie efektywności.

2

System reliability modeling and assessment for solar array drive assembly based on bayesian networks

Li Y. F., Mi J., Huang H. Z., Xiao N. C., Zhu S. P.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2013

|

Vol. 15, no. 2

117-122

EN

Along with the increase of complexity in engineering systems, there exist many dynamic characteristics within the system failure process, such as sequence dependency, functional dependency and spares. Markov-based dynamic fault trees can figure out the modeling of systems with these characteristics. However, when confronted with the issue of state space explosion resulted from the growth of system complexity, the Markov-based approach is no longer efficient. In this paper, we combine the Bayesian networks with the dynamic fault trees to model the reliability of such types of systems. The inference technique of Bayesian network is utilized for reliability assessment and fault probability estimation. The solar array drive assembly is used to demonstrate the effectiveness of this method.

PL

Wraz ze wzrostem złożoności w systemach technicznych, pojawia się wiele charakterystyk dynamicznych w ramach procesu awarii systemu, takich jak zależność sekwencyjna, zależność funkcjonalna czy zabezpieczające elementy zapasowe. Oparte na koncepcjach Markowa dynamiczne drzewa uszkodzeń mogą posłużyć do modelowania systemów z powyższymi charakterystykami. Jednak w konfrontacji z problemem eksplozji stanów wynikającym ze wzrostu złożoności systemu, podejście oparte na teoriach Markowa nie jest już skuteczne. W niniejszej pracy łączymy sieci bayesowskie z dynamicznymi drzewami uszkodzeń w celu modelowania niezawodności tego typu systemów. Technikę wnioskowania sieci bayesowskiej wykorzystano do oceny niezawodności i prawdopodobieństwa wystąpienia uszkodzenia. Skuteczność niniejszej metody wykazano na przykładzie układu napędu paneli słonecznych.

3

Fault tree analysis of train rear-end collision accident considering common cause failure

Li Y. F., Mi J., Huang H. Z., Zhu S. P., Xiao N.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2013

|

Vol. 15, no. 4

403--408

EN

Along with the development of modern design technology and the increasing complication of modern engineering systems, component dependency has become a universal phenomenon during the failure analysis of systems. Ignoring the dependency among the failure behaviors of system components may lead to a huge error or even yield faulty results. In this paper, three types of models and two kinds of modeling methods are introduced for solving the common cause failure issues. The fault tree model of the train rear-end collision accident has been proposed based on the explicit modeling method. The probability of occurrence of the train rear-end collision accident is calculated using the square root model. The result shows that common cause failure has significant influences on the system reliability.

PL

Wraz z rozwojem nowoczesnych technologii projektowania i rosnącej komplikacji nowoczesnych systemów inżynierskich, zależność między komponentami stała się zjawiskiem powszechnym w analizie uszkodzeń systemów. Ignorowanie zależności między zachowaniami uszkodzeniowymi komponentów systemu może doprowadzić do ogromnego błędu, a nawet dać całkowicie błędne wyniki. W niniejszej pracy, przedstawiono trzy typy modeli i dwa rodzaje metod modelowania służących do rozwiązywania typowych problemów związanych z uszkodzeniami spowodowanymi wspólną przyczyną. Zaproponowano model drzewa uszkodzeń dla kolizji tylnej części składu pociągu w oparciu o metodę modelowania bezpośredniego. Prawdopodobieństwo wystąpienia kolizji tylnej części składu pociągu obliczono przy użyciu modelu pierwiastka kwadratowego. Wynik pokazuje, że uszkodzenie spowodowane wspólną przyczyną ma znaczący wpływ na niezawodność systemu.

4

Posybilistyczna analiza niezawodnościowa systemu naprawialnego z pominiętym lub opóźnionym efektem uszkodzenia

Pang Y., Huang H. Z., Xiao N. C., Liu Y., Li Y. F.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2012

|

Vol. 14, No. 3

195-202

PL

Przy rozwiązywaniu problemów praktycznych w inżynierii przemysłowej można czasami pominąć bądź opóźnić efekt uszkodzenia jeśli ma on niewielki wpływ na system. Ściślej, wiodące cechy systemu można opisać w następujący sposób: 1) jeżeli czas naprawy jest wystarczająco krótki (krótszy niż pewna wartość progowa), tak iż nie ma on wpływu na działanie systemu, to można pominąć negatywny efekt uszkodzenia systemu. Przy takim czasie naprawy można uznać że system nie przerwał działania. Nazywa się go wtedy systemem z pominięciem czasu naprawy (pominięty efekt uszkodzenia). 2) Jeżeli czas naprawy jest dłuższy niż dana wartość progowa i efekt uszkodzenia staje się w końcu odczuwalny, to uznajemy, że system pozostawał aktywny od początkowego etapu naprawy aż do momentu, w którym został przekroczony próg czasu naprawy. Nazywa się go wtedy systemem z opóźnionym efektem uszkodzenia. W oparciu o powyższe dwie charakterystyki, wprowadzono w prezentowanej pracy model systemu naprawialnego. Omówiono dwa scenariusze, w których, odpowiednio, przyjęto, że wartość progowa jest wartością stałą lub nieujemną zmienną losową. Sformułowano wskaźniki niezawodnościowe, takie jak posybilistyczna gotowość chwilowa, dla systemu z pominiętym lub opóźnionym efektem uszkodzenia.

EN

Within the practical problems in industrial engineering, the failure effect sometimes can be omitted or delayed if it has less effect on the system. In detail, the prominent features of the system can be described as follows: 1) if a repair time is sufficiently short (less than some threshold value) that does not affect the system operation, i.e. the pessimistic effect of system failure could be ignored. The system can be considered as operating during this repair time. It is called the system with repair time omission (failure effect omitted). 2) if a repair time is longer than the given threshold value and the failure effect is finally suffered. Then the system can be considered to remain operating from the initial stage of the repair till the end of the repair threshold. It is called the system with delayed failure effect. Based on the above two characteristics, model for the related repairable system is introduced in this paper. Two scenarios are discussed where the threshold value is regarded as a constant and non-negative random variable, respectively. Reliability indices such as instantaneous possibilistic availability are formulated for the system with failure effect omitted or delayed.

5

Nowa metoda analizy drzewa uszkodzeń: rozmyta analiza dynamicznego drzewa uszkodzeń

Li Y. F., Huang H. Z., Liu Y., Xiao N. C., Li H.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2012

|

Vol. 14, No. 3

208-214

EN

Fault tree analysis (FTA) is a widely used reliability assessment tool for large and complex engineering systems. The conventional fault tree analysis method, which contains AND, OR, and Voting gates, etc., can efficiently build an analytical model to represent combinations of component failures that cause the failure of a system. However, due to its limited modeling capability, we may confront difficulties when modeling dynamic systems which involve complicated dynamic characteristics such as sequence dependency and functional dependency. Markov-based dynamic fault tree analysis (DFTA) extends the static FTA by introducing additional gates to model such complicated interactions among events. In many circumstances, it is quite difficult to obtain an accurate system reliability estimate due to limited data. To overcome this issue, a fuzzy dynamic fault tree model is put forth to assess system reliability. To obtain the membership function of the fuzzy probability for the top event of the studied fault trees, the extension principle is employed to calculate the associated membership function via a pair of parametric programming problems. Finally, a case study is presented to demonstrate the application of the proposed approach for the hydraulic system of a CNC machining centre.

PL

Analiza drzewa uszkodzeń (FTA) znajduje szerokie zastosowanie jako narzędzie oceny niezawodności dużych i złożonych systemów inżynierskich. Tradycyjna metoda analizy drzewa uszkodzeń z bramkami logicznymi typu AND, OR, k-z-n, itd. pozwala na sprawne konstruowanie modeli analitycznych reprezentujących kombinacje uszkodzeń elementarnych składowych systemu, które prowadzą do awarii systemu jako całości. Jednakże ograniczone możliwości modelowania jakie daje ta metoda mogą prowadzić do trudności przy modelowaniu systemów dynamicznych posiadających złożone charakterystyki dynamiczne, takie jak zależność sekwencyjna czy zależność funkcjonalna. Analiza dynamicznych drzew uszkodzeń (DFTA) oparta na metodzie Markowa stanowi rozszerzenie tradycyjnej FTA. Wprowadza ona dodatkowe bramki, pozwalając na modelowanie wspomnianych wyżej złożonych interakcji między zdarzeniami. W wielu okolicznościach, ograniczone dane nie pozwalają na otrzymanie dokładnej oceny niezawodności systemu. By rozwiązać ten problem, zaproponowano zastosowanie rozmytego modelu dynamicznego drzewa uszkodzeń do oceny niezawodności systemu. Aby otrzymać funkcję przynależności rozmytego prawdopodobieństwa wystąpienia zdarzenia szczytowego badanego drzewa uszkodzeń, obliczono, na podstawie pary problemów programowania parametrycznego, skojarzoną funkcję przynależności wykorzystując zasadę rozszerzenia. Na zakończenie przedstawiono studium przypadku, w którym proponowane podejście zastosowano do analizy systemu hydraulicznego centrum obróbkowego CNC.

6

Metoda analizy niepewności oparta na połączeniu zasady maksymalnej entropii i metody oceny punktowej

Zhang X. L., Huang H. Z., Wang Z. L., Xiao N. C., Li Y. F.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2012

|

Vol. 14, No. 2

114-119

PL

Niepewność jest nieodłącznym elementem procesów projektowania produktu. Dlatego też podejmowanie niezawodnych decyzji wymaga analizy niepewności, która uwzględniałaby wszystkie rodzaje niepewności. W praktyce inżynierskiej, z powodu niepełnej wiedzy, wyznaczenie rozkładu niektórych zmiennych projektowych nie jest możliwe. Co więcej, funkcja stanu granicznego jest wysoce nieliniowa, co sprawia, że do poprawnego obliczenia prawdopodobieństwa uszkodzenia potrzebna jest znajomość momentów wyższych rzędów tej funkcji. W niniejszej pracy zaproponowano metodę analizy niepewności łączącą zasadę maksymalnej entropii z metodą bootstrapową. W pierwszej części pracy wykorzystano metodę bootstrapową do obliczenia przedziałów ufności czterech pierwszych momentów dla zmiennych losowych typu mieszanego oraz zmiennych z próby. Następnie, wyznaczono momenty wyższych rzędów funkcji stanu granicznego przy użyciu metody redukcji wymiarów. Po trzecie, w celu obliczenia funkcji gęstości prawdopodobieństwa (PDF) oraz dystrybuanty (CDF) funkcji stanu granicznego, sformułowano model optymalizacji oparty na zasadzie maksymalnej entropii. Proponowana metoda nie wymaga założenia znajomości rozkładów zmiennych losowych ani obliczania wrażliwości dla funkcji stanu granicznego w odniesieniu do najbardziej prawdopodobnego punktu awarii. W końcowej części artykułu porównano na podstawie przykładów numerycznych wyniki otrzymane za pomocą proponowanej metody oraz symulacji Monte Carlo (MCS).

EN

Uncertainty is inevitable in product design processes. Therefore, to make reliable decisions, uncertainty analysis incorporating all kinds of uncertainty is needed. In engineering practice, due to the incomplete knowledge, the distribution of some design variables can not be determined. Furthermore, the performance function is highly nonlinear, therefore, the high order moments of the performance function are needed to calculate the probability of failure accurately. In this paper, an uncertainty analysis method combining the maximum entropy principle and the bootstrapping method is proposed. Firstly, the bootstrapping method is used to calculate the confidence intervals of the first four moments for mixed random variables and sample variables. Secondly, the high order moments of limit state functions are estimated using the reduced dimension method. Thirdly, to calculate the probability density function (PDF) and cumulative distribution function (CDF) of the limit state functions, an optimization model based on the maximum entropy principle is formulated. In the proposed method, the assumptions that the distribution of the random variables are known and the calculation of the sensitivity for limit state function with respect to the Most Probable Point (MPP) are avoided. Finally, comparisons of results from the proposed methods and the MCS method are presented and discussed with numerical examples.

7

Joint optimization of redundancy and maintenance staff allocation for multi-state series-parallel systems

Liu Y., Huang H. Z., Wang Z., Li Y. F., Zhang X. L.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2012

|

Vol. 14, No. 4

312-318

EN

Multi-state system (MSS), as a kind of complex system consisting of elements with different performance levels, widely exists in engineering practices. In this paper, redundancy and maintenance staff allocation problems for repairable MSS with series-parallel configuration are considered simultaneously. The traditional redundancy allocation problem (RAP) for MSS always assumes that maintenance resources are unlimited. However in many practical situations, maintenance resources are limited due to the budget and/or time. To maximize the system availability under a certain demand, there are two feasible ways: (1) designing an optimal system configuration with available elements, and (2) allocating more maintenance staffs to reduce waiting time for repair. With the assistance of Markov queue model, the availabilities of identical version elements with the pre-assigned number of maintenance staffs can be evaluated. The universal generation function (UGF) is employed to assess the availability of entire MSS under a certain demand. Two optimization formulas considering the limited maintenance resources are proposed. One regards the limitation of maintenance resources as a constraint, and the other considers minimizing the total system cost including both the system elements and maintenance staff fees. The system redundancy and staffs allocation strategies are jointly optimized under required availability. A numerical case is presented to illustrate the efficiency of the proposed models. The Firefly Algorithm (FA), which is a recently developed metaheuristic optimization algorithm, is employed to seek the global optimal strategy.

PL

Systemy wielostanowe (multi-state systems, MSS), stanowiące typ złożonych systemów zbudowanych z elementów o różnym poziomie wydajności, znajdują szerokie zastosowanie w praktyce inżynierskiej. W prezentowanej pracy podjęto rozważania łączące zagadnienia alokacji nadmiarowości oraz alokacji pracowników służb utrzymania ruchu w naprawialnych systemach MSS o konfiguracji szeregowo-równoległej. Tradycyjnie ujmowane zagadnienie alokacji nadmiarowości (redundancy allocation problem, RAP) w systemach MSS zawsze zakłada, że środki obsługi są nieograniczone. Jednakże w wielu sytuacjach praktycznych, środki obsługi mogą być ograniczone budżetem i/lub czasem. Istnieją dwa możliwe sposoby maksymalizacji gotowości systemu przy określonym zapotrzebowaniu użytkowników: (1) zaprojektowanie optymalnej konfiguracji systemu z wykorzystaniem dostępnych elementów oraz (2) alokowanie większej liczby pracowników obsługi w celu zmniejszenia czasu oczekiwania na naprawę. Dostępność jednakowych wersji elementów przy wcześniej określonej liczbie pracowników obsługi oceniano za pomocą modelu kolejek Markowa. Uniwersalną funkcję generacyjną (UGF) wykorzystano do oceny gotowości całego systemu MSS przy określonym zapotrzebowaniu. Zaproponowano dwa równania optymalizacyjne uwzględniające ograniczone środki obsługi. W jednym z nich ograniczoność środków obsługi potraktowano jako ograniczenie (constraint), natomiast drugie równanie dotyczyło minimalizacji całkowitych kosztów systemu włącznie z kosztami elementów systemu oraz płacą pracowników służb utrzymania ruchu. Strategie alokacji nadmiarowości systemu oraz alokacji pracowników poddano jednoczesnej optymalizacji z uwzględnieniem wymaganej gotowości. Wydajność proponowanych modeli zilustrowano przykładem numerycznym. Poszukiwania optymalnej strategii globalnej prowadzono przy pomocy niedawno opracowanego metaheurystycznego algorytmu optymalizacyjnego znanego jako algorytm świetlika (Firefly Algorithm, FA).

8

Analiza niezawodnościowa mechanicznego elementu wibracyjnego z wykorzystaniem teorii zbiorów rozmytych

Wu W., Huang H. Z., Wang Z. L., Li Y. F., Pang Y.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2012

|

Vol. 14, No. 2

130-134

PL

Tradycyjna analiza niezawodnościowa wibracyjnego elementu mechanicznego bierze pod uwagę jedynie losowość drgań, rzadko zaś wyjaśnia mogącą występować rozmytość. Taka analiza nie odpowiada zatem praktyce inżynierskiej. Opierając się na teorii drgań mechanicznych, w niniejszym artykule zaproponowano nowatorskie podejście w ramach teorii rozmytej niezawodności, które łączy rozmytą ocenę kompleksową oraz teorię zbiorów rozmytych. Rozmytej oceny kompleksowej użyto do optymalizacji rozmytych czynników analizy niezawodnościowej elementu wibracyjnego. W celu porównania efektywności proponowanego podejścia z efektywnością podejścia tradycyjnego przedstawiono dwa przykłady z dziedziny inżynierii. Wyniki pokazują, że proponowane podejście jest lepsze od tradycyjnego ze względu na możliwość objęcia w problemach inżynierskich czynników rozmytych.

EN

The conventional reliability analysis of mechanical vibration component only considers the randomness of vibration but rarely for the fuzziness that may exist. It is therefore difficult to be consistent with the engineering practices. Based on the mechanical vibration theory, a novel fuzzy reliability approach by integrating the fuzzy comprehensive evaluation and fuzzy set theory is proposed in this paper. The fuzzy comprehensive evaluation is used to optimize the fuzzy factors of the reliability analysis of vibration component. With the aim of comparing the performance of the proposed approach with the conventional approach, two engineering examples are presented. The results demonstrate that the proposed approach is better than the conventional approach for its capability of covering fuzzy factors in the engineering problems.

9

Crystal Structure and Quantum Chemical Calculations on o-Hydroxyacetophenone Phenylhydrazone

Jian F. F., Li Y. F., Yang X. Y., Zhao P. S., Xiao H. L.

Polish Journal of Chemistry

|

2008

|

Vol. 82, nr 8

1597-1597

EN

o-Hydroxyacetophenone phenylhydrazone has been synthesized and characterized by elemental analysis, IR and electronic spectroscopy. The X-ray crystal structure study shows that the compound contains two crystallographically independent molecules in the asymmetric unit and crystallizes in the monoclinic system, space group P21/c, with Mr =226.27 (C14H14N2O), a = 13.433(3), b = 10.738(2), c = 18.351(7) Capital A, beta = 114.44(2)°, V = 2409.8(12) Capital A 3, Z = 8, Dc = 1.247 Mg/m3, F (000) = 960, mi (Mo K) = 0.080 mm–1, R = 0.0638, wR = 0.1535. Ab initio calculations of the structure, atomic charge distributions, natural bond orbital analysis and thermodynamic functions of the title compound were performed at HF/6-311G** and B3LYP/6-311G** levels of theory. Electronic absorption spectra were calculated by the time-dependent density functional theory (TD-DFT). Vibrational frequencies were predicted, as signed and compared with the experimental values. The calculation of the second order optical nonlinearity was carried out and the molecular hyperpolarizability of 3.332×10–30 esu was predicted.

10

Synthesis, Characterization and ab initio Calculations on 1-Phenyl-3-p-fluorophenyl-5-p-methoxyphenyl-2-pyrazoline

Zhao P. S., Li Y. F., Guo H. M., Wang X., Jian F. F.

Polish Journal of Chemistry

|

2007

|

Vol. 81, nr 10

1735-1735

EN

1-Phenyl-3-p-fluorophenyl-5-p-methoxyphenyl-2-pyrazoline has been synthesized and characterized by elemental analysis, IR, UV-Vis and X-ray single crystal diffraction. Ab initio calculations for the title compound have been carried out and the calculated results show that HF/6-311G** method can well reproduce the structural parameters. The theoretical electronic absorption spectra have been predicted by using 6-311G** and 6-311++G** basis sets and compared with the experimental values, indicating that HF-CIS method can well predict electronic absorption spectra for the system studied here. On the basis of vibrational analyses, the thermodynamic properties of the title compound at different temperatures have been calculated, revealing the correlations between C 0 p,m , S 0 m , H 0 m and temperature.