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基于无失效数据的船舶可靠性分析
| 论文题名： | 基于无失效数据的船舶可靠性分析 |
| 关键词： | 船舶可靠性;无失效数据;综合处理;渐进性质 |
| 摘要： | 随着技术的进步与产品质量的提高，高可靠性产品如大型船舶、航空航天等产品不断涌现，在试验和使用中越来越多地出现无失效数据。由于无失效情形所提供信息的局限性，导致可靠性数据分析的结果远不能满足工程实际的需求。在实际问题中，迫切需要建立基于无失效数据情形产品的可靠性分析方法。在可靠性数据分析中，Bayes理论对先验信息的利用，使得该方法在某些特定情形下具有无法替代的优点，获得了持久的生命力，而合理地选取先验分布则是Bayes理论的关键所在。 本文应用Bayes理论，对无失效数据的可靠性分析问题，从参数的先验分布角度，做了如下研究： 1、对寿命服从指数分布的船舶，提出了在失效率的先验分布为Gamma分布，其两个超参数分别为三种不同的先验分布情况下，失效率的多层Bayes估计模型；证明了三种多层Bayes估计模型之间的渐进性质，给出了可靠度的多层Bayes估计的渐进性质；将多层Bayes估计模型应用于某型船舶的无失效数据研究中，计算结果表明参数的多层Bayes估计都是稳健的，同时通过对比分析得到了第二种模型更稳健，结果更保守。 2、对寿命服从指数分布的船舶，提出了在失效率的先验分布为其共轭分布Gamma分布，其两个超参数为三种不同的先验分布情况下，失效率E-Bayes估计模型；对比分析此三种模型，证明了E-Bayes估计之间的性质，给出了可靠度的E-Bayes估计的性质；结合实际问题进行计算，结果表明船舶失效率和可靠度的E-Bayes估计是稳健的。E-Bayes估计模型表达式简单，不涉及积分计算，便于工程应用。 3、在船舶无失效数据研究中，引入失效信息，在失效率的先验分布为Gamma分布，其两个超参数为三种不同的先验分布情况下，提出了引入失效信息情形失效率的E-Bayes估计；将其与无失效情形失效率的估计进行综合处理，给出了失效率和可靠度的综合E-Bayes估计；最后应用于船舶可靠性数据分析，结果表明，在工程实际问题中，参数的综合E-Bayes估计可行，通过对比分析第二种模型结果更稳健。 4、对失效分布为韦布尔分布的船舶，在失效概率的先验分布为其共轭分布Beta分布，且两个超参数为三种不同的先验分布情况下，提出了失效概率的E-Bayes估计pi(i1，k)；对诸点(ti, pi)，i1,k，结合加权最小二乘法拟合韦布尔分布曲线，获得分布参数与可靠度的估计；最后结合某型船舶无失效数据进行计算，此方法稳定可行。 |
| 作者： | 王晓莺 |
| 专业： | 系统工程 |
| 导师： | 沈继红 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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