一种基于蒙特卡洛和决策逻辑的故障行为仿真方法技术

本发明专利技术提供一种基于蒙特卡洛和决策逻辑的故障行为仿真方法，其包括以下步骤：S1：分析确定各故障机理单独发展时的寿命分布类型和参数；S2：选取故障机理的若干时间节点，并按从小到大的顺序排列组成时间集合；S3：由蒙特卡洛法仿真得到各时间节点处的各故障机理单独发展时的不可靠度；S4：结合故障行为BDD模型作决策逻辑分析，计算得到在各时间节点处系统的不可靠度和不可靠度曲线。本发明专利技术提出的仿真方法既能够求得所关注时间范围内，若干时间节点的可靠度准确值，又能通过蒙特卡洛法避免复杂的多重积分运算。

A simulation method of fault behavior based on Monte Carlo and decision logic

The present invention provides a method of Monte Carlo simulation and fault behavior based on decision logic, which comprises the following steps: S1: analysis of life distribution type and parameters to determine the failure mechanism of the individual development; S2: some time node selection of the fault mechanism, and arranged the time set the order from small to large; S3: individual development of each fault the mechanism of each time node the reliability obtained by Monte Carlo simulation; S4: BDD model combined with the fault behavior decision logic analysis, calculated at each time node of system unreliability and reliability curve. The simulation method proposed by this invention can not only get the reliability and accuracy of some time nodes in the time of attention, but also avoid complex multiple integral operation by Monte Carlo method.

【技术实现步骤摘要】
一种基于蒙特卡洛和决策逻辑的故障行为仿真方法
本专利技术提供一种基于蒙特卡洛和决策逻辑的故障行为仿真方法，属于产品可靠性仿真领域。
技术介绍
随着产品性能的提高和丰富，用户对产品性能的可靠性提出了更高的要求。为描述和量化分析产品可靠性，国内外学者提出了多种可靠性建模方法，而在仿真方法领域的研究较少。关于可靠性仿真方法，工程人员希望能够有更多的仿真方法可供选择，在量化分析产品可靠性时能够权衡或减少采用不同仿真方法所可能产生的误差。随着对故障物理研究的不断深入，工程技术人员将可靠性分析从传统的元器件层级向更深层次的故障机理方向拓展，并提出了故障行为模型。故障行为是指导致系统故障的根本原因，即故障机理经由故障机理相关关系、相关失效、故障传播等方式互相影响，不断发展直至导致整个系统故障的过程。故障行为模型中，除了逻辑或、逻辑与等传统的逻辑关系外，还对故障机理之间的竞争、触发、加速或抑制、损伤累加或参数联合等四种相关关系进行了更为全面的描述，最终构造出系统的故障机理树(FMT)模型。为了准确、简便地分析FMT模型中的逻辑关系，针对冷储备系统、多阶段任务系统等多种类型的系统，学者们提出了相应的将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于蒙特卡洛和决策逻辑的故障行为仿真方法，其特征在于：其包括以下步骤：S1：分析确定系统各元器件各故障机理单独发展时的寿命分布类型和参数：对系统各元器件作故障模式、故障机理和影响分析，确定各元器件的关键故障机理及相关关系，通过概率故障物理方法得到各主要故障机理的寿命分布形式及分布参数；S2：选取故障机理的若干时间节点，并按从小到大的顺序排列组成时间集合；S3：由蒙特卡洛法仿真得到各时间节点处的各故障机理单独发展时的不可靠度；S4：对系统进行故障行为二元决策图建模，结合系统的故障行为二元决策图模型进行决策逻辑分析，计算得到在各时间节点处系统的不可靠度和不可靠度曲线。

【技术特征摘要】
1.一种基于蒙特卡洛和决策逻辑的故障行为仿真方法，其特征在于：其包括以下步骤：S1：分析确定系统各元器件各故障机理单独发展时的寿命分布类型和参数：对系统各元器件作故障模式、故障机理和影响分析，确定各元器件的关键故障机理及相关关系，通过概率故障物理方法得到各主要故障机理的寿命分布形式及分布参数；S2：选取故障机理的若干时间节点，并按从小到大的顺序排列组成时间集合；S3：由蒙特卡洛法仿真得到各时间节点处的各故障机理单独发展时的不可靠度；S4：对系统进行故障行为二元决策图建模，结合系统的故障行为二元决策图模型进行决策逻辑分析，计算得到在各时间节点处系统的不可靠度和不可靠度曲线。2.根据权利要求1所述的基于蒙特卡洛和决策逻辑的故障行为仿真方法，其特征在于：S2中选取时间节点的方法具体包括：a.根据预先规定或用户需要选取：若预先规定或用户需要中有规定系统可靠度在某一时刻的可靠度目标值或规定关注系统在寿命周期内的某些关键时间节点的不可靠度时，直接选取这些时刻或关键时间节点作为故障机理的时间节点；b.等时间间隔选取：若用户或预先规定对某时刻的可靠度值没有具体要求时，则可按照一定时间间隔任意选取若干时间节点；c.根据故障机理寿命分布的特点选取：在需要绘制系统可靠度曲线的情况下，可按等时间间距选取若干时间节点，并在故障机理的失效概率密度函数中变化较快的时间范围内即密度函数曲线中斜率的绝对值较大的时间范围内再选取更多的时间节点。3.根据权利要求2所述的基于蒙特卡洛和决策逻辑的故障行为仿真方法，其特征在于：步骤c中在系统可靠度变化较快的时间范围内选取的时间节点越多越分散，得到的系统不可靠度曲线越平滑。4.根据权利要求2所述的基于蒙特卡洛和决策逻辑的故障行为仿真方法，其特征在于：步骤S3中由蒙特卡洛法得到各故障机理单独发展时的不可靠度的步骤具体包括以下子步骤：S31、已知寿命分布类型和参数时，由蒙特卡洛法得到各故障机理的若干寿命抽样值，经过适当处理便可得到在此故障机理单独发展时的故障时刻抽样值；S32、对所得的故障时刻抽样值进行统计分析，得到其若干个故障时刻处不可靠度的数值，并拟合出相应的不可靠度曲线；S33、由统计分析得到的结果或近似分析，求得S2中时间集合中各时间节点处的不可靠度，即各故障机理单独发展时的不可靠度。5.根据权利要求4所述的基于蒙特卡洛和决策逻辑的故障行为仿真方法，其特征在于：步骤S31中，获得故障机理寿命抽样值后，对抽样值进行的处理措施包括：S311、若所述故障机理为被某突发事件触发的故障机理时，已知所述故障机理寿命抽样值为t，突发事件发生的时刻...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈颖，王泽，李颖异，康锐，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京,11