تحليل موثوقية نظام k-out-of-n:G جديد يحتوي على أنواع متعددة من المكونات وأوزان عشوائية مستمرة

Yuhan Wang ,  

Xiuyun Peng ,  

摘要

عادةً ما تفترض أنظمة k-out-of-n ذات الأوزان التقليدية ثبات أوزان المكونات، مما يحد من قابليتها للتطبيق في سيناريوهات هندسية معقدة (حيث تظهر أوزان المكونات عشوائية مستمرة). هذه القيد مهم بشكل خاص في أنظمة السلامة الزائدة التي تحتوي على فشل مشترك، مثل أنظمة الطاقة المتجددة، حيث تتعرض المكونات لانحطاط متغاير ونماذج فشل مترابطة وتدهور أداء متعدد المراحل. لحل هذه المشكلة، تقدم هذه الدراسة نظام k-out-of-n:G جديد يحتوي على أنواع متعددة من المكونات وأوزان عشوائية مستمرة، وتقيم موثوقيته ومتوسط وقت الفشل في حالتي التشغيل (التشغيل الطبيعي وحالة التدهور). أولاً، تم تعريف آلية تشغيل النظام التي توحد عدد المكونات الناجية ومجموع الأوزان. ثانيًا، استنادًا إلى نمذجة الهيكل التبعّي باستخدام دوال كوبولا المختلفة، تم اشتقاق توزيع سلامة النظام وموثوقيته. ثم، من خلال محاكاة مونت كارلو، تم استقصاء تأثير الهياكل التابعة المختلفة (التبعّي التام، التبعّي البيني، الاستقلال التام) وأنماط الترابط المرتبطة بالعمر على موثوقية النظام. أظهرت نتائج المحاكاة أن التعيين الخاطئ لعلاقات المكونات يؤدي إلى تحيّز في التقدير، وأن الاعتمادية بين المكونات يمكن أن تعزز موثوقية النظام الإجمالية إلى حد ما. أخيرًا، تم التحقق من جدوى النموذج وفعاليته من خلال دراسة حالة رقمية على نظام ضغط هواء الطائرة.

关键词

أوزان عشوائية مستمرة; نظام k-out-of-n متعدد الأنواع; حالة التدهور; التبعية المستندة إلى كوبولا; متوسط وقت الفشل (MTTF)

阅读全文