多状态系统模糊状态分配及其可靠性概率风险评价方法研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    61164009
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
  • 资助金额:
    52.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    F0302.控制系统与应用
  • 结题年份:
    2015
  • 批准年份:
    2011
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2012-01-01 至2015-12-31

项目摘要

本项目针对多状态系统状态具有模糊性的特征,研究多状态系统及其各组成零部件状态的模糊表示法,确定各模糊状态的功能特征值,创建系统的可行状态空间,建立等同集描述系统状态的变化,提出多状态系统模糊状态分配的过程及具体要求,并建立优化模型,对系统状态进行分配。研究多状态系统事件树和故障树的建立方法以及系统状态对于事件发生概率的影响,提出多状态系统事件树和故障树向Bayes网络的映射及整合算法,建立基于Bayes网络的多状态系统可靠性概率风险评价方法体系,并利用系统的失效概率及其失效所产生的事故风险对系统进行综合风险评价,分析系统状态分配对于系统可靠性概率风险的影响作用,构建相应的分析平台。以重型柴油机为研究验证对象,对建立的模型进行验证和修正。通过本项目研究,为提高复杂系统的安全运行能力、预防和预测故障的发生、评估可靠性水平、评价与控制其风险提供新思路和新方法。

结项摘要

为提高复杂系统的安全运行能力、预防和预测故障的发生、评估其可靠性水平、控制其风险,本项目以柴油发动机为研究对象,在对系统多源可靠性信息进行统计、筛选、降维与融合的基础上,综合利用模糊理论、优化理论、可靠性理论、贝叶斯理论及多值逻辑决策图等,初步构建了多状态系统模糊状态优化分配及可靠性概率风险评价理论与方法体系。在可靠性数据处理方面,提出了基于混合、分段、竞争和并联威布尔分布模型的数据分析方法,并基于有限元分析、蒙特卡洛仿真和现场试验分析寻整机及其零部件失效的原因,给出了柴油机可靠性试验方法、行驶无故障检测方法和故障件的理化分析方法。在可靠性信息融合方面,基于邻域属性重要度、主成分分析法、支持向量机和BP神经网络提出了故障特征的约简与融合分析方法,以降低特征维数,减少计算的复杂性。在状态优化方面,针对含有模糊多状态部件的系统,应用模糊集描述系统及其部件的状态,以及各个模糊状态下的功能特征值和可行域,创建系统的可行状态空间。运用低边界点法创建等同集描述系统状态的变化,给出了等同集的创建方法。建立系统状态分配的优化模型,在最小花费的情况下对系统的状态进行分配。在多状态系统可靠性分析方面,提出了多状态串并联系统状态及工作性能的定量分析方法,基于时间退化测度的多状态系统的可靠性分析方法,基于动态转移概率的多状态可维修系统可靠性分析方法。在概率风险评价方面,基于故障树、事件树、动态故障树和贝叶斯网络等理论提出了基于ET-DFT分层模型的动态概率安全评价方法,基于离散时间贝叶斯网络的在复杂系统动态概率安全评价方法,并基于MDD和DPLD进行多状态系统的重要度分析。提出了基于性能水平划分的系统可靠性分析方法,对各组件性能水平的轨迹进行描述,得到各水平下的组件状态概率及性能期望值,计算给定性能水平下各组件的重要度并对其进行排序。在应用方面,建立了一套柴油机自动化FMEA系统,开发了相应的软件平台。

项目成果

期刊论文数量(20)
专著数量(2)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(8)
专利数量(0)
DTBN在复杂系统动态概率安全评价中的应用
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    中国安全科学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    古莹奎;邱光琦
  • 通讯作者:
    邱光琦
基于Cross-熵与TOPSIS的复杂系统失效模式与影响分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    中国安全学科学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    古莹奎;梁玲强;承姿辛
  • 通讯作者:
    承姿辛
基于主成分分析和支持向量机的滚动轴承故障特征融合分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
    中国机械工程
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    古莹奎;承姿辛;朱繁泷
  • 通讯作者:
    朱繁泷
基于模糊概率重要度的可靠性分析方法
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
    江西理工大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    古莹奎;朱繁泷;唐淑云
  • 通讯作者:
    唐淑云
全悬挂转炉倾动机构的动力学仿真分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
    机械设计与制造
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    古莹奎;仝翔翔;罗新冲
  • 通讯作者:
    罗新冲

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其他文献

基于邻域属性重要度与主成分分析的齿轮箱故障特征约简
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    中国机械工程
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    古莹奎;潘高平;朱繁泷;承姿辛
  • 通讯作者:
    承姿辛
多状态系统的动态可靠性度量及重要度分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    华南理工大学学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    邱光琦;黄思;古莹奎
  • 通讯作者:
    古莹奎
基于TOPSIS理论的FMEA灵敏度分析方法
  • DOI:
    10.13225/j.cnki.jccs.2016.1015
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    煤炭学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    古莹奎;付阳;梁玲强;承姿辛
  • 通讯作者:
    承姿辛
基于贝叶斯网络的多状态共因失效系统可靠性分析
  • DOI:
    10.13952/j.cnki.jofmdr.2018.0045
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    机械设计与研究
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    古莹奎;沈延军;张全新;蔡泉
  • 通讯作者:
    蔡泉
可能度理论在FMEA灵敏度分析中的应用
  • DOI:
    10.16265/j.cnki.issn1003-3033.2016.09.010
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    中国安全科学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    古莹奎;蔡泉;梁玲强;承姿辛
  • 通讯作者:
    承姿辛

其他文献

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古莹奎的其他基金

多状态退化系统状态自动离散及其剩余寿命预测方法研究
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    地区科学基金项目
多状态系统性能退化与状态迁移映射机制及其可靠性测度研究
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  • 批准年份:
    2014
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    46.0 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目

相似国自然基金

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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