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机械设计与研究2025年第04期:可靠度约束下考虑剩余寿命的单部件可修复系统不完全预防维护

来源:期刊VIP网 时间:


作者:王智明;王兆旭;

单位:兰州理工大学机电工程学院;

摘要:为解决可修复系统无法充分利用部件剩余寿命的问题,提出了一种不完全预防性维修策略,该策略结合了完美维修和最小维修的特点,既考虑到动态维修成本及剩余寿命,又保证了系统的可靠性。建立一个基于混合故障率的非等周期模型,模型中使用威布尔(Weibull)分布来描述部件故障率变化,使用均匀分布来描述役龄回退因子和故障率递增因子。在维护过程中,随着部件使用寿命增大,预防性维护频率增加,预防性维护的成本也会随之增加,采用线性模型描述维护成本与使用寿命的关联关系。提出了一种能根据设备的实际运行状态和故障风险灵活地调整维修策略的柔性预防性维修模型,在提升部件使用寿命的同时使平均维护成本率最小化。组合采用最小维修和不完全预防性维护策略,尽可能延长部件的使用寿命,利用可靠度阈值确定约束计算模型的预防性维护间隔,从而找到最优的柔性预防性维护策略。最后讨论了部件在不同参数下的最优预防性维护结果,结果表明所提方法有效利用了部件的剩余寿命,在保证可靠性的同时提升运行经济性。

关键词:预防性维护;;可靠度;;混合故障率;;剩余寿命;;维护成本

基金资助:国家自然科学基金资助项目(52365063)