模糊可靠性分析软件的设计与实现

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1、第31卷第10期合肥工业大学学报(自然科学版)Vo1．31No．1O2008年1O月JOURNALOFHEFEIUNIVERSITYOFTECHNOLOGY0ct．2008模糊可靠性分析软件的设计与实现熊燕，董玉革(合肥工业大学机械与汽车工程学院，安徽合肥230009)摘要：文章利用．NET平台和微软．NET战略中核心开发工具C#语言，基于模糊变量向随机变量变换的模糊可靠性分析模型和算法，开发了模糊可靠性分析软件，实现了模糊可靠性分析方法和随机可靠性分析方法的统一。对软件开发过程中所要解决的几个关键问题做了重点叙述，通过算例验证了软件的通用

2、性和实用性，表明该软件可以用于复杂情况下可靠性分析。关键词：随机可靠性；模糊可靠性；软件；导数；可靠度指数中图分类号：TBl14．3；TP311．52文献标识码：A文章编号：1003—5060(2008)10—157705DesignandimplementationoffuzzyreliabilityanalysissoftwareXIONGYan，DONGYu—ge(SchoolOfMachineryandAutomobileEngineering，HefeiUniversityofTechnology，Hefei230009，Chin

3、a)Abstract：Basedonthefuzzyreliabilitymodelandalgorithmofthetransformationfromfuzzyvariablestorandomvariables，thefuzzyreliabilityanalysissoftwareisdevelopedbyusingthe．NETplatformandthecorelanguageC#developmenttoolsintheMicrosoft．NETstrategy．Thesoftwarecanbeusedtoanalyzenoto

4、nlyfuzzyreliabilitybutalsorandomreliability．Somekeyproblemswhichshouldbesolvedintheprocessofsoftwaredevelopmentarediscussed．Finally，examplesaregiventoshowthatthedevelopedsoftwareisofuniversalityandpracticality，andthatthesoftwareissuitableforan—alyzingreiabilityinanycomplic

5、atedcase．Keywords：randomreliability；fuzzyreliability；software；derivative；reliabilityindex由于科学技术的迅速发展，设备的自动化程时，均需要进行编程计算，浪费了大量的人力，也度越来越高，结构及组成愈来愈复杂，为了保证设增加了出错的可能性。备能在预期的时间内安全地运行，对可靠性提出本文对所开发的模糊可靠性分析软件予以介了更高的要求。不确定数学——概率论和模糊数绍，着重叙述编程过程中所解决的关键问题及软学使得机械可靠性问题的研究有了相应的科学基件的通用性和实用

6、性。础。可靠性理论的发展已从以概率论为基础的随1可靠性分析整体框架机可靠性研究扩展到以概率论和模糊数学为基础的模糊可靠性研究。所开发的可靠性分析软件包括随机可靠性分研究表明[1]，模糊可靠性问题的研究可以析和模糊可靠性分析两部分。模糊可靠性分析方通过将模糊信息变换为当量随机信息，利用经典法采用的是随机可靠性分析方法，因此视情况的的可靠性理论与方法进行分析。由于模糊可靠性不同，可选用联接方程法、一次二阶矩法、设计验问题的复杂性，而目前尚没有有关的模糊可靠性算点法和当量正态分析法等。分析的软件，在每次分析具体的模糊可靠性问题图1所示为分析软件整

7、体框架。收稿日期：2007—11-02基金项目：国家自然科学基金资助项目(50375042)作者简介：熊燕(1981一)，女，安徽合肥人，合肥工业大学硕士生；董玉革(1967一)，男，安徽合肥人，博士，合肥工业大学教授，博士生导师1578合肥工业大学学报(自然科学版)第31卷量的均值和标准差；／1，、分别为基本设计变量的可靠性分析软件均值和标准差。在计算标准差时涉及到计算机计算函数随机可靠性lI可靠性微分的问题，但．NET没有函数求导的功能。由于函数的导数是由极限定义的，而在计算机中只有“数”的概念而无“趋向”的概念l7]，所以计算函数的导

8、数就显得困难一点，且只能计算其“数值导法蓁Il¨萋lIIl萋II数”，而难以给出函数导数的通用表达式。在用一次二阶矩法进行可靠性分析时，仅需要函数的“数图1可靠性分析整体框架值导