基于AMSAA模型的成型产品可靠性综合评估方法研究

目的改进基于AMSAA模型成形产品的可靠性综合评估方法。方法采用工程界普遍使用的AMSAA模型,利用同类或相似产品研制阶段试验的故障数据,基于综合利用均值和方差信息这一思路,提出一种通过对拟合优度检验统计量的离散系数进行寻优而确定时间环境折合系数的方法。结果通过这一改进方法计算得到置信度为0.9时,产品成形时的MTBF(Mean Time Between Failure)单侧置信下限提高了17%,优于文献结果,且求得置信度分别为0.95和0.99时,产品成形时的MTBF单侧置信下限依然优于文献结果。结论在不同的置信度下,该方法合理可行,符合工程实际。     

基于概率组合的水质预测方法

当前水质预测研究中,组合预测缺少一般框架性组合方法,概率性预测多以水质指标服从某种概率分布为前提.针对这一状况,提出了一种概率性组合预测方法.组合预测采用优势矩阵法对预测结果加权融合,能够有效改善预测效果,并可以进一步扩展新方法;概率性预测基于对历史预测的统计,并对其进行有效性检验,进而给出水质指标在一定置信度下的区间估计.将基于灰色模型群法和指数平滑法的概率组合预测方法应用于浙江鸠坑口进行预测实验,实验结果表明,组合预测方法的总体预测效果优于单一预测方法,统计概率有效性可以得到验证并且能够有效给出一定置信度下水质指标波动曲线的包络线.概率组合预测可以有效优化预测精确度和稳定性,能够成功给出概率性的预测结果,为进一步决策奠定了基础.     

氢化物-原子吸收法测定水中汞的分析质量控制

在实际检测工作中,通过制作质控图控制方法的精密度和准确度,有效地控制了系统误差和随机误差,试样的回收率为97～102%,相对标准偏差2.59%,实际样品测定结果较好.     

顶空-气相色谱法测定化妆品中乙苯含量的不确定度评定

依据《化妆品安全技术规范》(2015年版)测定化妆品中乙苯含量。取置信概率P=95%,k=2,乙苯含量为19.47 mg/kg±3.18 mg/kg。测量结果的不确定度评定表明在样品溶液浓度测量过程中标准溶液配制和标准曲线拟合引入的不确定度所占比例较大。因此,在日常检测中可优化溶液配制的方法、选择合适的体积量取仪器,不断提高操作人员的熟练程度,以减小测量不确定度,提高测量结果的质量。     

LDAR检测实验室质量控制方法及应用

本文探讨了LDAR检测实验室的质量控制方法,包括检测数据准确性和检测过程合规性两方面。结合实际应用案例,对相关数据进行统计分析和评价。采用归一化偏差En值对5家参加测量审核的实验室测量结果进行评价,结果表明5个实验室测量结果扩展的不确定度均符合要求。采用Z比分数对32家实验室比对结果进行评价,结果表明28家测量结果均为满意,占总比对实验室数量的87.5%,2家测量结果为不满意,既存在较大的系统误差,又存在较大随机误差,2家测量结果为有问题,存在一定的随机误差。采用问题检查表的方法对实验室检测过程的合规性进行评估,发现8个相对集中的突出问题。     

成组法疲劳试件个数选取方法研究

目的 在成组法疲劳试验过程中,确定最少疲劳试件个数判据,获取有效可靠的疲劳试验结果。方法基于疲劳可靠性的基本原理,在疲劳寿命对数正态分布的假设下,根据t分布理论,结合船舶及海洋工程一般构件具有95%置信度和可靠度p=97.72%下的P-S-N曲线的基本要求,推算出相应置信度和可靠度下5%误差限度内的疲劳试件个数与允许的最大变异系数数值的对应关系,以此作为成组法疲劳试验最少试件个数的判据,开展典型节点的疲劳试验。结果 得到了具有95%置信度的百位估计值Np,并通过线性相关系数r,判断对数疲劳应力Y=lg S与X=lg Np之间线性相关的程度,采用最小二乘法对对数疲劳寿命lg Np和对数疲劳应力lg S进行线性拟合,得到了具有95%置信度的P-S-N曲线,与IIW规范中相应的曲线一致。结论 文中给出的成组法疲劳试验个数确定方法是合理、可靠的,为船舶与海洋工程结构物典型焊接接头成组法疲劳试验个数的确定提供了依据。     

测量不确定度在水质自动监测仪器中的应用

不确定度是反映某一测量方法,在一定置信概率条件下测量所产生的不确定度量。文章对水质自动监测仪器中氨氮全自动分析仪在测量过程中影响结果的各不确定度分量进行了分析,并计算出仪器示值误差的扩展不确定度。     

随机误差对海水水质环境评价影响探讨

海水环境评价既存在自然的随机性,又有评价的模糊性.以往评价大多只考虑实测指标的物理权重的影响,很少考虑各指标在实测过程中不可避免的随机误差的影响.本文应用最大熵原理配合对应的约束条件推导出水环境评价实测指标的概率分布为正态分布,以蒙特卡罗随机模拟法构造算例,讨论随机误差对海水环境评价的影响,结果表明:随机误差的影响不容忽视,有时能直接改变海水环境的评价结果;当各指标的实测值精度有差异,尤其是差异较大时,随机误差权重对于海水的评价结果的影响也随之加大,此时,评价结果主要决定于某(几)项浓度相对较大的评价指标和随机误差较小的评价指标.     

地下水污染模拟模型的不确定性分析

为同时分析源汇项和水文地质参数不确定性对地下水污染数值模拟模型输出结果的影响,以抚顺市某煤矸石堆放场为研究实例展开研究.首先以硫酸根离子作为模拟因子,建立该场地地下水污染数值模拟模型.然后,分别采用局部灵敏度分析和全局灵敏度分析两种方法对模拟模型参数进行灵敏度分析并对比二者的结果,最终筛选出对模型输出结果影响较大的两个参数作为模型的随机参数.为减少反复调用模拟模型产生的计算负荷,分别对3口观测井应用克里格、核极限学习机、支持向量机和BP神经网络4种方法建立模拟模型的替代模型,根据这4种替代模型在不同井的拟合效果,为每口井优选出一个表现最好的替代模型,并利用优选出的替代模型完成蒙特卡洛随机模拟.最后,对随机模拟的结果进行统计分析与风险评估.结果表明,在置信度为80%时,1,2,3号三口井浓度的置信区间分别为:211.48~845.04mg/L,0~406.98mg/L,231.42~958.37mg/L.此外,依据《地下水质量标准》和各井的污染物浓度分布函数曲线得出:1号井和3号井的水质达标Ⅴ类水的概率分别为90.1%和93.1%,2号井达标Ⅲ类水的概率为80.7%,藉此为地下水资源管理和污染防治提供合理依据.     

降雨资料时间序列长度对降雨侵蚀力平均值置信度的影响

降雨资料时间序列长度是计算多年平均降雨侵蚀力过程中的重要不确定性因素.论文以中国601个气象站1980-2009年逐月降雨资料为数据源,利用Wischmeier经验公式计算了各气象站逐年降雨侵蚀力(R因子),用简单随机抽样方法抽取样本容量分别为30 a、 20 a、 10 a和5 a 四种不同的R值样本,计算了R平均值相对允许误差10%和25%条件下抽样估计的置信度.结果表明:降雨资料的时间序列长度对R平均值的估计置信度有显著影响;R平均值置信度存在明显的地域差异,长江以南、 青藏高原东部以及河西走廊南部的祁连山地区置信度较高;在降雨资料有限的情况下,必须根据土壤侵蚀研究的精度要求分析R平均值的抽样误差及其置信度,以保证土壤侵蚀定量预报的客观性与准确性.     

基于PSD曲线的军用车辆有机涂层防护性能研究

目的研究两种军用车辆有机涂层的防腐蚀性能。方法利用两种军用车辆有机涂层作为样本,以湿热、紫外、中性盐雾、酸性盐雾为4个环境因子,组合成多因子综合腐蚀试验,用电化学噪声频域分析处理试验数据,对比研究两种车辆装备涂层的防腐蚀性能。结果10个周期之后,两种涂层均完全破坏,其中,灰色有机涂层H的初始状态为9.55×10⁸Ω/cm²,9个周期之后降低了2个数量级,为1.3×10⁶Ω/cm²;金属漆涂层的初始状态为1.8×10⁹Ω/cm²,9个周期之后减小1个数量级,为3.62×10⁸Ω/cm²。曲线斜率Si的变化趋势与噪声强度相反,在腐蚀速率快的时候,斜率变小,表现在图像上为直线更陡;与之相反,腐蚀速率慢的时候曲线斜率变大,变得更为平缓。结论金属漆涂层的防护性能优于灰色有机涂层。     

基于PSD法的船载雷达随机振动响应分析

目的 优化以经验为主的船载雷达结构设计流程,缩短设计周期,提高设计的准确性。方法 提出基于模态分析和PSD法的新的设计流程,利用ANSYS软件对雷达天线和转台结构进行系统的随机振动分析,得到其模态、应力分布、位移云图及响应谱曲线,验证设计的准确性、合理性。结果 得到雷达系统在1σ下的最大应力值和最大变形量分别为14.847 MPa和0.367 mm。结论 新的设计流程可以得到可靠性更高的产品,能有效缩短产品的设计周期,具有重要的借鉴意义。     

剂量-效应关系两种置信区间的比较

毒性实验存在随机误差,同时剂量-效应曲线(DRC)拟合也会产生误差.因此,合理表征剂量-效应关系及其置信区间非常重要.本研究在剂量-效应曲线非线性拟合基础上,阐述了构建拟合函数置信区间(FCI)与实验观测置信区间(OCI)的基本原理.并以对氯苯酚及等效应浓度比混合物为例,说明目前多数文献使用的FCI不能有效地描述真实毒性实验的不确定度,提出以OCI表征DRC,以求真实反映观测毒性效应的不确定度.利用剂量加和与独立作用模型预测了混合物毒性,并与OCI比较,得到混合物毒性作用类型.建议在分析混合物协同、拮抗、独立与加和作用时,应充分考虑OCI.     

振动试验功率谱密度曲线低频上翘的分析

分析了振动试验中功率谱密度曲线出现低频上翘现象的原因,并用Matlab仿真方法进行分析验证,证实了信号中极低频成分或高量级低频脉冲信号成分与分析方法的联合作用是导致出现低频上翘现象的原因。提出了振动试验中低频上翘情况的处理方法和应对措施。     

毛乌素沙地土地利用/覆被变化对草地土壤物理、化学和矿物学性质的影响

In arid and semiarid regions, cultivation and shrub invasion are two important factors to impact grassland. However, there are few studies to compare the effects of cultivation and shrub invasion on soil physical, chemical and mineralogical properties. In this study, three sampling sites, which respectively represent the native grassland, cultivated grassland (farmland), and shrub invasion of grassland (shrub land) in Mu Us sand land, were selected and soil samples were collected and measured for soil particle size distribution (PSD), soil organic carbon (SOC), total nitrogen (TN) and total phosphorous (TP) concentrations, and relative percentages of mineralogical components. Results showed that cultivation and shrub invasion significantly altered the soil PSD, soil C, N and P concentrations and pools, and the relative percentages of soil mineralogical components of the grassland ecosystems. Grassland cultivation and shrub invasion significantly decreased the contents of silt and clay. Moreover, the land cover change from grassland to farmland or shrubland significantly resulted in soil organic carbon, total nitrogen and soil carbonate loss. In this study, we found that grassland cultivation resulted in more sand accumulation and more soil C and N losses than shrub invasion, which indicated that grassland cultivation was stronger than shrub invasion to accelerate soil desertification in Mu Us sand land.     

某电子设备随机振动故障分析

目的 探究某批次电子设备随机振动环境筛选试验中故障发生原因.方法 首先对电子设备环境试验初步分析,确定设备螺钉点布置合理,结构本身无明显缺陷,但试验夹具可能导致振动载荷放大.通过Abaqus有限元软件仿真分析电子设备失效情况,同时开展试验确定振动夹具的固有频率,并绘制电子设备实际所受随机振动功率谱密度曲线,以该功率谱密度曲线为输入,开展有限元仿真,验证失效模式,并在此基础上完成故障复现试验,制定相应的改进措施.结果 有限元仿真得到电子设备3Sigma应力为22 MPa,在结构强度容许范围内.通过试验确定振动夹具固有频率与电子设备前两阶模态频率重频,发生共振,导致激励被放大,电子设备存在过考核,从而发生破坏.以设备实际所受功率谱密度曲线为输入条件,仿真得到3Sigma应力为52 MPa,超过焊接强度极限,导致焊点失效破坏.为进一步验证失效原因,使用原振动夹具完成故障复现试验,并改进试验夹具开展对比试验.结论 随机振动试验夹具的设计,应避免夹具固有频率与电子设备重频,从而导致设备破坏,合理选择设计夹具能有效避免电子设备遭受过考核.     

微粒尺寸分布(PSD)在污水处理研究中的应用

介绍了污水中微粒的分类、尺寸分布(PSD)和检测PSD的方法。PSD与污水化学成分相关,不同来源的污水PSD各不相同,且PSD会随着污水处理流程变化。PSD可对污水进行表征,对传统方法进行辅助和补充。在生物处理中,微粒尺寸与BOD降解速率呈反比例关系,PSD可提供COD组分迁移变化的必要信息,直接影响着生物处理的效果。无论是对传统活性污泥法还是对生物膜法中的PSD进行研究,均可评估生物处理中碳源是否足够,分析去除机理,优化处理效果。PSD对痕量物质的去除和迁移具有重要意义,在深度过滤中,污水中PSD呈幂函数关系,PSD可研究雌激素等痕量物质的去除机理。PSD作为一个新型的研究工具,可以进一步深入应用于污水处理领域,对该领域的研究和技术升级具有重要意义。     

绿洲边缘不同土地利用方式下的土壤质量变化及分析

绿洲化进程加剧导致绿洲边缘土地覆被状况发生变化,为探讨绿洲边缘不同土地利用方式对土壤属性及土壤质量的影响,以塔里木盆地南缘策勒绿洲边缘人为垦殖的棉田、果园、沙拐枣林地及自然状态下骆驼刺覆被样地等4种土地利用方式为研究对象,利用土壤质量相对指数(RI)及土壤质量综合指数(SQI)分别探讨各样地间在0～20 cm、20～40 cm、40～60 cm内土壤质量变化状况;同时利用分形理论对各样地表层土壤的粒径分布(PSD)属性进行分析.结果表明,土壤有机质及总氮指标在各样地间均存在显著性差异;各样地每层土壤的RI及SQI排序相同,棉田及果园利用方式对0～20 cm的土壤质量有明显促进作用;但随着土壤深度增加,自然覆被骆驼刺样地土壤质量逐渐高于其余样地;而对自然植被进行替代的沙拐枣林地,其各层土壤指标及土壤质量均处于最低水平,表层土壤PSD分形维数分析也表明沙拐枣林地保持土壤细粒成分能力最差.     

履带车辆特殊路面谱实车测试与分析

基于GB/T 7031—2005建立了路面谱模型,分析了加速度法测试履带车辆特殊路面路面谱的基本原理,并以此为理论依据,设计出在第一、五负重轮轮轴处安装加速度传感器并得出时域曲线的测试方案,分别记录了不同速度下长度为4 m的长波路和越野土路的加速度时域曲线,利用Matlab分析软件生成位移功率谱密度,并拟合出标准路面谱,计算出特征值。     

污染场地调查动态追补钻井点位的方法研究

污染场地中的污染区域较小,但污染物的空间变异性大,污染土体较深,因而在场地调查中通常需采集场地钻井数据进行三维模拟.为了准确估计场地土壤污染物的空间分布和需修复的污染土方量,提出了场地污染调查补充采样钻井点位布设的优化方法.在初始采样的基础上,首先利用克里格方法预测场地中土壤污染物的克里格方差,基于克里格方差估算置信度,再结合场地置信度和场地污染物含量的空间分布确定场地的最大不确定性点,并将该点作为下一阶段补充采样点,以实现逼近式动态追补钻井点位的布设.最后,以某硝基苯污染的工业场地为例对该方法进行验证.结果表明:场地中硝基苯的空间变异性大,增加采样点会显著减少基台值,提高研究区总体的置信度,同时减少总体的不确定性.在项目经费约束条件下,不确定性减少65%时,需要至少增加采样点10个.10个样点的增加使得总体估值方差降低了40%,同时总体的估计精度提高了22.4%.案例结果验证了该方法在单一类有机污染场地中的可行性和适用性,能够在保证场地污染调查精度的同时,显著降低样本量,实现场地调查的成本-效益最大化.