刘任洋，李庆民，王 慎，李 华（海军工程大学兵器工程系，湖北　武汉430033）

任意寿命分布单元表决系统备件需求量的解析算法

刘任洋，李庆民，王 慎，李 华
（海军工程大学兵器工程系，湖北武汉430033）

表决结构广泛存在于装备的可靠性设计中。针对表决系统备件需求计算困难、不准确的问题，提出了一种基于寿命分布等效的表决系统备件需求量计算方法。首先通过R-等效方法将系统中的非指数单元转化为指数单元；而后将多指数单元表决系统等效为伽马系统并给出等效伽马系统参数的经验计算公式；在此基础上以可用度为保障约束指标，利用伽马分布的可加性得到备件计算结果；最后在实际算例中，通过与仿真结果的比较表明，此解析算法对于指数单元具有较高精度，对于非指数单元，在可用度较高的情况下亦能满足精度要求。

表决系统；R-等效；伽马等效；备件需求量；可用度

网址：w w w.sys-ele.co m

0 引 言

在装备的可靠性设计中，为了满足一定的可靠性要求，通常采用表决结构作为一种冗余设计来提高装备的整体可靠度［1-4］：即在N 个单元组成的系统中，只要有k（1≤k≤N）个单元正常工作，系统则不会失效，记为k/N（G）。备件作为装备维修保障的重要资源，影响着装备的作战能力和全寿命保障费用［5-6］。因此，精确计算备件需求量不论是对装备的保障性设计还是装备的有效运行都具有重要意义。

国内外已有很多学者对表决系统的备件需求和配置问题开展研究。文献［7］分析了k/N冷备份冗余系统的建模方法，给出了精确和近似两种计算单层级k/N系统可用度的方法；……