一种掘进机截齿可靠性分析方法和系统与流程

1.本发明涉及掘进机截齿数据分析技术领域，特别是涉及一种掘进机截齿可靠性分析方法和系统。


背景技术：

2.对于采掘机械装备，截割机构是煤岩截割过程中的核心部件，其中镐型截齿直接与煤岩相互作用，其磨损程度直接决定了采掘机械的工作效率、安全可靠性和使用寿命。据研究学者粗略统计，中国每万吨煤消耗截齿400～1300把，若按每把截齿平均价格100元及年煤炭总产量为40亿吨计算，则全国煤炭行业每年在截齿上所消耗的资金巨大，约为160～520亿。若能提高其可靠性，降低其消耗量，将会产生巨大的经济效益。
3.现阶段虽然对退化过程和冲击强度之间的相关性进行了广泛的研究，但没有一个同时考虑到冲击持续时间和持续时间内变速率影响的技术方案来对掘进机截齿的可靠性进行精确分析。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种考虑变加速退化过程的掘进机截齿可靠性分析方法和系统，以提高掘进机截齿可靠性分析的精确性。
5.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
6.一种掘进机截齿可靠性分析方法，包括：
7.获取待分析掘进机截齿的单位时间磨损量、受冲击的冲击幅值和冲击持续时间；
8.根据所述单位时间磨损量、受冲击的冲击幅值和冲击持续时间确定掘进机截齿的退化量；所述掘进机截齿的退化量包括：自然磨损退化过程中掘进机截齿的退化量、冲击造成的瞬时退化过程中掘进机截齿的退化量和冲击造成的变速度加速退化过程中掘进机截齿的退化量；
9.根据所述退化量确定概率密度函数；所述概率密度函数包括：第一概率密度函数、第二概率密度函数和第三概率密度函数；
10.根据所述概率密度函数确定掘进机截齿总退化量的概率密度函数；
11.根据所述概率密度函数和所述掘进机截齿总退化量的概率密度函数确定掘进机截齿的可靠性函数；所述可靠性函数包括：未发生冲击时掘进机截齿的可靠性函数、冲击次数未达到预设次数时掘进机截齿的可靠性函数和冲击次数达到预设次数时掘进机截齿的可靠性函数；
12.根据所述可靠性函数确定掘进机截齿的整体可靠性函数；
13.根据所述掘进机截齿的整体可靠性函数确定掘进机截齿的磨损程度，以生成掘进机截齿的可靠性分析结果。
14.优选地，所述根据所述单位时间磨损量、受冲击的冲击幅值和冲击持续时间确定掘进机截齿的退化量，具体包括：
15.基于单位时间磨损量确定自然磨损退化过程中掘进机截齿的退化量，记为第一退化量；
16.基于冲击幅值确定冲击造成的瞬时退化过程中掘进机截齿的退化量，记为第二退化量；
17.基于单位时间磨损量、冲击幅值和冲击持续时间确定冲击造成的变速度加速退化过程中掘进机截齿的退化量，记为第三退化量。
18.优选地，所述根据所述退化量确定概率密度函数，具体包括：
19.根据所述第一退化量确定第一概率密度函数；
20.根据所述第二退化量确定第二概率密度函数；
21.根据所述第三退化量确定第三概率密度函数。
22.优选地，所述根据所述概率密度函数确定掘进机截齿的可靠性函数，具体包括：
23.根据所述掘进机截齿总退化量的概率密度函数确定掘进机截齿的幸存概率；
24.根据所述第一概率密度函数确定第一可靠性函数；所述第一可靠性函数为未发生冲击时掘进机截齿的可靠性函数；
25.根据所述掘进机截齿总退化量的概率密度函数确定第二可靠性函数；所述第一可靠性函数为冲击次数未达到预设次数时掘进机截齿的可靠性函数；
26.根据所述幸存概率确定第三可靠性函数；所述第三可靠性函数为冲击次数达到预设次数时掘进机截齿的可靠性函数。
27.优选地，所述掘进机截齿总退化量的概率密度函数为f
x
(x|n(t)＝m)：
[0028][0029]
其中，为第一概率密度函数，为第二概率密度函数，为第三概率密度函数，n(t)为冲击次数，m为正整数，s1为冲击造成的瞬时退化过程中掘进机截齿的退化量，s2为冲击造成的变速度加速退化过程中掘进机截齿的退化量，x1为自然磨损退化过程中掘进机截齿的退化量。
[0030]
优选地，所述掘进机截齿的整体可靠性函数为r(t)：
[0031]
r(t)＝r
sf
(t) r
sf
(t)r
hf
(t)
[0032]
其中，r
sf
(t)为未发生冲击时掘进机截齿的可靠性函数，r
sf
(t)为冲击次数未达到预设次数时掘进机截齿的可靠性函数，r
hf
(t)为冲击次数达到预设次数时掘进机截齿的可靠性函数。
[0033]
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
[0034]
本发明提供的掘进机截齿可靠性分析方法，通过构建整体可靠性函数模型能够更好的反映自然磨损和随机载荷对截齿退化过程的综合影响。并且，为了更好地反映随机冲击对自然退化过程的影响，本发明首次提出了同时考虑冲击强度、冲击持续时间和冲击持续时间内变速率加速退化过程的冲击退化量模型，基于冲击退化量模型生成的可靠性函数模型，不仅是现有模型的推广，而且可以应用于考虑冲击强度、冲击持续时间和冲击持续时间内变速率加速退化过程的部件或系统的可靠性进行精确分析，还能够为采掘机械截齿的可靠性改进和设计优化提供了指导。
[0035]
此外，对应于上述提供的掘进机截齿可靠性分析方法，本发明还提供了一种掘进机截齿可靠性分析系统，该系统包括：
[0036]
获取模块，用于获取待分析掘进机截齿的单位时间磨损量、受冲击的冲击幅值和冲击持续时间；
[0037]
退化量确定模块，用于根据所述单位时间磨损量、受冲击的冲击幅值和冲击持续时间确定掘进机截齿的退化量；所述掘进机截齿的退化量包括：自然磨损退化过程中掘进机截齿的退化量、冲击造成的瞬时退化过程中掘进机截齿的退化量和冲击造成的变速度加速退化过程中掘进机截齿的退化量；
[0038]
概率密度函数确定模块，用于根据所述退化量确定概率密度函数；所述概率密度函数包括：第一概率密度函数、第二概率密度函数和第三概率密度函数；
[0039]
总退化量的概率密度函数确定模块，用于根据所述概率密度函数确定掘进机截齿总退化量的概率密度函数；
[0040]
可靠性函数确定模块，用于根据所述概率密度函数和所述掘进机截齿总退化量的概率密度函数确定掘进机截齿的可靠性函数；所述可靠性函数包括：未发生冲击时掘进机截齿的可靠性函数、冲击次数未达到预设次数时掘进机截齿的可靠性函数和冲击次数达到预设次数时掘进机截齿的可靠性函数；
[0041]
整体可靠性函数确定模块，用于根据所述可靠性函数确定掘进机截齿的整体可靠性函数；
[0042]
可靠性分析结果生成模块，用于根据所述掘进机截齿的整体可靠性函数确定掘进机截齿的磨损程度，以生成掘进机截齿的可靠性分析结果。
[0043]
优选地，所述退化量确定模块包括：
[0044]
第一退化量确定单元，用于基于单位时间磨损量确定自然磨损退化过程中掘进机截齿的退化量，记为第一退化量；
[0045]
第二退化量确定单元，用于基于冲击幅值确定冲击造成的瞬时退化过程中掘进机截齿的退化量，记为第二退化量；
[0046]
第三退化量确定单元，用于基于单位时间磨损量、冲击幅值和冲击持续时间确定冲击造成的变速度加速退化过程中掘进机截齿的退化量，记为第三退化量。
[0047]
优选地，所述概率密度函数确定模块包括：
[0048]
第一概率密度函数确定单元，用于根据所述第一退化量确定第一概率密度函数；
[0049]
第二概率密度函数确定单元，用于根据所述第二退化量确定第二概率密度函数；
[0050]
第三概率密度函数确定单元，用于根据所述第三退化量确定第三概率密度函数。
[0051]
优选地，所述可靠性函数确定模块包括：
[0052]
幸存概率确定单元，用于根据所述掘进机截齿总退化量的概率密度函数确定掘进机截齿的幸存概率；
[0053]
第一可靠性函数确定单元，用于根据所述第一概率密度函数确定第一可靠性函数；所述第一可靠性函数为未发生冲击时掘进机截齿的可靠性函数；
[0054]
第二可靠性函数确定单元，用于根据所述掘进机截齿总退化量的概率密度函数确定第二可靠性函数；所述第一可靠性函数为冲击次数未达到预设次数时掘进机截齿的可靠性函数；
[0055]
第三可靠性函数确定单元，用于根据所述幸存概率确定第三可靠性函数；所述第三可靠性函数为冲击次数达到预设次数时掘进机截齿的可靠性函数。
[0056]
因本发明提供的掘进机截齿可靠性分析系统实现的技术效果与上述提供的掘进机截齿可靠性分析方法实现的技术效果相同，故在此不再进行赘述。
附图说明
[0057]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0058]
图1为本发明提供的掘进机截齿可靠性分析方法的流程图；
[0059]
图2为本发明实施例提供的截齿高度随时间的退化过程示意图；
[0060]
图3为本发明实施例提供的截齿受到不同冲击强度的退化示意图；
[0061]
图4为本发明实施例提供的不同模型下截齿的可靠性分析结果图；
[0062]
图5为本发明提供的掘进机截齿可靠性分析系统的结构示意图。
具体实施方式
[0063]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0064]
本发明的目的是提供一种考虑变加速退化过程的掘进机截齿可靠性分析方法和系统，以提高掘进机截齿可靠性分析的精确性。
[0065]
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0066]
实际上，在截齿劣化的过程中，高硬度岩石是最常见的随机冲击类型，且岩石的硬度和体积对截齿性能具有十分显著的影响。基于这一考虑，本发明提出了一个相对更为实用的系统可靠性模型来描述退化过程和随机冲击之间的相关性，其中冲击的强度和持续时间对退化过程的影响是综合的。该模型的基本原理如图2所示。首先，退化过程包括长期连续自然退化、冲击引起的瞬时退化和冲击持续时间内的加速退化过程，长期连续退化特征用一般的退化路径模型描述。当截齿的高度低于给定的软失效阈值时，就会发生软失效。其次，冲击过程的特点是随机性，其到达时间遵循齐次泊松过程，一旦冲击幅值超过给定的硬故障阈值，就会发生硬故障。
[0067]
如图1所示，本发明提供的掘进机截齿可靠性分析方法，包括：
[0068]
步骤100：获取待分析掘进机截齿的单位时间磨损量、受冲击的冲击幅值和冲击持续时间。
[0069]
步骤101：根据单位时间磨损量、受冲击的冲击幅值和冲击持续时间确定掘进机截齿的退化量。掘进机截齿的退化量包括：自然磨损退化过程中掘进机截齿的退化量、冲击造成的瞬时退化过程中掘进机截齿的退化量和冲击造成的变速度加速退化过程中掘进机截
齿的退化量。该步骤的实施过程可以是：
[0070]
基于单位时间磨损量确定自然磨损退化过程中掘进机截齿的退化量，记为第一退化量。
[0071]
基于冲击幅值确定冲击造成的瞬时退化过程中掘进机截齿的退化量，记为第二退化量。
[0072]
基于单位时间磨损量、冲击幅值和冲击持续时间确定冲击造成的变速度加速退化过程中掘进机截齿的退化量，记为第三退化量。
[0073]
步骤102：根据退化量确定概率密度函数。概率密度函数包括：第一概率密度函数、第二概率密度函数和第三概率密度函数。具体的：
[0074]
根据第一退化量确定第一概率密度函数。
[0075]
根据第二退化量确定第二概率密度函数。
[0076]
根据第三退化量确定第三概率密度函数。
[0077]
步骤103：根据概率密度函数确定掘进机截齿总退化量的概率密度函数。例如，掘进机截齿总退化量的概率密度函数为f
x
(x|n(t)＝m)：
[0078][0079]
其中，为第一概率密度函数，为第二概率密度函数，为第三概率密度函数，n(t)为冲击次数，m为正整数，s1为冲击造成的瞬时退化过程中掘进机截齿的退化量，s2为冲击造成的变速度加速退化过程中掘进机截齿的退化量，x1为自然磨损退化过程中掘进机截齿的退化量。
[0080]
步骤104：根据概率密度函数和掘进机截齿总退化量的概率密度函数确定掘进机截齿的可靠性函数。可靠性函数包括：未发生冲击时掘进机截齿的可靠性函数、冲击次数未达到预设次数时掘进机截齿的可靠性函数和冲击次数达到预设次数时掘进机截齿的可靠性函数。该步骤的实施过程可以是：
[0081]
根据掘进机截齿总退化量的概率密度函数确定掘进机截齿的幸存概率。
[0082]
根据第一概率密度函数确定第一可靠性函数。第一可靠性函数为未发生冲击时掘进机截齿的可靠性函数。
[0083]
根据掘进机截齿总退化量的概率密度函数确定第二可靠性函数。第一可靠性函数为冲击次数未达到预设次数时掘进机截齿的可靠性函数。
[0084]
根据幸存概率确定第三可靠性函数。第三可靠性函数为冲击次数达到预设次数时掘进机截齿的可靠性函数。
[0085]
步骤105：根据可靠性函数确定掘进机截齿的整体可靠性函数。例如，掘进机截齿的整体可靠性函数为r(t)：
[0086]
r(t)＝r
sf
(t) r
sf
(t)r
hf
(t)
[0087]
其中，r
sf
(t)为未发生冲击时掘进机截齿的可靠性函数、r
sf
(t)为冲击次数未达到预设次数时掘进机截齿的可靠性函数、r
hf
(t)为冲击次数达到预设次数时掘进机截齿的可靠性函数。
[0088]
步骤106：根据掘进机截齿的整体可靠性函数确定掘进机截齿的磨损程度，以生成掘进机截齿的可靠性分析结果。
[0089]
下面以一个具体实施例对本发明上述提供的掘进机截齿可靠性分析方法的实施原理和过程进行说明。
[0090]
步骤1：根据截齿的工作过程确定退化过程与失效阈值：
[0091]
掘进机截齿，截齿的工作条件极其恶劣且复杂多变，受掘进过程中可能遇到的抗压强度随机变化的破碎煤层和超硬岩层等恶劣地质条件的影响，长期处于高应力和强冲击的工作状态，极易失效。
[0092]
截齿工作条件：
[0093]
采掘机械截齿在截割煤岩过程中，由于磨损导致的失效，如正常磨损、过早磨损和合金头脱落，占总失效形式的75％-90％。由于硬岩冲击导致的失效，如截齿断裂、截齿崩刃，占总失效形式的10％-25％。
[0094]
退化过程描述：
[0095]
自然退化：当煤岩表面微凸起颗粒硬度低于截齿材料硬度时，截齿材料不断的受煤岩的反作用，久而久之出现耗损，截齿发生磨损性自然退化。
[0096]
变速率加速退化(软故障)：当煤岩表面微凸起颗粒硬度高于截齿材料硬度时，微凸起颗粒在截齿材料表面产生切削作用，截齿发生冲击性加速退化，并且由于煤岩体积和硬度的差异，呈现出不同的持续时间和退化速率。
[0097]
冲击失效(硬故障)。当煤岩表面微凸起颗粒硬度达到一定程度，截齿会发生冲击性瞬时破坏，此类故障称为硬故障。退化过程如图2和图3所示。
[0098]
步骤2：确定自然退化与冲击损伤的主要过程，建立退化过程模型：
[0099]
a、自然磨损退化过程：
[0100]
截齿的主要失效形式为磨损，影响磨损的因素主要包括两个方面：一是内部因素，如被磨损材料成分、组织结构和表面形状等。二是外部因素，如磨粒大小和硬度等特性、磨粒与被磨损材料接触载荷特性、相对运动特性和环境温度特性等。其单位时间磨损量δ0应用伽马过程进行描述，概率密度函数为：
[0101][0102]
其中，α为形状参数(shape parameter)，β为逆尺度参数。
[0103]
单位时间的磨损量为：
[0104]
x1(t)＝δ0t。
[0105]
b、冲击过程
[0106]
煤田地质条件复杂多变，煤层中无规律的存在着高硬度的夹矸和断层，致使截齿在截割煤岩时会受到交变载荷的随机冲击。故假设随机冲击以恒定的速率λ0遵循齐次泊松过程到达。用n(t)表示时间t之前到达的冲击次数，因此可得到达m次冲击的概率为：
[0107][0108]
1)冲击造成的瞬时退化
[0109]
由于煤岩硬度突变，在冲击到达的瞬间会造成截齿的突然退化，从而引起总退化量的增加。煤岩硬度越高，冲击幅值越大，截齿由于载荷突变，瞬时的退化量也越大，即截齿瞬时退化量和冲击幅值成正相关，假设瞬时退化量与冲击幅值之间为线性关系其中为线性关系常数，若在t时刻之前，遭受了m次冲击，则将截齿总的瞬时退化量定义为：
[0110][0111]
其中，i＝0,1,2,...,m。
[0112]
2)冲击持续时间内的变速率加速退化
[0113]
由于煤层中夹矸和断层硬度高，且具有一定体积，假设截齿在冲击持续时间内的退化率为δ＝ηδ0，δ为冲击持续时间内的退化率，η为冲击引起的退化率加速因子，反映了冲击到达后对截齿自然磨损退化的加速影响。岩石的硬度越高，冲击的幅值越大，截齿在截割煤岩时的退化速率也越大，因此在冲击持续时间内截齿的退化率高于自然退化率，且和冲击的幅值成正相关，又因截齿磨损程度随幅值的增长呈指数式增长，故假设退化率加速因子η＝exp(θv)，η≥1，θ为指数关系常数。若在t时刻之前，遭受了m次冲击，将冲击在全部持续时间内造成的加速退化量定义为：
[0114][0115]
其中，为冲击持续时间。
[0116]
步骤3：综合退化与冲击的影响，得到总退化量与过程的概率密度函数：
[0117]
1)自然磨损退化量x1(t)的概率密度函数
[0118]
已知假设在t时刻前，截齿遭受了m次冲击，设m次冲击持续时间的和为t1，即故其概率密度函数为：
[0119][0120]
其中，grampdf为以t为变量、m与λ为参数的伽马函数的pdf函数。
[0121]
截齿自然磨损的总退化量为x1的概率密度函数推导可得：
[0122][0123]
2)瞬时退化量s1(t)的概率密度函数
[0124]
假设在t时刻前，截齿遭受了m次冲击，截齿总的瞬时退化量为因瞬时退化量s1≥0，采用截尾正态分布对其进行描述，设e为中间变量，故其概率密度函数为：
[0125][0126]
其中，normpdf为正态分布的pdf函数，σ、μ分别为该正态分布的均值和方差。
[0127]
3)加速退化量s2(t)的概率密度函数
[0128]
加速退化量s2(t)的表达式为：通过中间变量进行推导，可得:
[0129][0130]
截齿在冲击持续时间内总的变速率加速退化量为:根据多个随机变量求和的概率密度函数推导公式，s2的概率密度函数为w5的概率密度函数的m次卷积，推导可得：
[0131][0132]
3)综合三种退化过程的影响，截齿的总退化量x(t)的概率密度函数推导可得：
[0133][0134]
步骤4：对截齿的可靠度进行计算分析：
[0135]
当采掘机械截齿的高度y(t)低于软故障阈值hs时，就会发生软故障，考虑到冲击过程的影响，软故障和硬故障是相互依赖的，并且当不同数量的有害冲击到达时，退化过程是不同的，因此在以下两种情况下，导出了在固定数量的冲击到达的情况下，截齿从软故障中幸存的概率。
[0136]
a、情况1：n(t)＝m＝0
[0137]
当时间t之前没有发生随机冲击，即n(t)＝0时，那么截齿的高度y(t)只受长期连续自然磨损退化影响。当仅考虑软故障时，截齿在时间t的可靠性函数为:
[0138][0139]
b、情况2：n(t)＝m＞0
[0140]
当时间t之前冲击到达的次数n(t)＝m＞0,m＝1,2
…
时，那么截齿的高度y(t)受到长期连续自然退化、冲击引起的瞬时退化和冲击持续时间内加速退化的影响，当仅考虑软故障时，截齿在时间t的可靠性函数为:
[0141][0142]
1)截齿硬故障的可靠性建模
[0143]
当采掘机械截齿的所受冲击的幅值vi高于硬故障阈值vh时，就会发生硬故障，根据第2节的描述，很容易获得截齿从随机冲击中幸存的概率f
vi
(vh)。因此，在冲击到达的次数n(t)＝m＞0,m＝1,2
…
时，当仅考虑硬故障时，截齿在时间t的可靠性函数为：
[0144][0145]
2)竞争失效过程的可靠性分析
[0146]
采掘机械截齿故障是软故障和硬故障竞争的结果，在3.1小节和3.2小节中分别推导了它们在固定数量的随机冲击下的可靠性函数。因此，竞争失效的截齿的可靠性函数可推导如下：
[0147][0148]
3)模型对比
[0149]
不同模型下的可靠度分析如下表1和图4所示。
[0150]
表1不同模型下的可靠度分析表
[0151][0152]
[0153]
此外，对应于上述提供的掘进机截齿可靠性分析方法，本发明还提供了一种掘进机截齿可靠性分析系统，如图5所示，该系统包括：获取模块1、退化量确定模块2、概率密度函数确定模块3、总退化量的概率密度函数确定模块4、可靠性函数确定模块5、整体可靠性函数确定模块6和可靠性分析结果生成模块7。
[0154]
获取模块1用于获取待分析掘进机截齿的单位时间磨损量、受冲击的冲击幅值和冲击持续时间。
[0155]
退化量确定模块2用于根据单位时间磨损量、受冲击的冲击幅值和冲击持续时间确定掘进机截齿的退化量。掘进机截齿的退化量包括：自然磨损退化过程中掘进机截齿的退化量、冲击造成的瞬时退化过程中掘进机截齿的退化量和冲击造成的变速度加速退化过程中掘进机截齿的退化量。
[0156]
概率密度函数确定模块3用于根据退化量确定概率密度函数。概率密度函数包括：第一概率密度函数、第二概率密度函数和第三概率密度函数。
[0157]
总退化量的概率密度函数确定模块4用于根据概率密度函数确定掘进机截齿总退化量的概率密度函数。
[0158]
可靠性函数确定模块5用于根据概率密度函数和掘进机截齿总退化量的概率密度函数确定掘进机截齿的可靠性函数。可靠性函数包括：未发生冲击时掘进机截齿的可靠性函数、冲击次数未达到预设次数时掘进机截齿的可靠性函数和冲击次数达到预设次数时掘进机截齿的可靠性函数。
[0159]
整体可靠性函数确定模块6用于根据可靠性函数确定掘进机截齿的整体可靠性函数。
[0160]
可靠性分析结果生成模块7用于根据掘进机截齿的整体可靠性函数确定掘进机截齿的磨损程度，以生成掘进机截齿的可靠性分析结果。
[0161]
其中退化量确定模块2优选包括：
[0162]
第一退化量确定单元，用于基于单位时间磨损量确定自然磨损退化过程中掘进机截齿的退化量，记为第一退化量。
[0163]
第二退化量确定单元，用于基于冲击幅值确定冲击造成的瞬时退化过程中掘进机截齿的退化量，记为第二退化量。
[0164]
第三退化量确定单元，用于基于单位时间磨损量、冲击幅值和冲击持续时间确定冲击造成的变速度加速退化过程中掘进机截齿的退化量，记为第三退化量。
[0165]
概率密度函数确定模块4优选包括：
[0166]
第一概率密度函数确定单元，用于根据第一退化量确定第一概率密度函数。
[0167]
第二概率密度函数确定单元，用于根据第二退化量确定第二概率密度函数。
[0168]
第三概率密度函数确定单元，用于根据第三退化量确定第三概率密度函数。
[0169]
可靠性函数确定模块5优选包括：
[0170]
幸存概率确定单元，用于根据掘进机截齿总退化量的概率密度函数确定掘进机截齿的幸存概率。
[0171]
第一可靠性函数确定单元，用于根据第一概率密度函数确定第一可靠性函数。第一可靠性函数为未发生冲击时掘进机截齿的可靠性函数。
[0172]
第二可靠性函数确定单元，用于根据掘进机截齿总退化量的概率密度函数确定第
二可靠性函数。第一可靠性函数为冲击次数未达到预设次数时掘进机截齿的可靠性函数。
[0173]
第三可靠性函数确定单元，用于根据幸存概率确定第三可靠性函数。第三可靠性函数为冲击次数达到预设次数时掘进机截齿的可靠性函数。
[0174]
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
[0175]
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。