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T-S动态故障树重要度分析方法及应用

2020-12-08阅读(420)

T-S动态故障树重要度分析方法及应用

论文摘要

故障树分析方法是应用最为广泛的系统可靠性分析方法之一。静态故障树分析方法无法描述系统中存在的动态逻辑关系。Dugan动态故障树通过优先与门、备件门等动态逻辑门描述系统中存在的动态逻辑关系,但无法对系统任意形式的静、动态失效逻辑关系进行描述,且不能直接进行定量分析,通常需借助Markov模型、Monte Carlo仿真、贝叶斯网络等方法。T-S动态故障树分析方法弥补了静态故障树和Dugan动态故障树分析方法的不足,增强了故障树描述静、动态失效逻辑关系的能力。为增强T-S动态故障树分析方法的适用性,研究了多态T-S动态故障树分析方法,解决存在静、动态失效行为的多态系统可靠性分析的问题;进一步,提出了T-S动态故障树的重要度算法。首先,研究了T-S动态故障树分析方法。介绍了描述静、动态逻辑关系的T-S动态门及其描述规则,给出基于T-S动态门输入、输出规则的T-S动态故障树的计算方法。通过与离散时间贝叶斯网络对比,进一步验证了T-S动态故障树分析方法的可行性,并对数字电液调节系统进行可靠性分析。其次,为解决存在静、动态失效行为的多态系统可靠性分析的问题,研究了多态T-S动态故障树分析方法。通过构建多态系统T-S动态门的描述规则,将任务时间进行离散化,给出了多态T-S动态故障树计算方法。通过与T-S故障树分析方法对比,验证了所提方法的可行性,并对加工中心转台进行可靠性分析。然后,基于T-S动态故障树分析方法,将传统故障树重要度分析方法延伸到T-S动态故障树,提出了T-S动态故障树重要度,包括风险重要度、微分重要度、改善函数和综合重要度,并给出基本事件在每个时间段和整个任务时间内的计算方法。通过与传统故障树重要度对比,验证了所提方法的可行性。最后,用所提T-S动态故障树重要度分析方法对矿井提升机液压制动系统进行可靠性分析,求得系统的故障概率和基本事件的重要度,为确定系统的薄弱环节,提升系统的可靠性提供依据。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第1章 绪论
  •   1.1 课题研究背景及意义
  •   1.2 故障树分析方法国内外研究现状
  •     1.2.1 静态故障树分析方法国内外研究现状
  •     1.2.2 动态故障树分析方法国内外研究现状
  •   1.3 重要度国内外研究现状
  •   1.4 课题来源
  •   1.5 研究思路与内容安排
  •     1.5.1 问题提出
  •     1.5.2 研究思路
  •     1.5.3 内容安排
  • 第2章 T-S动态故障树分析方法
  •   2.1 T-S动态故障树
  •     2.1.1 T-S动态门
  •     2.1.2 T-S动态门描述规则
  •     2.1.3 T-S动态故障树算法
  •   2.2 T-S动态故障树分析方法验证与应用
  •     2.2.1 T-S动态故障树分析方法验证
  •     2.2.2 T-S动态故障树分析方法应用
  •   2.3 本章小结
  • 第3章 多态T-S动态故障树分析方法
  •   3.1 多态T-S动态故障树
  •     3.1.1 多态系统T-S动态门的描述规则
  •     3.1.2 多态T-S动态故障树算法
  •   3.2 多态T-S动态故障树分析方法验证与应用
  •     3.2.1 多态T-S动态故障树分析方法验证
  •     3.2.2 多态T-S动态故障树分析方法应用
  •   3.3 本章小结
  • 第4章 T-S动态故障树重要度分析方法
  •   4.1 静态故障树重要度
  •     4.1.1 传统故障树重要度
  •     4.1.2 T-S故障树重要度
  •   4.2 T-S动态故障树重要度
  •     4.2.1 概率重要度
  •     4.2.2 关键重要度
  •     4.2.3 风险降低值
  •     4.2.4 风险业绩值
  •     4.2.5 风险重要度
  •     4.2.6 微分重要度
  •     4.2.7 改善函数
  •     4.2.8 综合重要度
  •   4.3 重要度分析方法验证与应用
  •     4.3.1 T-S动态故障树重要度分析方法验证
  •     4.3.2 T-S动态故障树重要度分析方法应用
  •   4.4 本章小结
  • 第5章 矿井提升机液压制动系统可靠性分析
  •   5.1 矿井提升机液压制动系统原理
  •   5.2 矿井提升机液压制动系统T-S动态故障树建造
  •   5.3 系统故障概率
  •   5.4 基本事件重要度
  •     5.4.1 概率重要度
  •     5.4.2 关键重要度
  •     5.4.3 风险降低值
  •     5.4.4 风险业绩值
  •     5.4.5 风险重要度
  •     5.4.6 微分重要度
  •     5.4.7 改善函数
  •     5.4.8 综合重要度
  •   5.5 本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
  • 致谢

    • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 赵宇帅

    导师: 姚成玉,刘阳

    关键词: 故障树,动态故障树,动态门,重要度,可靠性分析

    来源: 燕山大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

    专业: 数学,数学,工业通用技术及设备

    单位: 燕山大学

    基金: 国家自然科学基金(液压系统运行可靠性的时变耦合非概率建模与融合现场状态信息的实时评估研究,编号:51675460),中国博士后科学基金(基于新型动态故障树的重型机械装备液压系统可靠性分析,编号:2017M621101),河北省自然科学基金(静液传动系统运行可靠性的时变耦合非概率建模与实时评估研究,编号:E2016203306)

    分类号: TB114.3

    DOI: 10.27440/d.cnki.gysdu.2019.001421

    总页数: 90

    文件大小: 2920K

    下载量: 86

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