基于离散时间贝叶斯网络的采煤机液压系统可靠性分析

论文摘要

采煤机液压系统失效时,部件之间不仅存在静态失效行为,还存在动态失效行为。传统故障树分析方法只能对静态失效行为进行描述,动态故障树可以解决具有静、动态失效行为的复杂系统建模问题,但在求解时无法直接进行定量分析求解。贝叶斯网络具有对不确定性问题进行分析与推理的优点,将贝叶斯网络与动态故障树相结合,研究了基于动态故障树的离散时间贝叶斯网络分析方法和重要度算法,解决了液压系统中部件之间静动态失效行为描述及动态故障树求解的问题。首先,对液压系统中的静动态失效行为进行研究。分析了常见液压元件及液压系统的失效模式、失效机理,并采用静、动态逻辑门建立动态故障树模型,对液压系统中部件之间存在的静动态失效行为进行描述。其次,研究了基于动态故障树的离散时间贝叶斯网络分析方法。给出了离散时间贝叶斯网络、条件概率表的构建方法及叶节点故障概率和根节点后验概率的求解算法,并通过与Monte Carlo方法求解的动态故障树结果进行对比,验证了该方法的可行性。然后,为了度量部件失效时对系统失效概率的影响程度,在现有故障树和静态贝叶斯网络重要度算法的基础上,研究了离散时间贝叶斯网络根节点的概率重要度、关键重要度、F-V重要度、综合重要度算法,并通过与静态贝叶斯网络分析方法结果进行对比,验证了该算法的合理性和可行性。最后,运用基于动态故障树的离散时间贝叶斯网络分析方法和重要度算法对电牵引采煤机液压系统进行可靠性分析,得到了系统在各个时间段的失效概率和系统在各个时间段失效时各元件的后验概率、概率重要度、关键重要度、F-V重要度、综合重要度,为寻找液压系统的薄弱环节和系统可靠性提升提供依据。

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文章来源

类型: 硕士论文

作者: 刘强

导师: 陈东宁,王金祥

关键词: 离散时间贝叶斯网络,静动态失效行为,液压系统,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Ⅰ辑

专业: 数学,矿业工程

单位: 燕山大学

基金: 国家自然科学基金(基于贝叶斯网络凸模型和混合群智能的多态复杂液压系统可靠性分析及优化研究,编号:51405426),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: O212.8;TD421.6

DOI: 10.27440/d.cnki.gysdu.2019.000239

总页数: 95

文件大小: 1094K

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