航空发动机滑油系统动态故障分析

 为解决航空发动机滑油系统安全性分析中容错与余度备份系统的故障建模与分析,提出了基于动态逻辑门和模块化思想的动态故障树分析方法。针对滑油系统某典型的故障状态,开展动态故障树建模,与传统的静态故障树建模方法进行比较。分析结果表明,使用静态故障树建模得到的滑油系统故障发生频率远远偏离系统真实的故障发生频次(误差将近20 倍);动态故障树建模可以准确描述系统故障的时序关系,且在保证分析效率的前提下精确评估滑油系统的故障发生概率。动态故障树建模方法在航空发动机系统尤其是民用航空发动机系统安全性评估中具有非常广泛的应用前景。     

基于威布尔分布的动态故障树对数字电液控制系统优化的评价研究

对于火电厂汽轮机组并网运行阶段的数字电液(digital electro-hydraulic,DEH)控制系统的不足,进行了逻辑优化。进而需要对优化后DEH控制系统的可靠性进行评价。目前可靠性评价中,大都假设设备运行于偶然失效期,失效率假定为常数。然而,实践证明当设备运行于耗损失效期时,失效率服从威布尔分布。因此,将威布尔分布和马尔可夫模型相结合,建立了优化后DEH控制系统失效的动态故障树(dynamic fault tree,DFT)模型。对运行于耗损失效期的DEH控制系统的可靠性进行了研究,验证了优化后DEH控制系统可靠性的提高,为设备长时间运行后的可靠性评估提供依据。     

基于贝叶斯网络的核电厂安全系统可靠性分析

 针对核电厂改进的辅助给水系统（ASG）,研究了基于贝叶斯网络的系统安全评价方法。通过故障模式与影响分析构建ASG系统可靠性框图,根据可靠性框图与贝叶斯网络的映射关系,建立ASG系统贝叶斯网络,利用网络推理计算事件发生概率,对系统进行了可靠性分析。研究结果表明,该方法通过贝叶斯网络的正向推理、反向推理和双向推理,能够计算任意节点事件的发生概率,表征设备多态失效模式和获得更多评估信息,与传统的故障树方法相比,具有更强的分析能力和更接近实际,适用于核电厂安全系统的可靠性评价,且具有一定的优越性。     

基于DBN的区域计算机联锁系统可靠性分析

区域计算机联锁设备是实现区域内行车安全、保证运输效率的核心设备,对其可靠性研究具有重要意义。结合目前存在的2种区域联锁制式,采用一种新的联锁方案,即在主控站和从控站(选择其中1站或多站)均设置联锁设备。综合考虑联锁系统的共因故障和可维修等因素,利用动态贝叶斯网络对其进行可靠性分析。首先,从系统故障■安全和危险输出的角度出发,建立区域两联锁单元和三联锁单元的动态故障树,并将其转换为相应的动态贝叶斯网络模型;然后利用动态贝叶斯网络的推理特性,对区域联锁系统进行可靠性分析;最后比较了该方法与基于静态贝叶斯网络和动态故障树分析法的结果。计算结果表明:主控站和其中之一的从控站均设置联锁设备是实现区域联锁的较佳方式;且基于动态贝叶斯网络的系统可靠性分析较上述两种方法在计算准确度和时间复杂度方面均有明显优势;并通过动态贝叶斯网络的诊断推理可知,共因故障是系统故障的主要原因,因此应重点防范以降低事故发生的概率。     

基于故障树和贝叶斯网络的危化品罐式运输车道路运输系统的可靠性分析

为保障危化品罐式运输车道路运输系统的可靠性,提出一种基于故障树分析法和贝叶斯网络的系统可靠性研究方法.首先,根据道路运输系统故障树模型向贝叶斯网络转化的方法确定贝叶斯网络模型和条件概率表;其次,结合贝叶斯网络双向推理算法对危化品道路运输系统进行推理计算;最后,分析得出危化品罐式运输车道路运输系统的可靠度.研究发现:该方法可以根据根节点故障的先验概率正向推理系统失效的可能性,并且可以通过根节点的概率重要度分析结果排查故障,同时可以通过反向推理计算根节点的后验概率诊断故障.在结论中,提出了针对系统中关键风险事件的应对策略.     

全天候海冰气象监测系统可靠性研究

目的】为了减少海冰对平台生产所造成的影响,JZ9-3海域首次引用了全天候海冰气象监测系统。为了确保系统的正常运行,需要对系统进行可靠性评估。【方法】采用动态模糊故障树法,对全天候海冰气象监测系统的可靠性进行评估,同时提出初步的预防措施。【结果】通过应用动态模糊故障树对系统可靠性进行评估,获取了系统的薄弱环节,并提出了有效措施对薄弱环节加以控制。【结论】通过研究,有效地提高了系统的可靠性,这也是动态模糊故障树在国内的首次应用,为未来动态模糊故障树的广泛应用奠定基础。     

基于元动作的铣齿机机械结构可靠性评估

针对大型数控铣齿设备机械结构可靠性分析不足的问题,文章提出一种基于元动作的铣齿机机械结构可靠性评估方法。首先引入元动作理论,采用功能-运动-动作(function-movement-action, FMA)分解方法对数控铣齿机床进行功能分解,得到元动作单元集;对元动作单元进行故障模式及影响分析,运用模糊TOPSIS(technique for order preference by similarity to an ideal solution)方法优化其风险评估排序能力,提取关键元动作单元;对关键元动作单元进行故障树分析(fault tree analysis, FTA),引入故障树贝叶斯理论,提升其故障溯源推理能力,实现数控铣齿机床可靠性评估能力优化;最后以某公司数控铣齿机床为例,验证了该模型的有效性。     

基于威布尔分布的动态故障树对DEH控制系统优化的评价研究

对于火电厂汽轮机组并网运行阶段的数字电液控制系统(Digital Electro-Hydraulic Control System,DEH)的不足,进行了逻辑优化。进而需要对优化后DEH控制系统的可靠性进行评价。目前可靠性评价中,大都假设设备运行于偶然失效期,失效率假定为常数。然而,实践证明当设备运行于耗损失效期时,失效率服从威布尔分布。因此,将威布尔分布和马尔可夫模型相结合,建立了优化后DEH控制系统失效的动态故障树(Dynamic Fault Tree,DFT) 模型。对运行于耗损失效期的DEH控制系统的可靠性进行了研究,验证了优化后DEH控制系统可靠性的提高,为设备长时间运行后的可靠性评估提供依据。     

基于混合DBN的海上编队通信链路威胁估计

针对海上编队通信链路威胁估计涉及因素多、知识表示与推理存在不确定性等问题,分析了海上编队通信链路威胁要素,依据要素间因果关系建立了通信链路威胁估计的混合动态贝叶斯网络(DBN)模型,提出了混合DBN模型中连续型网络节点变量的学习方法。仿真分析证实了该方法的有效性和可操作性。     

基于动态故障树的导弹驾驶仪系统可靠性分析

导弹驾驶仪系统的可靠性是影响整个导弹任务成功的重要因素。由于该系统构成复杂且部件故障具有动态特性,传统的故障树分析方法很难描述系统失效的动态机制。为此,首先建立了某驾驶仪系统的动态故障树;然后根据部件测试和维修过程中的不确定状态按照一定的概率转化为可维修和不可维修的部件,从而对系统进行可靠性分析。在求解过程中,为了避免马尔科夫链应用中存在的组合爆炸问题,将蒙特卡洛方法应用于动态子树的求解中。仿真结果表明,上述方法可以对复杂、动态系统进行可靠性分析。     

Reliability Analysis of Electrical System of CNC Machine Tool Based on Dynamic Fault Tree Analysis Method

The electrical system of CNC machine tool is very complex which involves many uncertain factors and dynamic stochastic characteristics when failure occurs.Therefore,the traditional system reliability analysis method,fault tree analysis(FTA)method,based on static logic and static failure mechanism is no longer applicable for dynamic systems reliability analysis.Dynamic fault tree(DFT)analysis method can solve this problem effectively.In this method,DFT first should be pretreated to get a simplified fault tree(FT);then the FT was modularized to get the independent static subtrees and dynamic subtrees.Binary decision diagram(BDD)analysis method was used to analyze static subtrees,while an approximation algorithm was used to deal with dynamic subtrees.When the scale of each subtree is smaller than the system scale,the analysis efficiency can be improved significantly.At last,the usefulness of this DFT analysis method was proved by applying it to analyzing the reliability of electrical system.     

采用动态故障树分析诊断系统故障的信息融合法

为提高系统故障诊断效率,提出了一种利用动态故障树分析诊断系统故障的信息融合方法,该方法充分发挥动态故障树建模和贝叶斯网络推理各自优势,通过集成系统结构信息和传感器信息来诊断系统故障.采用高效的零压缩二元决策图生成系统所有最小割集,并采用贝叶斯网络方法计算部件和最小割集的诊断重要度;根据传感器证据信息对系统特征函数化简,同时对部件和证据条件下割集的诊断重要度进行更新;综合考虑部件和割集诊断重要度设计了系统诊断决策算法,生成诊断决策树以指导维修人员恢复系统故障;最后通过实例验证了该故障诊断方法的有效性.     

模糊动态贝叶斯可靠性分析方法及其在动车制动系统中的应用

针对动车制动系统的故障发生率具有模糊不确定性以及实际工作环境中故障的发生包含动态性特点,运用三角模糊数和扩展原理来表示底事件故障率,将动态离散时间贝叶斯网络模型与故障树模型相结合,分析获得动态贝叶斯网络叶节点的模糊故障率和各根节点的后验概率。解决了不确定条件下的动态系统可靠性分析问题,对兰新客专线路上运行的动车组的制动空气供给系统进行分析,获得了系统的可靠度预测曲线和薄弱环节,为该路线上运行动车的制动系统针对故障特点制定相应的检修和维护方案提供了理论依据。     

基于故障树的系统可靠性估计不确定性分

针对系统可靠性优化问题,提出了系统可靠性估计不确定性的分析方法.通过定性分析,求出故障树的所有最小割集,把故障树模型转换成串并联结构模型;利用串并联系统可靠性估计方差分析方法求得系统可靠性估计方差,并把系统可靠性估计方差近似分解成组成单元可靠性估计方差的线性组合,找出对系统可靠性估计不确定性影响大的组成单元.通过鱼雷系统可靠性估计不确定性分析,证明对系统进行可靠性估计不确定性分析,有利于改善系统可靠性估计的准确性.     

贝叶斯网络在机械系统可靠性评估中的应用

针对故障树分析方法在可靠性评估方法中的局限性,提出了基于贝叶斯网络的机械系统可靠性评估新方法.首先根据系统可靠性框图建立故障树,然后将故障树直接映射成为贝叶斯网络,构建条件概率表,运用贝叶斯网络的推理能力进行系统的可靠性评估.该方法不但能计算出机械系统的可靠性指标,而且能方便地给出某一个部件或几个部件对系统可靠性的影响大小,识别系统的薄弱环节.最后通过实例验证了用贝叶斯网络进行机械系统可靠性评估的有效性.     

分布式光伏电站可靠性评价

随着光伏发电大规模增长,光伏电站的可靠性评价受到了更多关注.本文通过分析分布式电站特征问题,如复杂环境、电网波动性大、散热条件差、复杂安装条件等,并运用故障树理论建立了分布式光伏电站的可靠性评价方法.通过对系统中各器件的失效模型进行分析,获得发电系统的整体失效数据,结论提出了几种合理改善电站可靠性的措施意见.该结论有助于建立更加灵活高效的分布式光伏发电系统维护策略,并为优化分布式系统提供一整套思路,为未来光伏电站配置储能系统提供评价指标参考.     

故障树定量分析的BJQG程序及造纸机系统故障树分析

故障树分析(FTA)法是近十余年来迅速发展起来的对复杂系统进行可靠性分析的一种有效方法,电子计算机是应用FTA法必不可少的工具。本文介绍了一个作者设计的故障树定量分析的通用程序—BJQG程序。本文还应用FTA法对3150型造纸机系统的可靠性进行了分析。通过建立故障树,对该故障树进行定性和定量计算,获得了有关该系统可靠性特征的有用信息。并据此对该系统的改进提出建议。本文应用BJQG程序对该故障树进行定量计算,取得符合实际的结果。