可靠性工程中的重要度分析.pdf

1、重要度分析是進(jìn)行系統(tǒng)可靠性分析的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一,用于定量分析系統(tǒng)中組件對系統(tǒng)影響的重要程度。它是融合了靈敏度、風(fēng)險性、危害度和重要性等多類知識的前沿和熱點(diǎn)研究領(lǐng)域之一,同時也是一種確定系統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié)和提高系統(tǒng)可靠度的有力工具,對提高系統(tǒng)可靠性、安全性和進(jìn)行故障診斷具有積極的意義。當(dāng)前,對于重要度的分析尚缺乏全面深入的研究,僅僅作為可靠性工程中的一個概念,而沒有獨(dú)立全面的研究。這種局限于單一性的重要性研究可能會導(dǎo)致對系統(tǒng)的分析不夠深入。本文嘗

2、試以數(shù)控沖床模具子系統(tǒng)和供油子系統(tǒng)的可靠性分析為研究對象,以重要度分析為主線,結(jié)合二元決策圖BDD、多元決策圖MDD、邏輯微分學(xué)以及馬爾可夫隨機(jī)過程等方法,研究二態(tài)系統(tǒng)和多狀態(tài)系統(tǒng)組件的重要度,以期為進(jìn)行系統(tǒng)可靠性評定、壽命預(yù)測和故障診斷與預(yù)防提供新思路和新方法,對豐富和完善現(xiàn)有的可靠性理論和方法起到一定的積極作用。本文主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)提出基于二元決策圖(BDD)的二態(tài)系統(tǒng)重要度分析方法。采用 BDD來表示二態(tài)系統(tǒng)的

3、結(jié)構(gòu)函數(shù),以布爾定律為依據(jù),推理出 BDD的算法規(guī)則,并在此基礎(chǔ)上分析基于 BDD的概率路徑搜索以及可靠性的計(jì)算方法。利用遞歸原理實(shí)現(xiàn)由故障樹(FT)向BDD的轉(zhuǎn)化,由BDD代替FT來進(jìn)行二態(tài)系統(tǒng)的組件重要度分析,解決當(dāng)前FT法所面臨的計(jì)算量大、結(jié)果不精確以及組合爆炸問題,為重要度的計(jì)算提供了一種高效精確的方法。
　　(2)提出基于多元決策圖(MDD)的多狀態(tài)系統(tǒng)重要度分析方法。對上述所建立的BDD模型進(jìn)行拓展,研究能表示多狀態(tài)系

4、統(tǒng)結(jié)構(gòu)函數(shù)的多元決策圖(MDD),并結(jié)合邏輯微分學(xué)中的直接邏輯偏導(dǎo)數(shù)(DPLD),對多狀態(tài)系統(tǒng)的可靠性框圖(RBD)進(jìn)行模型轉(zhuǎn)換。將MDD與DPLD理論引入到多狀態(tài)組件重要度分析中,解決傳統(tǒng)上行法和下行法等路集分析法的不足,使模型建立所耗費(fèi)的時間短、計(jì)算直觀簡便。
　　(3)提出基于性能水平的多狀態(tài)系統(tǒng)可靠性分析方法?？紤]到組件的工作性能需求可能會因季節(jié)氣候或者載荷的變化而不同,提出采用性能水平來分析組件對系統(tǒng)的重要程度。探討組件