故障樹(shù)和事件樹(shù)建模與分析的關(guān)鍵算法研究.pdf

1、系統(tǒng)可靠性分析和安全評(píng)價(jià)的研究對(duì)我國(guó)核工業(yè)發(fā)展與國(guó)防安全事業(yè)等有著極其重要的意義，故障樹(shù)和事件樹(shù)建模與分析技術(shù)被公認(rèn)為是大型復(fù)雜系統(tǒng)的可靠性分析和安全性評(píng)價(jià)的重要方法之一。
　　在故障樹(shù)和事件樹(shù)的建模與分析過(guò)程中，非邏輯處理、邊界條件集處理和共因失效分析是其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和重要組成部分，其技術(shù)方法的改進(jìn)優(yōu)化不僅能夠在系統(tǒng)建模分析中減少建模過(guò)程的繁雜重復(fù)所帶來(lái)的時(shí)間耗費(fèi)和模型錯(cuò)漏，而且可以提高計(jì)算分析精度和減少計(jì)算資源消耗，因此本論文

2、針對(duì)這些問(wèn)題展開(kāi)深入的探索和研究:
　　(1)提出了一種基于德摩根展開(kāi)改進(jìn)算法和邊界條件相結(jié)合的事件樹(shù)到故障樹(shù)的轉(zhuǎn)換建模算法，根據(jù)多邊界條件采用不同的展開(kāi)建模方式對(duì)模型中的非邏輯進(jìn)行計(jì)算處理，通過(guò)多個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)例題的校核，驗(yàn)證了算法的正確性和計(jì)算效率，比傳統(tǒng)的大鏈接轉(zhuǎn)換建模算法節(jié)省了8％～33％的計(jì)算時(shí)間;
　　(2)提出了一種以多開(kāi)關(guān)事件集為基礎(chǔ)的故障樹(shù)轉(zhuǎn)換頁(yè)重用算法，對(duì)故障樹(shù)的實(shí)際開(kāi)關(guān)事件集進(jìn)行多重嵌套式的處理，解決了多邊

3、界條件集事件樹(shù)分析的模型基本單元取值沖突問(wèn)題，采用多個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)例題與秦山核電廠的實(shí)際模型進(jìn)行了測(cè)試和驗(yàn)證，并與國(guó)際同類(lèi)軟件RiskSpectrum對(duì)比，計(jì)算結(jié)果正確而且計(jì)算速度快7％～43％;
　　(3)發(fā)展了一種支持非勻稱(chēng)共因失效的共因結(jié)構(gòu)分解法，提高了多邊界條件集的事件樹(shù)分析和計(jì)算速度。此方法基于多重共因失效分解，并從傳統(tǒng)勻稱(chēng)性假設(shè)中抽象出更為寬松合理的獨(dú)立失效拆分假設(shè)和共因影響效果勻稱(chēng)性假設(shè)，使得分解轉(zhuǎn)換后的共因組能夠使用傳

4、統(tǒng)共因失效模型進(jìn)行計(jì)算，而且能支持多種部件類(lèi)型和不同共因模型的非勻稱(chēng)共因失效分析，將新方法與傳統(tǒng)的樂(lè)觀和保守的共因失效分析方法進(jìn)行了比較分析，驗(yàn)證了新方法的正確性和有效性。
　　基于上述研究，本論文在中國(guó)科學(xué)院核能安全技術(shù)研究所·FDS團(tuán)隊(duì)前期開(kāi)發(fā)的可靠性和概率安全分析軟件RiskA的基礎(chǔ)上，對(duì)故障樹(shù)和事件樹(shù)的建模與分析模塊的相應(yīng)關(guān)鍵算法進(jìn)行了編程實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用驗(yàn)證。所發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)能夠快速對(duì)大型復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行更高效率和精度的故障樹(shù)和事