高功率固體激光裝置能源系統(tǒng)可靠性建模與分析.pdf

1、能源系統(tǒng)作為高功率固體激光裝置中重要的組成部分，為裝置提供符合要求的能量脈沖。作為裝置強電特征體現(xiàn)最為集中的部分，能源系統(tǒng)的可靠性直接關系到裝置整體的可靠性、穩(wěn)定性、可維修性、能量轉換效率、運行壽命等方方面面。以往針對能源系統(tǒng)開展的可靠性研究中，一方面缺乏對其各子系統(tǒng)進行詳盡的故障模式及影響分析，另一方面缺乏對其關鍵單元組件氣體開關單元的可靠性研究。
　　本文從研究背景與實際需求出發(fā)，首先對能源系統(tǒng)各子系統(tǒng)的功能結構進行了介紹，在

2、分析功能結構特點的基礎上，一方面給出了能源系統(tǒng)定性可靠性設計的通用原則，另一方面給出了各類子系統(tǒng)在定性可靠性設計中基于結構設計和器件設計兩方面應采取的具體措施。接著對各子系統(tǒng)進行了全面的FMEA分析，辨識出相應的故障模式、影響及原因，并提出了改進措施。
　　對關鍵單元組件的可靠性研究也是可靠性工作的重要部分。本文通過建立故障數(shù)據(jù)收集規(guī)范和管理模式，開展了故障數(shù)據(jù)采集工作，并以此為基礎，分析了選擇氣體開關單元作為關鍵單元組件的原因，

3、并對其開展FTA分析；通過故障樹向貝葉斯網(wǎng)絡的轉換建模，基于貝葉斯網(wǎng)絡模型開展了可靠性評價與診斷分析，并在結合工程實際分析主要故障原因的基礎上，提出了氣體開關單元可靠性增長的相關建議，并對改進效果進行了描述。
　　對于關鍵零部件的動態(tài)可靠性建模與分析是影響能源系統(tǒng)運行可靠性的重要因素。本文研究了能源系統(tǒng)氣體開關單元中主氣體開關這一關鍵零部件性能退化過程的建模與可靠性分析方法，通過建立同時考慮個體差異性和載荷應力作用的性能退化過程模

4、型，并進一步研究了基于貝葉斯方法的模型參數(shù)估計、性能退化預測與可靠性評估的方法，為能源系統(tǒng)關鍵零部件的運行與維護提供了新的動態(tài)建模與分析方法，并給出了相應的運行維護建議。
　　通過這些研究的開展，對能源系統(tǒng)及其關鍵單元組件的可靠性現(xiàn)狀有了較為明晰的認識。以此得出的結論和改進建議，通過與工程實際的結合，取得了良好的效果。至此，該研究建立了一套子系統(tǒng)和單元組件層面可靠性研究的工作思路，可為裝置其它系統(tǒng)和單元組件開展可靠性工作提供借鑒和