考慮共因失效的柴油機冷卻系統(tǒng)可靠性分析.pdf

1、共因失效是導致機械系統(tǒng)部件失效相關(guān)的重要原因之一，會增大系統(tǒng)各失效模式的聯(lián)合失效概率，降低冗余系統(tǒng)可靠度。進行系統(tǒng)可靠性分析與計算時，若只考慮系統(tǒng)各部分失效是相互獨立的，則會導致誤差過大，甚至得出錯誤的結(jié)論。對柴油機系統(tǒng)而言，由于其結(jié)構(gòu)部件的復雜性以及工作過程的關(guān)聯(lián)性，共因失效對柴油機系統(tǒng)可靠性的影響更為突出。此外，由于柴油機系統(tǒng)存在多狀態(tài)和多階段問題，共因失效會在其基礎(chǔ)上產(chǎn)生疊加效應，致使共因失效對柴油機系統(tǒng)可靠性的影響進一步加大。<

2、br>　　本文以柴油機冷卻系統(tǒng)為研究對象，結(jié)合貝葉斯網(wǎng)絡、UPM分析法、共因失效參數(shù)模型和二元決策圖等方法對柴油機冷卻系統(tǒng)的共因失效問題進行分析，以評估共因失效對系統(tǒng)可靠性的影響程度，可為系統(tǒng)的設(shè)計、故障診斷與維護等提供理論支持。論文主要工作如下：
　?。?）共因失效分析方法研究。在對共因失效的基本概念以及共因失效系統(tǒng)的分析過程介紹的基礎(chǔ)上，對共因失效的數(shù)據(jù)分析模型和處理步驟進行相應的分析，枚舉分析了共因失效分析過程中所涉及的參數(shù)

3、模型，為后續(xù)共因失效問題的研究做準備。
　　（2）柴油機冷卻系統(tǒng)共因失效問題的分析。對某型號柴油機冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進行了分析，繪制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖；對主要部件進行了故障模式分析，并對冷卻系統(tǒng)進行了故障樹分析。針對冷卻系統(tǒng)所存在的共因失效問題，依據(jù)共因失效分析流程，通過β因子模型對共因失效概率進行量化表示，應用UPM共因失效分析方法對β因子值進行更為準確的估計。
　　（3）提出了一種基于貝葉斯網(wǎng)絡的多狀態(tài)共因失效系統(tǒng)可靠性分析模

4、型。構(gòu)建柴油機冷卻系統(tǒng)多狀態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡模型，通過引入β-因子模型對機械系統(tǒng)的共因失效進行量化表示。分析表明所提出的方法可以對系統(tǒng)的共因失效問題進行清楚地表達，不需要計算最小割集，也不需要復雜的數(shù)學表達式來表示系統(tǒng)的不可靠度，適用于復雜機械系統(tǒng)共因失效的研究。
　?。?）提出了一種基于二元決策圖的多階段共因失效系統(tǒng)可靠性分析模型。利用二元決策圖對多階段任務系統(tǒng)進行建模分析，可有效處理部件間的階段依賴關(guān)系；通過引入傳播失效概率，對系統(tǒng)