学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

民用飞机共模故障分析方法及工程应用研究

作　者: 孔凡凡
导　师: 孙有朝
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 载运工具运用工程
关键词: 共模故障可靠性冗余系统扩展的故障树马尔柯夫分析环境载荷零件强度 Monte Carlo
分类号: V267
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 69次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着现代飞机系统的日趋复杂,冗余度的增加,部件的独立失效对系统安全事故的影响逐渐减少,而多个部件同时失效对系统安全事故的影响呈增加的趋势。共模故障是各类系统中广泛存在的一种相关失效形式,这种故障形式的存在使得冗余系统的可靠度降低一个、两个甚至更高的数量级,严重影响了冗余系统的安全作用。本文在综合考虑共模故障产生机理的基础上,对共模故障进行了如下研究:分析了共模故障分析方法在民机安全性分析中的应用时机及共模故障产生的原因,针对共模故障发生的机理不同将其分为共同原因导致的共模故障和因果失效产生的共模故障两大类。针对民机设计中典型共模故障来源(液压、电源、动力、引气等)进行分析研究,从设计、安装、环境等方面考虑,给出了共同原因导致的共模故障的定性分析方法,对定性分析中不满足独立性要求的冗余单元,在传统可靠性模型的基础上,添加了共模故障的信息,采用扩展的故障树和马尔柯夫分析方法,建立了共模故障模型。最后通过刹车系统控制组件(BSCU)的共模故障分析,验证了所建立模型在工程应用领域的价值。通过因果失效导致的共模故障的失效机理分析,针对传统模型的信息遗漏问题,以零件强度和环境载荷的特征及其相互关系为背景,全面考虑了系统零件之间的相关性,把零件失效看成独立失效和共模失效相互作用的结果,将冗余系统可靠度重新定义为零件强度最大次序统计量大于载荷的概率,建立了一种与实际更相吻合的可靠性模型,并运用Monte Carlo方法进行了仿真,验证了模型的正确性。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-11
第一章绪论  11-17
  1.1 研究目的  11
  1.2 共模故障（CMF）的研究现状  11-15
  1.3 主要研究内容  15-17
第二章共模故障产生的原因分析  17-24
  2.1 常用的安全性分析方法及应用时机分析  17-19
    2.1.1 安全性分析的目的  17
    2.1.2 安全性分析方法  17-18
    2.1.3 各种安全性分析方法的应用时机分析  18-19
  2.2 共模故障定义与实例分析  19-20
    2.2.1 共模故障的概述  19-20
    2.2.2 共模故障的定义  20
    2.2.3 共模故障实例  20
  2.3 共模故障的分类方法研究  20-23
    2.3.1 分析共模故障产生的原因  20-21
    2.3.2 共同原因导致共模故障的影响因素分析  21-22
    2.3.3 共同原因导致的共模故障的比例  22-23
    2.3.4 因果失效产生的共模故障  23
  2.4 本章小结  23-24
第三章共同原因导致的共模故障的分析方法研究  24-42
  3.1 共同原因导致的共模故障的定性分析方法研究  24-28
    3.1.1 分析系统特性  24
    3.1.2 民用飞机典型共模故障来源分析  24-28
    3.1.3 共模故障独立性要求分析  28
  3.2 共同原因导致的共模故障的定量分析方法研究  28-31
    3.2.1 扩展的故障树在共模故障分析中的应用研究  28-29
    3.2.2 马尔柯夫模型在共模故障分析中的应用研究  29-31
  3.3 共同原因导致的共模故障的预防措施研究  31-33
    3.3.1 设计管理措施分析  31
    3.3.2 设计技术研究  31-32
    3.3.3 质量管理措施分析  32-33
    3.3.4 使用技术研究  33
  3.4 分析方法的工程应用研究  33-40
    3.4.1 刹车系统控制组件（BSCU）及功能描述  34-35
    3.4.2 BSCU CMF 来源分析  35
    3.4.3 BSCU 失效概率的计算  35-39
    3.4.4 防止BSCU CMF 发生的措施及设计方案分析  39-40
  3.5 本章小结  40-42
第四章因果失效产生的共模故障的分析方法研究  42-56
  4.1 因果失效产生的共模故障的系统的可靠性分析  42-43
    4.1.1 存在因果失效的冗余系统  42
    4.1.2 因果失效导致共模故障的系统的可靠性分析流程  42-43
  4.2 载荷-强度干涉分析  43-47
    4.2.1 载荷-强度干涉理论  43-44
    4.2.2 应用载荷-强度干涉理论计算系统可靠度  44-45
    4.2.3 载荷、强度分布的确定方法  45-47
  4.3 共模故障的载荷均担共载冗余系统的可靠度计算模型  47-50
    4.3.1 次序统计量原理  47-48
    4.3.2 冗余系统失效的重新定义  48-49
    4.3.3 共模故障的载荷均担共载冗余系统的可靠度模型  49-50
  4.4 模型验证与工程应用实例分析  50-55
    4.4.1 模型应用分析  50-52
    4.4.2 Monte Carlo 分析验证  52-55
  4.5 本章小结  55-56
第五章总结与展望  56-58
  5.1 本文总结  56
  5.2 展望  56-58
参考文献  58-61
致谢  61-62
在学期间的研究成果及发表的学术论文  62-63
附录  63-66

民用飞机共模故障分析方法及工程应用研究

内容摘要

全文目录

相似论文