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FMECA和FRACAS在无人机动力系统中的应用

作 者: 唐成
导 师: 黄洪钟
学 校: 电子科技大学
专 业: 机械设计及理论
关键词: 无人机 动力系统 故障模式影响及危害性分析(FMECA) 故障报告分析及纠正措施系统(FRACAS) 模糊集
分类号: V279
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
下 载: 153次
引 用: 1次
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内容摘要


无人机研制的过程中,可靠性工作的开展存在诸多问题。可靠性工作缺乏统一的协调、管理,造成各部门分析的可靠性数据很难得到所有部门的一致认可,各部门之间难以合作形成合力;各部门缺乏对可靠性方法和可靠性工作流程的深入研究,造成一些需要及时跟进的可靠性工作难以开展;各个部门之间没有统一的信息化的可靠性管理平台,甚至有些部门采用手工填写的方式,造成可靠性工作效率低下,同时使各部门之间的信息交流不畅。种种问题难以真正提高可靠性工作水平,也很难提高无人机的可靠性。FRACAS(Failure Reporting, Analysis and Corrective Action Systems)是“故障报告、分析和纠正措施系统”。利用“信息反馈,闭环控制”的原理,通过一套规范化的程序,保证故障信息的正确性和完整性,及时利用故障信息对产品进行分析、改进,从而实现产品可靠性的增长,达到对产品可靠性和维修性的预期要求,防止故障再现。FMECA(Failure Mode, Effects and Criticality Analysis)是“故障模式、影响及危害性分析”,通过逐一分析各组成部分的不同故障对系统工作的影响,全面识别设计中的薄弱环节和关键项目,并为评价和改进系统设计的可靠性提供基本信息。针对无人机动力系统的可靠性工作实际,本文开展了如下几个方面的工作。(1)提出了开展无人机动力系统可靠性工作的建议方案,目的是帮助协调设计部门、质量可靠性中心、成品厂等部门,使各部门明确各自的可靠性工作职责和任务。(2)开展对无人机动力系统的FMECA研究,按照《故障模式、影响及危害性分析指南》(GJB1391-2006)的规范要求生成《某型无人机动力系统FMECA报告》,为后续可靠性工作的开展奠定基础。(3)在FMECA分析的基础上开发FRACAS信息系统,该系统是根据《故障报告、分析和纠正措施系统》(GJB841)规范要求并结合可靠性工作相关需求开发设计的。通过该系统规范了可靠性工作流程,进一步明确了各部门的职责和任务。(4)在危害性分析(CA, Criticality Analysis)中,针对风险优先数(RPN, Risk Priority Number)评分过程中存在的主观性的缺点,研究了基于模糊数学理论的故障模式危害性分析方法模糊RPN法(FRPN, Fuzzy Risk Priority Number),为CA分析提供了一个更优的分析方法。通过这一系列工作的开展,规范了可靠性工作流程,明确了各部门可靠性工作职责,提高了可靠性工作效率。对提高某型无人机的可靠性水平具有积极意义,也为后续型号的研制提供了参考。

全文目录


摘要  4-6
ABSTRACT  6-11
第一章 绪论  11-21
  1.1 可靠性技术的发展现状与趋势  11-13
  1.2 FMECA 发展简史及发展现状  13-16
    1.2.1 FMECA 发展简史  13-15
    1.2.2 FMECA 的研究现状  15-16
  1.3 课题背景和来源  16-18
    1.3.1 课题背景  16-17
    1.3.2 课题来源  17-18
  1.4 课题研究目的  18
  1.5 课题研究内容  18-19
  1.6 论文的组织结构  19-21
第二章 无人机原理和FMECA 技术研究  21-28
  2.1 无人机系统  21-25
    2.1.1 无人机系统简介  21-23
    2.1.2 无人机动力装置  23-25
  2.2 FMECA 技术介绍  25-27
    2.2.1 概述  25
    2.2.2 FMECA 的分析方法  25
    2.2.3 FMECA 过程描述  25-27
  2.3 小结  27-28
第三章 FMECA 在无人机动力系统中的应用  28-47
  3.1 FMECA 所需的主要信息  28
  3.2 系统定义  28-32
    3.2.1 概述  28-31
    3.2.2 无人机动力系统实例分析  31-32
  3.3 产品约定层次划分  32-34
    3.3.1 概述  32-33
    3.3.2 无人机动力系统实例分析  33-34
  3.4 故障模式影响分析  34-43
    3.4.1 故障模式分析  34-36
    3.4.2 故障原因分析  36-37
    3.4.3 故障影响分析  37
    3.4.4 严酷度定义  37-38
    3.4.5 确定故障影响和严酷度等级  38
    3.4.6 补偿措施分析  38-39
    3.4.7 危害性分析(CA 分析)  39-42
    3.4.8 FMECA 报告  42-43
  3.5 FMECA 在某型无人机动力系统的应用  43-46
  3.6 小结  46-47
第四章 FRACAS 系统在某型无人机中的应用  47-64
  4.1 概述  47-55
    4.1.1 FRACAS 的定义  47-48
    4.1.2 FRACAS 发展概况  48-50
    4.1.3 FRACAS 流程  50-51
    4.1.4 FRACAS 的实施  51-52
    4.1.5 FRACAS 实施过程中存在的问题  52-54
    4.1.6 FRACAS 的计算机辅助功能  54-55
  4.2 FRACAS 应用系统设计  55-63
    4.2.1 系统设计目标  55-57
    4.2.2 系统技术路线  57
    4.2.3 FRACAS 系统流程  57-59
    4.2.4 系统功能模块划分  59
    4.2.5 软件运行环境  59-60
    4.2.6 软件界面介绍  60-63
  4.3 小结  63-64
第五章 基于模糊理论的危害性分析  64-74
  5.1 模糊数学基本理论  64-67
    5.1.1 模糊数学的产生和发展  64-65
    5.1.2 模糊理论基础  65-67
  5.2 模糊RPN 方法(FRPN)  67-70
  5.3 模糊评判法在无人机动力系统的应用  70-73
    5.3.1 无人机动力系统FMEA 分析  70
    5.3.2 统计专家评分  70-71
    5.3.3 建立失效模式的综合评判矩阵  71-72
    5.3.4 建立因素权重集  72
    5.3.5 对失效模式综合评判  72-73
  5.4 小结  73-74
第六章 总结与展望  74-76
  6.1 总结  74-75
  6.2 展望  75-76
致谢  76-77
参考文献  77-81
攻硕期间取得的成果  81-82

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中图分类: > 航空、航天 > 航空 > 各类型航空器 > 无人驾驶飞机
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