一种新型动态故障树分析方法及在液压系统中的应用

摘要

针对静态故障树无法描述液压系统中元件在失效时呈现出的动态性、时序性、冗余性和相关性等动态失效特征，以及现有的动态故障树在求解顶事件失效概率时存在数据爆炸的问题，基于传统静态故障树、T-S故障树及现有的动态故障树的基础上，提出了一种新型动态故障树分析方法，进而提出了新型动态故障树的重要度算法，最后采用新型动态故障树分析方法及其重要度算法对数控机床液压系统进行了可靠性分析。
　　首先，基于静态故障树、现有的动态故障树，提出一种新型动态故障树分析方法。新型动态故障树分析方法在求解过程中，不仅能够得到系统在任务时间内的失效概率，还可得到任务时间内各时间段内的失效概率，为系统在任意时间段内的可靠性定性与定量分析提供依据。通过与传统静态故障树、T-S故障树以及现有的动态故障树分析方法对比，验证了新型动态故障树分析方法的可行性及更广泛的适用性。
　　其次，重要度作为故障树定量分析方法中的重要组成部分，反映基本事件或系统的割集对系统的重要程度。基于所提出的新型动态故障树分析方法的基础上，提出新型动态故障树的概率重要度、关键重要度算法，分别从概率重要度、关键重要度的物理意义出发，描述了具有动态失效特征的基本事件的重要度，为系统的可靠性定量分析提供依据。通过与传统静态故障树、T-S故障树的重要度算法对比，验证了所提重要度算法的可行性。
　　最后，数控机床是装备制造业的工作母机，其可靠性问题已成为制约机械装备制造行业发展的关键共性问题，将新型动态故障树分析方法及其重要度算法应用到数控机床液压系统的可靠性分析中，求解出液压系统失效时顶事件的失效概率及各个基本事件的概率重要度和关键重要度，为数控机床液压系统的可靠性提升、故障诊断和基于可靠性的状态维修提供依据。

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第1章 绪 论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 静态故障树分析方法

1.3 动态故障树分析方法

1.4 课题来源

1.5 研究思路与内容安排

第2章 新型动态故障树分析方法

2.1 新型动态故障树分析方法

2.2 传统动态逻辑门的新型动态门等价形式

2.3 故障树分析算法对比

2.4 新型动态故障树分析方法算例

2.5 本章小结

第3章 新型动态故障树重要度算法

3.1 传统静态故障树重要度算法

3.2 T-S故障树重要度算法

3.3 新型动态故障树重要度算法

3.4 故障树重要度算法对比

3.5 新型动态故障树重要度分析算例

3.6 本章小结

第4章 数控机床液压系统可靠性分析

4.1 某型数控机床液压系统可靠性分析

4.2 CK6140数控车床液压系统可靠性分析

4.3 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢