阀门及其遥控操作系统可靠性研究

摘要

可靠性工程自学科形成以来就一直受到人们的重视，尤其是在国防科技领域更是得到了长足的发展，在现代企业中，产品质量的高可靠性也已经成为了立足市场的一个必备要素。本文中研究的对象——阀门及其遥控操作系统是一种典型的机电液一体化设备，主要应用于船舶燃油系统、压载水系统，其可靠性指标直接影响着船舶的使用效能，而且产品的组成单元种类复杂，其试验、评估方法也不同，因此对其可靠性进行研究具有重要的与实际意义。
　　根据课题内容和特点，本文分为六章来阐述相关研究内容。
　　第一章，首先对可靠性工程进行了概述，介绍了国内外的发展现状，提出了本课题研究路线。
　　第二章，分析了产品的工作环境和功能，确定了产品的可靠性定性和定量要求，并对可靠性模型、可靠性试验及数据分析方法进行了总体研究。
　　第三章，是阀门的可靠性验证试验及评估方法研究。主要设计了阀门可靠性验证试验，提出了基于Bayes理论和产品相似理论的阀门小子样可靠性评估方法，对试验数据进行了评估，并与其它方法进行了对比分析研究。
　　第四章，是阀门可靠性寿命研究。主要设计了阀门可靠性寿命试验，针对出现的极少数失效数据情况，研究了阀门的失效分布，并选择Weibull-Bayes方法对其进行了可靠性寿命评估，得出了阀门的各可靠性寿命指标。
　　第五章，是遥控操作系统可靠性研究。主要设计了可靠性试验方案，研究了评估方法，并对试验结果进行评估，得出了遥控操作系统的各可靠性指标和系统低可靠性的原因。
　　第六章，是CAN总线控制系统的可靠性研究。根据遥控操作系统试验和评估结果，提出一种基于CAN总线控制的遥控操作系统方案，并对各级别CAN冗余控制系统进行了可靠性研究，确定了控制系统方案，并提出了新产品在研发设计中应遵循的可靠性设计规则。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究的背景意义和课题来源

1．1．1 课题研究的背景意义

1．1．2 课题来源

1．2 可靠性概述

1．2．1 可靠性工程概述

1．2．2 国外可靠性研究状况

1．2．3 国内可靠性研究状况

1．2．4 可靠性工程发展趋势

1．3 论文课题研究方法

1．4 本论文研究内容

第2章 系统分析及相关基础理论与方法

2．1 阀门及其遥控操作系统的使用环境及功能分析

2．1．1 使用环境及条件

2．1．2 功能分析

2．2 阀门及其遥控操作系统的可靠性要求

2．2．1 可靠性定性要求

2．2．2 可靠性定量要求

2．3 可靠性模型研究

2．3．1 可靠性框图

2．3．2 可靠性数学模型

2．3．3 常用可靠性模型

2．4 可靠性试验研究

2．4．1 可靠性试验的目的

2．4．2 可靠性试验的原理和程序

2．4．3 可靠性试验的分类

2．5 可靠性数据分析研究

2．5．1 可靠性数据分析的目的和意义

2．5．2 可靠性数据分析的主要内容

2．5．3 可靠性数据分析的基本方法

2．6 本章小结

第3章 阀门可靠性验证试验及评估方法研究

3．1 引言

3．2 阀门可靠性验证试验方案设计

3．2．1 试验方案选择

3．2．2 试验准备

3．2．3 试验方案

3．3 基于Bayes理论的特种阀门小子样可靠性评估方法研究

3．3．1 Bayes方法和相似理论介绍

3．3．2 阀门融合后验的确定

3．3．3 相似度精确值ρ的确定

3．4 特种阀门的Bayes可靠性评估

3．5 本章小结

第4章 阀门可靠性寿命研究

4．1 阀门可靠性寿命试验

4．1．1 试验方案

4．1．2 试验结果

4．2 阀门寿命分布类型研究

4．2．1 阀门寿命分布类型确定

4．2．2 威布尔分布

4．3 威布尔分布下极少失效数据的分析方法研究

4．3．1 极少失效数据分析方法的选择

4．3．2 Weibull-Bayes评估方法

4．4 阀门可靠性寿命研究

4．5 本章小结

第5章 遥控操作系统可靠性研究

5．1 遥控操作系统可靠性试验方案

5．1．1 试验方案的确定

5．1．2 可靠性试验参数确定

5．1．3 可靠性试验程序设计

5．1．4 可靠性试验仪器和设备

5．1．5 检测方法

5．2 遥控操作系统可靠性评估方法研究

5．2．1 可靠性验证参数说明

5．2．2 试验数据处理方法研究

5．3 遥控操作系统可靠性试验数据评估

5．4 本章小结

第6章 CAN总线控制系统可靠性研究

6．1 基于CAN总线的控制系统控制方案提出

6．1．1 CAN总线介绍

6．1．2 基于CAN总线控制系统的阀门遥控操作系统

6．2 系统总线网络的可靠性改进研究

6．2．1 冗余系统的分类及可靠性特性研究

6．2．2 CAN总线的冗余设计及可靠性研究

6．3 基于两级CAN的阀门遥控操作系统方案及其可靠性设计

6．3．1 两级CAN的阀门遥控操作系统

6．3．2 阀门遥控操作系统的可靠性设计

6．4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢