雷达机电系统多态时变可靠性分析与评价方法研究

来源 :西安电子科技大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:liuwuguigui
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
可靠性作为产品的重要指标越来越受到人们重视,但如何对雷达机电系统开展合理的可靠性分析及评价仍然面临着诸多难题。其关键问题主要包括对复杂服役环境及其不确定性的正确描述、系统多状态性、零部件失效相关性的正确建模、基于退化(耗损)机理的结构动态可靠性的正确计算、可靠性敏感因素的正确识别、可靠性试验与仿真对真实服役环境及失效模式的再现等。传统的可靠性分析方法主要源于电子产品的可靠性研究,而机电系统在故障机理、模式、特性以及装配联接等方面都不同于电子产品,常规的“二态”和“相互独立”假设不再成立。因此,雷达机电系统可靠性问题需要以系统科学的思想方法,应用多学科知识,探索和研究新的可靠性分析及评价技术。  基于上述考虑,本文以典型雷达机电系统为研究对象,采用多态和动态可靠性分析理论开展雷达机电系统可靠性建模、仿真、分析与评价技术研究。主要研究内容及取得的成果如下:  (1)提出了雷达机电系统多层级可靠性模型构建方法和可靠性冗余分配算法  雷达机电系统是典型的电子、机械、控制集成系统,由结构件、电子元件、控制元件、电气设备等单元组成,每个单元在系统中的地位和作用各不相同,对系统可靠性的影响程度也各异。因此,为了方便设计师更有效地识别系统薄弱环节和开展可靠性优化设计工作,在建立系统可靠性模型时,更合理的处理方式是区别对待每个单元及其影响因素。基于上述考虑,本文利用可靠性框图和层次分析法,对雷达机电系统进行分层结构化处理,建立多层级可靠性评价体系,提出基于权重系数的多层级可靠性模型构建方法,构建能够反映不同零件重要程度的系统可靠性模型。通过实例分析,验证了该方法的合理性和有效性。  面对高可靠性要求,雷达机电系统在设计时存在如何平衡研发成本、系统重量和体积限制要求、合理分配可靠性指标等问题。因此,本文提出基于改进的粒子群混合优化算法,充分发挥粒子群算法和遗传算法在局部搜索和全局搜索的优势。案例分析结果表明,该算法具有较强的全局寻优能力,实现了大规模复杂机电系统可靠性指标的优化分配。  (2)提出了基于动态贝叶斯网络的多态系统可靠性分析方法  传统可靠性理论建立在经典概率理论和二态假设基础之上,认为系统及其零部件只有“正常”或“故障”两种状态,不能体现部件性能与系统性能的关系、系统可靠性与系统性能的关系,缺乏面向雷达机电系统的多态可靠性建模和评估的能力。针对上述问题,本文提出了基于动态贝叶斯网络的机电系统多态可靠性分析方法。该方法从功能分析出发,应用结构化分析技术得到机电系统的功能动作和相应的功能需求,完成系统功能网的构建;然后利用故障模式及影响分析技术对相应的功能和需求进行潜在故障分析,完成故障网的构建和多状态的定义;最后,将故障网映射到功能网,并转化为动态贝叶斯网络模型,通过动态贝叶斯网络的双向推理进行系统的可靠性分析和薄弱环节的识别。  (3)提出了基于上穿理论的结构动态可靠性建模方法  雷达机械结构在环境载荷持续作用下损伤不断加剧,材料性能逐渐劣化,工作应力状态呈现动态演变特征,存在磨损、疲劳、腐蚀等渐变失效模式,从而导致动态可靠性模型难以构建、瞬态失效概率和累积失效概率难以计算等问题。针对上述问题,本文将确定性有限元法、随机分析理论和多态可靠性理论结合,提出了结构通用多态可靠性分析技术,该技术能够合理反映机械零件失效的渐变特征,能够有效地计算零部件不同失效程度的概率。并在广义“应力-强度”干涉理论基础上,分析了腐蚀、疲劳和磨损的退化机理,提出基于上穿理论的结构动态可靠性建模方法。将动态可靠性计算问题转化为瞬态失效和累积失效问题,考虑相邻时刻失效相关性,通过基于上穿率的累积失效概率的计算,实现结构动态可靠度计算。  (4)开发了雷达机电系统可靠性分析与评价软件原型系统  基于上述理论研究,开发“地面雷达机械结构可靠性分析及评价软件”和“地面雷达机电系统多态可靠性分析软件”,然后集成在统一界面下,形成“地面雷达机械系统可靠性分析和评价软件”原型系统。该系统可直接应用于雷达机电系统的方案设计、详细设计环节以及在役雷达机电系统的维护环节。
其他文献
介绍了预防诺如病毒的卫生管理手段,指出了在使用次氯酸钠过程中的注意事项,以及保持环境清洁是应对病毒的有效对策.最后,说明了洗手对预防诺如病毒的重要性.
采煤机作为综采工作面的主要设备之一,作用是使煤从煤壁上脱落并将脱落的煤块装载到刮板输送机上,其性能的优劣对煤炭生产能否安全、高效地进行有着很大影响。作为采煤机的工作
球磨机作为一种使用广泛的物料粉碎设备,因其内部工作环境恶劣,介质运动形态一直缺乏有效的检测手段。本文基于微惯性测量技术的工作原理和其应用现状,提出了一种适合球磨机
广西钦防地区位于扬子地块和华夏地块结合带的西南段,是华南唯一的海相志留系与下泥盆统连续沉积出露区.对钦防地区志留系地层中的沉积岩展开了精细的LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学分析和测试.分析结果表明,7个代表性沉积岩样品的年龄频谱图显示出了~2.5 Ga、~1.0 Ga、~0.47 Ga 3个明显的年龄峰值,暗示太古代全球地壳生长事件(~2.5 Ga)、格林威尔期造山运动(~1.0 Ga)以及早
随着电子计算机技术、网络技术以及通讯技术的发展,远程监控系统在高端装备制造业中发挥着愈发重要的作用。为了使专家和技术人员能够与现场工作人员实时沟通制造装备的运行状
冲裁是指利用安装在压力机机身上的模具使得板料沿一定的冲裁轮廓线产生相互分离的工序,一般包含冲孔和落料。由于冲裁工艺方便、高效,在实际生产中,得到了广泛的应用。冲裁
为提高越野车车架载人区的强度、减少因碰撞引起车架在自我保护区变形而造成的人员伤亡,对某SUV做了碰撞模拟计算,在分析计算结果的基础上研究了车架碰撞性能机理,提出了在车架
面对经济全球化以及消费者日益多样化、个性化的需求,服装企业正面临着日趋激烈的市场竞争,它们迫切需要改善自身的新产品开发能力,以期获得更多的市场价值与竞争优势。越来越多
一种预防禽流感的杀菌消毒剂及其制备方法rn申请公布号 CN110754482Arn申请公布日 2020.02.07rn申请号 2019110402545rn申请日 2019.10.29rn申请人 广西五行材料科技有限公司
期刊
随着现代工业的发展,环境污染越来越严重,噪声污染作为环境污染的一种,已经成为人类的一大社会公害。噪声不仅影响人们的正常工作、学习和休息,而且强的噪声还有可能损害人的神经系统。钢球磨煤机是火电厂的主要粉磨设备,它在运行过程中,由筒体产生的噪声高达90dB以上,严重危害现场工人的身心健康。因此,研究钢球磨煤机噪声控制技术,具有重大的现实意义。泡沫铝具有良好的减振、抗振、吸声、隔声等优良性能,它同时兼具