【摘 要】
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多维T-S动态故障树分析方法能够有效处理复杂系统受多因素影响时的可靠性问题,然而由于系统中各元件相互配合工作,元件间往往存在着失效相关性,忽略元件间的相关失效会对可靠性分析结果带来误差。为此,通过引入相关失效分析工具Copula函数,构建多维T-S动态故障树-Copula模型,提出相关性失效多维T-S动态故障树及重要度分析方法,能够对受多因素影响、存在相关失效现象的复杂系统进行可靠性分析。运用所提
【基金项目】
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国家自然科学基金（一种新型动态故障树分析法及基于此的液压系统可靠性分析与分配优化,编号:51975508）； 河北省自然科学基金（机械系统考虑相关性失效的多维动态贝叶斯网络可靠性分配优化,编号:E2021203061）；
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多维T-S动态故障树分析方法能够有效处理复杂系统受多因素影响时的可靠性问题,然而由于系统中各元件相互配合工作,元件间往往存在着失效相关性,忽略元件间的相关失效会对可靠性分析结果带来误差。为此,通过引入相关失效分析工具Copula函数,构建多维T-S动态故障树-Copula模型,提出相关性失效多维T-S动态故障树及重要度分析方法,能够对受多因素影响、存在相关失效现象的复杂系统进行可靠性分析。运用所提方法对提升机液压站系统可靠性问题进行分析,验证了相关性失效多维T-S动态故障树及重要度分析方法的正确性与优越性。首先,阐述了多维T-S动态故障树理论,包括分析流程、与门、或门和冷备件门等动态门向T-S动态门的转化过程和多维T-S动态故障树及重要度算法。以液压托架升降系统为研究对象,运用多维T-S动态故障树及重要度分析方法对其进行可靠性分析,求得系统的故障概率和基本元件的重要度分布,为系统故障排查及优化升级提供理论支撑。其次,阐述了Copula函数相关定义,给出了常用的Copula函数表达形式。基于Copula函数理论,给出了相关失效下串联、并联和冷备件系统的可靠性模型表达形式,并对不同相关失效关系下系统的可靠度问题进行了对比分析。进而,对Copula函数进行多维化处理,基于多维T-S动态故障树模型,构建多维T-S动态故障树-Copula模型,提出相关性失效多维T-S动态故障树分析方法,能够适用于相关失效下受多因素影响的系统可靠性问题。基于多维T-S动态故障树重要度算法推导了相关失效下重要度表达形式。最后,以提升机液压站为研究对象,通过对其工作原理和故障机理分析,分别运用多维T-S动态故障树和相关性失效多维T-S动态故障树进行可靠性建模分析,求解得到系统故障概率分布,并运用重要度分析方法求解系统中基本事件重要度排序,针对系统薄弱环节进行改进以提升系统可靠性。
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