本文關(guān)鍵詞：水下滑翔機(jī)浮力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的可靠性研究

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【摘要】：水下滑翔機(jī)是最近十幾年發(fā)展起來(lái)的一種新型水下無(wú)人潛器,它依靠自身浮力的變化提供驅(qū)動(dòng)力,具有耗能低、隱蔽性好和長(zhǎng)距離航行等優(yōu)點(diǎn),主要用于海洋環(huán)境參數(shù)的測(cè)量,同時(shí)具有重要的軍事應(yīng)用價(jià)值。水下滑翔機(jī)的浮力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在滑翔機(jī)下潛與上浮過(guò)程中占據(jù)核心地位,其運(yùn)行是否安全可靠直接影響到滑翔機(jī)作業(yè)的安全及其工程化應(yīng)用。本文結(jié)合國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了適用于課題組的水下滑翔機(jī)浮力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),并進(jìn)行了系統(tǒng)的性能校核。針對(duì)所設(shè)計(jì)的浮力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行可靠性設(shè)計(jì)與分析、典型故障診斷及搜索策略的確定、可靠性的系統(tǒng)仿真和生存分析。最后結(jié)合課題組的研究基礎(chǔ),進(jìn)行了單元獨(dú)立試驗(yàn)和整體性能測(cè)試,驗(yàn)證了浮力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的可靠性及其工作穩(wěn)定性。本文的主要研究成果為:本文設(shè)計(jì)了水下滑翔機(jī)的浮力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有浮力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)分析,并結(jié)合課題組的任務(wù)要求,設(shè)計(jì)了符合要求且性能更優(yōu)異的結(jié)構(gòu)形式。結(jié)合水下滑翔機(jī)的工作模式,確定了浮力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的工作原理圖。浮力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的性能校核。針對(duì)設(shè)計(jì)的浮力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行壓力損失校核、溫升校核,以及水下滑翔機(jī)水面通信姿態(tài)能力校核,并運(yùn)用simhydraulics建立排油回路的仿真模型,進(jìn)行系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的仿真。浮力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的可靠性分析及故障搜索。建立浮力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的可靠性框圖,計(jì)算系統(tǒng)可靠度并進(jìn)行仿真,得到系統(tǒng)的可靠性曲線,計(jì)算了系統(tǒng)的平均無(wú)故障時(shí)間。建立“浮力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)無(wú)法正常排油”的故障樹(shù)模型,確定模型的決策矩陣并規(guī)范化處理,通過(guò)判斷矩陣和加權(quán)向量得到規(guī)范化搜索決策矩陣,然后采用逼近于理想解的排序方法(TOPSIS)對(duì)其求解,找出與理想解距離最近且離負(fù)理想解最遠(yuǎn)的值,作為該事件故障搜索的最優(yōu)方案。浮力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的生存分析。首先將浮力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的原始故障數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,得到其生存數(shù)據(jù);然后利用Kaplan-Meier估計(jì)方程求解生存函數(shù),計(jì)算出方差和標(biāo)準(zhǔn)差,并求取平均存活時(shí)間;最后運(yùn)用SPSS軟件,作出浮力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的生存曲線、累積危險(xiǎn)率曲線和危險(xiǎn)率函數(shù)曲線,直觀的顯示出系統(tǒng)的生存能力分布情況。
【關(guān)鍵詞】：水下滑翔機(jī) 浮力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 可靠性 生存分析 故障搜索
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：U674.941
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• Abstract5-12
• 字母注釋表12-13
• 第一章 緒論13-22
• 1.1 引言13
• 1.2 水下滑翔機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀13-17
• 1.3 水下潛器浮力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)現(xiàn)狀17-19
• 1.4 水下滑翔機(jī)可靠性研究現(xiàn)狀19-20
• 1.5 論文的研究意義和主要內(nèi)容20-22
• 1.5.1 論文的研究意義20
• 1.5.2 論文研究的主要內(nèi)容20-22
• 第二章 水下滑翔機(jī)浮力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)與性能校核22-40
• 2.1 引言22
• 2.2 水下滑翔機(jī)浮力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求22-23
• 2.2.1 水下滑翔機(jī)浮力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工作要求22
• 2.2.2 水下滑翔機(jī)浮力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的工況分析和工作方式的確定22-23
• 2.3 水下滑翔機(jī)浮力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)的確定23-25
• 2.4 水下滑翔機(jī)浮力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工作原理圖的擬定25-26
• 2.5 水下滑翔機(jī)浮力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的仿真26-30
• 2.6 水下滑翔機(jī)浮力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的性能驗(yàn)算30-39
• 2.6.1 排油速度的驗(yàn)算30
• 2.6.2 浮力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)壓力損失驗(yàn)算30-35
• 2.6.3 系統(tǒng)溫升驗(yàn)算35-36
• 2.6.4 水下滑翔機(jī)姿態(tài)角驗(yàn)算36-39
• 2.7 本章小結(jié)39-40
• 第三章 水下滑翔機(jī)浮力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的可靠性分析40-59
• 3.1 引言40
• 3.2 水下滑翔機(jī)浮力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的可靠性分析40-45
• 3.2.1 常規(guī)可靠性介紹40-41
• 3.2.2 水下滑翔機(jī)浮力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的可靠度計(jì)算41-45
• 3.3 水下滑翔機(jī)浮力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的故障搜索45-50
• 3.3.1 故障和故障樹(shù)分析45-46
• 3.3.2 水下滑翔機(jī)浮力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的故障分析46-47
• 3.3.3 水下滑翔機(jī)浮力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的故障搜索47-50
• 3.4 水下滑翔機(jī)浮力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的生存分析50-57
• 3.4.1 生存分析法介紹50-52
• 3.4.2 水下滑翔機(jī)浮力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的生存能力分析52-57
• 3.5 本章小結(jié)57-59
• 第四章 水下滑翔機(jī)浮力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)試驗(yàn)分析59-76
• 4.1 引言59
• 4.2 單元測(cè)試59-67
• 4.2.1 單向閥的性能測(cè)試59
• 4.2.2 電磁閥的性能測(cè)試59-61
• 4.2.3 外皮囊的性能測(cè)試61-63
• 4.2.4 柱塞泵密封罩的性能測(cè)試63-65
• 4.2.5 低溫對(duì)泵系統(tǒng)的影響65-66
• 4.2.6 泵系統(tǒng)的效率的測(cè)試66-67
• 4.3 浮力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)整體測(cè)試67-74
• 4.3.1 系統(tǒng)安裝及測(cè)試67-71
• 4.3.2 數(shù)據(jù)處理及結(jié)果分析71-74
• 4.4 水下滑翔機(jī)的整體測(cè)試74-75
• 4.5 本章小結(jié)75-76
• 第五章 結(jié)論與展望76-78
• 5.1 全文結(jié)論76-77
• 5.2 工作展望77-78
• 參考文獻(xiàn)78-82
• 發(fā)表論文和參加科研情況說(shuō)明82-83
• 致謝83-84

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