本文關(guān)鍵詞：高功率固體激光裝置能源系統(tǒng)可靠性建模與分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：能源系統(tǒng)作為高功率固體激光裝置中重要的組成部分,為裝置提供符合要求的能量脈沖。作為裝置強(qiáng)電特征體現(xiàn)最為集中的部分,能源系統(tǒng)的可靠性直接關(guān)系到裝置整體的可靠性、穩(wěn)定性、可維修性、能量轉(zhuǎn)換效率、運(yùn)行壽命等方方面面。以往針對(duì)能源系統(tǒng)開展的可靠性研究中,一方面缺乏對(duì)其各子系統(tǒng)進(jìn)行詳盡的故障模式及影響分析,另一方面缺乏對(duì)其關(guān)鍵單元組件氣體開關(guān)單元的可靠性研究。本文從研究背景與實(shí)際需求出發(fā),首先對(duì)能源系統(tǒng)各子系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)進(jìn)行了介紹,在分析功能結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,一方面給出了能源系統(tǒng)定性可靠性設(shè)計(jì)的通用原則,另一方面給出了各類子系統(tǒng)在定性可靠性設(shè)計(jì)中基于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和器件設(shè)計(jì)兩方面應(yīng)采取的具體措施。接著對(duì)各子系統(tǒng)進(jìn)行了全面的FMEA分析,辨識(shí)出相應(yīng)的故障模式、影響及原因,并提出了改進(jìn)措施。對(duì)關(guān)鍵單元組件的可靠性研究也是可靠性工作的重要部分。本文通過建立故障數(shù)據(jù)收集規(guī)范和管理模式,開展了故障數(shù)據(jù)采集工作,并以此為基礎(chǔ),分析了選擇氣體開關(guān)單元作為關(guān)鍵單元組件的原因,并對(duì)其開展FTA分析;通過故障樹向貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)換建模,基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型開展了可靠性評(píng)價(jià)與診斷分析,并在結(jié)合工程實(shí)際分析主要故障原因的基礎(chǔ)上,提出了氣體開關(guān)單元可靠性增長(zhǎng)的相關(guān)建議,并對(duì)改進(jìn)效果進(jìn)行了描述。對(duì)于關(guān)鍵零部件的動(dòng)態(tài)可靠性建模與分析是影響能源系統(tǒng)運(yùn)行可靠性的重要因素。本文研究了能源系統(tǒng)氣體開關(guān)單元中主氣體開關(guān)這一關(guān)鍵零部件性能退化過程的建模與可靠性分析方法,通過建立同時(shí)考慮個(gè)體差異性和載荷應(yīng)力作用的性能退化過程模型,并進(jìn)一步研究了基于貝葉斯方法的模型參數(shù)估計(jì)、性能退化預(yù)測(cè)與可靠性評(píng)估的方法,為能源系統(tǒng)關(guān)鍵零部件的運(yùn)行與維護(hù)提供了新的動(dòng)態(tài)建模與分析方法,并給出了相應(yīng)的運(yùn)行維護(hù)建議。通過這些研究的開展,對(duì)能源系統(tǒng)及其關(guān)鍵單元組件的可靠性現(xiàn)狀有了較為明晰的認(rèn)識(shí)。以此得出的結(jié)論和改進(jìn)建議,通過與工程實(shí)際的結(jié)合,取得了良好的效果。至此,該研究建立了一套子系統(tǒng)和單元組件層面可靠性研究的工作思路,可為裝置其它系統(tǒng)和單元組件開展可靠性工作提供借鑒和參考,從而逐步形成更為完整、全面的高功率固體激光裝置可靠性研究體系。
【關(guān)鍵詞】：高功率固體激光裝置 能源系統(tǒng) 故障模式及影響分析(FMEA) 故障樹分析(FTA) 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH744.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 研究背景和研究意義11-13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究歷史和現(xiàn)狀13-15
• 1.3 主要研究?jī)?nèi)容15-17
• 第二章 能源系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)分析17-28
• 2.1 能源系統(tǒng)總體功能結(jié)構(gòu)17-20
• 2.2 子系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)20-26
• 2.2.1 監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)20-23
• 2.2.2 充電機(jī)系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)23-24
• 2.2.3 預(yù)電離回路系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)24-25
• 2.2.4 主放電回路系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)25-26
• 2.2.5 回路保護(hù)系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)26
• 2.2.6 波形調(diào)節(jié)系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)26
• 2.3 能源系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析26-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 第三章 能源系統(tǒng)的定性可靠性設(shè)計(jì)28-35
• 3.1 能源系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)特點(diǎn)28
• 3.2 能源系統(tǒng)定性可靠性設(shè)計(jì)原則28-30
• 3.3 子系統(tǒng)定性的可靠性設(shè)計(jì)30-34
• 3.3.1 監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)定性的可靠性設(shè)計(jì)30
• 3.3.2 充電機(jī)系統(tǒng)定性的可靠性設(shè)計(jì)30-32
• 3.3.3 放電回路定性的可靠性設(shè)計(jì)32-34
• 3.4 本章小結(jié)34-35
• 第四章 能源系統(tǒng)的故障模式及影響分析35-48
• 4.1 故障模式影響分析準(zhǔn)則35-39
• 4.1.1 系統(tǒng)框圖35-36
• 4.1.2 FMEA約定層次及故障判據(jù)36-37
• 4.1.3 系統(tǒng)編碼及故障模式編碼37-39
• 4.2 監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)FMEA39-41
• 4.2.1 子系統(tǒng)簡(jiǎn)介及零部件編碼39-41
• 4.2.2 子系統(tǒng)約定層次及故障判據(jù)41
• 4.2.3 子系統(tǒng)FMEA表41
• 4.3 充電機(jī)系統(tǒng)FMEA41-43
• 4.3.1 子系統(tǒng)簡(jiǎn)介及零部件編碼41-42
• 4.3.2 子系統(tǒng)約定層次及故障判據(jù)42
• 4.3.3 子系統(tǒng)FMEA表42-43
• 4.4 預(yù)電離回路系統(tǒng)FMEA43-44
• 4.4.1 子系統(tǒng)簡(jiǎn)介及零部件編碼43
• 4.4.2 子系統(tǒng)約定層次及故障判據(jù)43-44
• 4.4.3 子系統(tǒng)FMEA表44
• 4.5 主放電回路系統(tǒng)FMEA44-45
• 4.5.1 子系統(tǒng)簡(jiǎn)介及零部件編碼44
• 4.5.2 子系統(tǒng)約定層次及故障判據(jù)44-45
• 4.5.3 子系統(tǒng)FMEA表45
• 4.6 回路保護(hù)系統(tǒng)FMEA45-46
• 4.6.1 子系統(tǒng)簡(jiǎn)介及零部件編碼45
• 4.6.2 子系統(tǒng)約定層次及故障判據(jù)45-46
• 4.6.3 子系統(tǒng)FMEA表46
• 4.7 波形調(diào)節(jié)系統(tǒng)FMEA46-47
• 4.7.1 子系統(tǒng)簡(jiǎn)介及零部件編碼46
• 4.7.2 子系統(tǒng)約定層次及故障判據(jù)46
• 4.7.3 子系統(tǒng)FMEA表46-47
• 4.8 本章小結(jié)47-48
• 第五章 關(guān)鍵單元組件的可靠性建模及增長(zhǎng)48-72
• 5.1 故障數(shù)據(jù)采集48-53
• 5.1.1 可靠性工程數(shù)據(jù)收集規(guī)范49-52
• 5.1.2 可靠性工程數(shù)據(jù)管理模式52-53
• 5.1.3 關(guān)鍵單元組件選擇分析53
• 5.2 氣體開關(guān)單元故障樹分析（FTA）53-57
• 5.2.1 氣體開關(guān)單元介紹53-54
• 5.2.2 分析原則54-55
• 5.2.3 氣體開關(guān)單元故障樹建模與定性分析55-57
• 5.3 氣體開關(guān)單元基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的可靠性建模57-68
• 5.3.1 貝葉斯網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介57-58
• 5.3.2 故障樹向貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)化建模58-61
• 5.3.3 基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型的可靠性評(píng)價(jià)61-64
• 5.3.4 基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型的診斷分析64-68
• 5.4 氣體開關(guān)單元的可靠性增長(zhǎng)68-71
• 5.4.1 氣體開關(guān)單元主要故障原因分析68-69
• 5.4.2 氣體開關(guān)單元可靠性增長(zhǎng)措施69-71
• 5.5 本章小結(jié)71-72
• 第六章 關(guān)鍵零部件的貝葉斯性能退化建模與分析72-86
• 6.1 主氣體開關(guān)的性能退化特征量72-74
• 6.2 主氣體開關(guān)的性能退化建模74-80
• 6.2.1 基于伽馬過程的性能退化過程模型75-76
• 6.2.2 考慮個(gè)體差異性的性能退化過程模型76-78
• 6.2.3 考慮個(gè)體差異性和載荷應(yīng)力的性能退化過程模型78-80
• 6.3 基于貝葉斯方法的主氣體開關(guān)的性能退化分析80-85
• 6.3.1 貝葉斯性能退化分析模型的構(gòu)建80-81
• 6.3.2 性能退化分析和可靠性特征量求解81-85
• 6.4 本章小節(jié)85-86
• 第七章 總結(jié)與展望86-89
• 7.1 總結(jié)86
• 7.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)86-87
• 7.3 展望87-89
• 致謝89-90
• 參考文獻(xiàn)90-96
• 附錄一 能源系統(tǒng)監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)故障模式及影響分析（FMEA）表96-102
• 附錄二 能源系統(tǒng)充電機(jī)系統(tǒng)故障模式及影響分析（FMEA）表102-107
• 附錄三 能源系統(tǒng)預(yù)電離回路系統(tǒng)故障模式及影響分析（FMEA）表107-112
• 附錄四 能源系統(tǒng)主放電回路系統(tǒng)故障模式及影響分析（FMEA）表112-117
• 附錄五 能源系統(tǒng)回路保護(hù)系統(tǒng)故障模式及影響分析（FMEA）表117-119
• 附錄六 能源系統(tǒng)波形調(diào)節(jié)系統(tǒng)故障模式及影響分析（FMEA）表119-120
• 在學(xué)期間的研究成果120-121

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