【摘要】：計算機(jī)仿真是目標(biāo)易損性分析的重要方法,它一般包括武器毀傷仿真和目標(biāo)功能失效仿真,前者獲得目標(biāo)部件的物理毀傷情況,后者獲得目標(biāo)系統(tǒng)的功能毀傷情況。失效樹分析方法是實現(xiàn)目標(biāo)功能失效仿真的主要方法之一。較長時間以來,由于所處專業(yè)領(lǐng)域的不同,武器毀傷仿真和失效樹分析是相分離的,因而在一定的毀傷場景下,一般較難直接形成既考慮目標(biāo)部件物理毀傷,又集成目標(biāo)系統(tǒng)功能毀傷的目標(biāo)易損性分析結(jié)論,所以必須將二者結(jié)合。在歷史上,失效樹分析方法雖然已被廣泛使用于可靠性和故障分析方面,但在失效樹的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)統(tǒng)一性、分析軟件的通用性方面仍有欠缺,與毀傷仿真結(jié)合的研究也較少見。針對上述不足,本文主要完成了以下研究工作。首先,建議以通用的數(shù)據(jù)描述語言XML(eXtensible Markup Language)描述失效樹數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),實現(xiàn)其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一性,并設(shè)計了描述失效樹的XML數(shù)據(jù)存儲格式(標(biāo)簽、屬性等)。然后,利用Python語言編寫了失效樹分析軟件,用于分析用XML所描述的失效樹,實現(xiàn)失效樹分析的自動化。第三,針對軍用戰(zhàn)斗機(jī)的目標(biāo)易損性分析問題,對戰(zhàn)斗機(jī)關(guān)鍵部件進(jìn)行了分析與建模,建立導(dǎo)彈破片戰(zhàn)斗部毀傷仿真算法,研制毀傷仿真軟件,并結(jié)合參數(shù)隨機(jī)抽樣算法,計算并獲取部件的物理毀傷概率,導(dǎo)入已形成的失效樹分析軟件,分析目標(biāo)功能失效情況,實現(xiàn)失效樹分析與毀傷仿真結(jié)合,獲得目標(biāo)部件物理毀傷到目標(biāo)系統(tǒng)功能毀傷的系統(tǒng)化的易損性分析結(jié)果。本文建議的用于描述失效樹的XML格式具有自描述和統(tǒng)一性的特點,有望成為失效樹數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn),研制的失效樹分析軟件也有較好的通用性。本文已實現(xiàn)了失效樹分析與破片毀傷仿真的結(jié)合,對其他毀傷機(jī)制(如沖擊波),只要建立相應(yīng)的毀傷仿真算法,計算給出目標(biāo)部件毀傷概率,就可以和研制的失效樹分析軟件結(jié)合,此方面不存在技術(shù)上的障礙。
【圖文】：

邐（ｂ）逡逑圖１．１易損性試驗和仿真逡逑其中圖１．１（ａ）是某菌的破片打擊大型運(yùn)輸機(jī)的試驗照片，而圖１．１（ｂ）是某飛機(jī)逡逑目標(biāo)的毀傷仿真可視化截圖逡逑在目標(biāo)易損性研究的旱期，以美國和前蘇聯(lián)為首的一些發(fā)達(dá)國家進(jìn)行了大量逡逑完全模擬戰(zhàn)場環(huán)境的全尺寸或者縮比的易損性試驗［５］，并總結(jié)了一戰(zhàn)、二戰(zhàn)以及后逡逑來小范圍戰(zhàn)爭中的＿些實際作戰(zhàn)數(shù)據(jù)，這為后來整個研宄領(lǐng)域的進(jìn)一步的研宄提逡逑供了原始的經(jīng)驗和數(shù)據(jù)積累。隨著武器系統(tǒng)和目標(biāo)對象的日益復(fù)雜化，易損性試驗逡逑的成本節(jié)節(jié)攀升，進(jìn)行大量的易損性試驗逐漸變得不切實際，到如今，復(fù)雜系統(tǒng)目逡逑標(biāo)全Ｋ寸的易損性試驗已經(jīng)很少進(jìn)行，而且大多只能基于老舊的、退役的裝備，或逡逑者在新裝備即將入列時才能進(jìn)行。因此，計算機(jī)仿真方法己經(jīng)成為了易損性研宄的逡逑最主要、最常規(guī)的手段。逡逑早期的計算機(jī)仿真主要是毀傷仿真

致系統(tǒng)失效的各種原因進(jìn)行分析，由總體到系統(tǒng)最后到部件，由結(jié)果到原囡，自上逡逑而下遂層細(xì)化而最終畫出倒皇的邏輯樹狀框圖。逡逑一棵失效樹的常見組成元素可以分類為如圖２．１所示符號，其中分為事件符號逡逑與表親事件之間邏輯關(guān)系的邏輯門符號，各符＃與其所代表的事件或邏輯門的含逡逑義如下。逡逑６邋＾邋？逡逑底事件逡逑（基本事件）中間事件彮件逡逑ｒＳ邐Ａ邐ｒＳ逡逑Ｗ邐ｒｒ邐Ｖ邐ｔｔ逡逑與門邐或門邐非門邐表決門逡逑圖２．１失效樹的常用事件和門符號逡逑頂事件：最終的結(jié)果事件，一棵失效樹只有一個頂事件且位于失效樹的最頂逡逑端，，因此它只能作為門的輸出事件，而不能作為門的輸入事件。逡逑中間事種：除了頂事件之外，其它邏輯門的輸出＇事件都是中間事件，結(jié)構(gòu)上處逡逑于頂事件與基本事件之間，表示最終結(jié)果和最基本原因之間的事件，既是一個門的逡逑輸出事件同時也必然是另一個門的輸入事件。逡逑底事件：通常也稱為基本事件，是位于失效樹最底■的事件，表示所考慮的范逡逑第９貢逡逑
【學(xué)位授予單位】：國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：E919

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本文編號：2657305