近年來,安全關鍵系統(tǒng)在汽車、航空航天和能源等行業(yè)得到廣泛應用,這些系統(tǒng)對可靠性有非常高的要求。冗余技術的大量應用給系統(tǒng)帶來高可靠性的同時,也增加了系統(tǒng)結構的復雜度。復雜系統(tǒng)的可靠性分析面臨著認知不確定性、動態(tài)故障行為和共因失效等挑戰(zhàn)。如何在這些因素的影響下對系統(tǒng)進行可靠性分析并制定相應的維修策略,具有極為重要的意義。首先,針對系統(tǒng)動態(tài)故障行為,采用動態(tài)故障樹進行建模。針對復雜系統(tǒng)中采用大量冗余技術導致的認知不確定性問題,本論文提出一個利用專家評估來獲取故障樹底事件故障數據的框架。此框架聘請一組異質組專家對底事件進行評估,并通過直覺模糊加權平均算子聚合專家意見,最后通過去模糊化得到底事件故障率。同時,針對專家的主觀性對評估結果的負面影響,采用模糊層次分析法和環(huán)比評分法確定混合專家權重。其次,針對傳統(tǒng)動態(tài)故障樹分析方法存在狀態(tài)空間爆炸問題,本論文提出一種將動態(tài)故障樹模型轉化為等效廣義隨機Petri網模型的分析方法。該方法將動態(tài)故障樹的邏輯門、底事件、中間事件和頂事件向廣義隨機Petri網作一一映射,利用廣義隨機Petri網求解動態(tài)故障樹。該方法與專家評估相結合,有效地解決了認知不確定性下對... 

【文章來源】：南昌大學江西省 211工程院校

【文章頁數】：75 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１四種主要的動態(tài)邏輯門符號??故障樹分析是系統(tǒng)安全性和可靠性分析的一種有效分析方法，主要應用于??

?第２章認知不確定性下復雜系統(tǒng)動態(tài)故障樹模型的構建???輸出?輸出??Ａ?▲??ＳＰＡＲＥ???ＳＥＱ??Ａ?Ａ?“?￣￣＾＾??參？?？?？?？．??主要輸入備用輸入?輸入輸入輸入??不?ｘ２?ｘ？?Ｘ：?ｘ２?ｘｎ??（ｃ）?（ｄ）??圖２．１四種主要的動態(tài)邏輯門符號??故障樹分析是系統(tǒng)安全性和可靠性分析的一種有效分析方法，主要應用于??核動力、航空航天和土木工程等領域。通過故障樹分析，工程人員可以找到系統(tǒng)??失效的原因，并制定相應維修策略。故障樹分析的主要目標包括：??＞確定最小割集，最小割集是導致頂事件發(fā)生的基本事件的集合；??＞在規(guī)定總時間ｔ和規(guī)定時間間隔Ａｔ的條件下，求頂事件發(fā)生的概率；??＞識別系統(tǒng)中需要改進的方面（如組件、結構），降低頂事件發(fā)生的概率。??構建故障樹模型是對整個系統(tǒng)進行可靠性分析的基礎，為了更準確、更貼切??地構建故障樹模型，工程建模人員需要熟悉整個系統(tǒng)的功能和故障機制，了解部??件之間的耦合關系。故障樹模型的構建流程如圖２．２所示??＼???Ｉ?？確定頂事件，中間事件和底事件？???１收集系統(tǒng)部件的故｜??－Ｔ－???Ｉ?障麵?Ｉ??ｉ???Ｉ???１?分析事件之間的邏輯關系，選用合??１???Ｉ?｜?適的連接??■分析系統(tǒng)的配置和Ｉ?Ｂ??１?故障機理?Ｉ??Ｉ?｜?析頂事件是否還由其他事件組??１?Ｊ??建模完成??圖２．２故障樹的構建流程??１０??

從未故障的新型系統(tǒng)部件，無法計算其??故障率。與其他方法相比，專家評估通過異質組或同質組的專家群體直接獲取底??事件的故障數據。然而，不同專家的背景和知識存在差異，這影響了專家們對基??本事件的看法。因此，使用專家評估時，應該給每個專家分配不同的權重，而不??是簡單地認為他們的意見同等重要。本論文采用模糊層次分析法和環(huán)比評分法??計算混合專家權重，利用語言值描述專家對基本事件的看法，然后將語言值轉換??為相應的直覺模糊數進行計算，最后利用直覺模糊加權平均算子對專家意見進??行匯總。圖２．３展示了基于直覺模糊數和專家評估的底事件故障率評估流程。?????????直覺模糊加?底事件故障??權集結算子一￣＾解模糊模塊—＾率的生成—??????Ａ??領域專家評Ｉ?專家權重??估徽ｐ?混錢家權??ｆ?＼＾家評估?１?＼?重??語言值子模１?１?ＤＡＲＥ＇??＇塊?ｊ?ｔＷｊｐ?ｒａ?—??＊?Ｖ．???圖２．３基于直覺模糊數和專家評估的底事件故障率評估流程??１１??


本文編號：3498133