超聲相控陣儀器作為無損檢測領(lǐng)域十分重要的檢測裝備,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,研究其可靠性問題非常重要。本論文以“小型256超聲相控陣儀器主機(jī)可靠性建模與預(yù)估研究”為題,從超聲相控陣儀器主機(jī)構(gòu)架入手,重點(diǎn)研究儀器主機(jī)可靠性建模、可靠性分配、可靠性預(yù)估、可靠性試驗(yàn)等方面的理論方法與實(shí)現(xiàn)技巧,并應(yīng)用于超聲相控陣儀器研制過程中,對于提高無損檢測技術(shù)與儀器水平,促進(jìn)智能制造技術(shù)發(fā)展,具有重要的學(xué)術(shù)價值與實(shí)際意義。研究工作得到國家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項(xiàng)“新型超聲相控陣儀器的開發(fā)與應(yīng)用”(No.2013YQ230575)的資助。論文研究小型256超聲相控陣儀器主機(jī)可靠性建模與預(yù)估理論,從儀器可靠性建模、儀器可靠性預(yù)計兩方面,綜述國內(nèi)外研究進(jìn)展,確定研究內(nèi)容。論文主要工作包括:⑴研究小型256超聲相控陣儀器主機(jī)可靠性建模方法。闡述小型256超聲相控陣儀器主機(jī)基本結(jié)構(gòu),對儀器主機(jī)狀態(tài)進(jìn)行劃分,建立儀器主機(jī)4狀態(tài)Markov模型圖,根據(jù)Markov模型圖列出狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程組,再通過求解方程組得到儀器主機(jī)各狀態(tài)駐留概率及穩(wěn)態(tài)可用度,完成儀器主機(jī)Markov模型理論建模與推導(dǎo),最后通過Matlab仿真完成計算例穩(wěn)態(tài)可用度求解。⑵研究小型256超聲相控陣儀器主機(jī)可靠性分配方法。綜合三角模糊數(shù)、層次分析法提出一種基于模糊層次分析的超聲相控陣儀器主機(jī)可靠性分配方法,自上而下將涉及可靠性分配的相關(guān)因素分解為目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、對象層三個層次,建立儀器主機(jī)模糊層次分析結(jié)構(gòu)模型簡圖,依據(jù)專家評價確定準(zhǔn)則層各項(xiàng)影響因素相應(yīng)模糊權(quán)重,同時給定對象層每個模塊相對于準(zhǔn)則層各項(xiàng)影響因素的模糊評價,通過設(shè)定隸屬度將其轉(zhuǎn)換成模糊區(qū)間,再引入樂觀指數(shù)進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為非模糊數(shù),最終求出各個模塊可靠性指標(biāo)的權(quán)重,從而將儀器主機(jī)整體可靠性指標(biāo)分配到各個模塊中。⑶開展小型256超聲相控陣儀器主機(jī)可靠性預(yù)估研究�；贕JB/Z 299C-2006《電子設(shè)備可靠性預(yù)計手冊》中的元器件應(yīng)力分析可靠性預(yù)計法完成儀器主機(jī)可靠性預(yù)計工作,詳細(xì)計算出儀器主機(jī)各模塊實(shí)際失效率,得出儀器主機(jī)實(shí)際失效率為λ_A=2.914×10~(-4)/h,轉(zhuǎn)換成平均故障間隔時間有MTBF_A=1/λ_A=3431.7 h1800 h,可知按照選型元件設(shè)計的儀器主機(jī)可靠性能夠滿足開發(fā)要求。⑷開展小型256超聲相控陣儀器主機(jī)可靠性試驗(yàn)研究。結(jié)合小型256超聲相控陣儀器主機(jī)實(shí)際情況,基于GB/T 15214-2008《超聲診斷設(shè)備可靠性試驗(yàn)要求和方法》詳細(xì)設(shè)計儀器主機(jī)可靠性鑒定試驗(yàn)方案,選取定時截尾試驗(yàn)方案5:9,由樣本推薦表選擇儀器主機(jī)試驗(yàn)樣本5臺,確定試驗(yàn)應(yīng)力、試驗(yàn)設(shè)備、失效分類和判據(jù),最后制定儀器主機(jī)可靠性鑒定試驗(yàn)流程。儀器主機(jī)可靠性試驗(yàn)結(jié)果表明,儀器主機(jī)實(shí)際可靠性滿足指標(biāo)要求。論文研究的小型256超聲相控陣儀器主機(jī)可靠性建模與預(yù)估理論,已應(yīng)用于超聲相控陣儀器研制過程中,結(jié)果表明儀器主機(jī)可靠性達(dá)到預(yù)期設(shè)計要求,驗(yàn)證了本論文研究內(nèi)容的可行性、有效性,結(jié)論的正確性。
【學(xué)位單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TH878.2
【部分圖文】：

t t(1-3)式為： dth t t(1-4)效率λ條件，則有：et (1-5)o-Failure，MTTF) MTTF 表示故障前工作0d ( )d = ( )ddR tt R t tt (1-6)圖1-4 f (t)、F(t)、R(t)的關(guān)系示意圖

器主機(jī)結(jié)構(gòu)與可靠性建模研究的儀器可靠性建模、分析方法及其特點(diǎn)，指出根據(jù)系展可靠性工作過程中的重要性。由于超聲相控陣儀器 Markov 過程密切關(guān)聯(lián)，可以利用 Markov 模型法進(jìn)陣儀器主機(jī)基本結(jié)構(gòu)，對儀器主機(jī)狀態(tài)進(jìn)行劃分，進(jìn)最后通過求解狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程組得出儀器主機(jī)各狀態(tài)主機(jī)的可靠性建模與分析。器主機(jī)基本結(jié)構(gòu)分析分

塊結(jié)構(gòu)相互獨(dú)立。規(guī)定各模塊只存在正常、失效模塊失效后儀器主機(jī)停機(jī)進(jìn)行維修(即不存在兩個模塊處于正常/失效狀態(tài)可對儀器主機(jī)狀態(tài)進(jìn)行劃中儀器主機(jī)均處于正常信號調(diào)理模示接收信號理模塊正常；射模塊、接態(tài)轉(zhuǎn)移圖儀表 2-2 儀器主機(jī)狀態(tài)劃分表狀態(tài) 描述1 正常2 發(fā)射模塊失效3接收信號調(diào)理模塊失效4 回波信號處理模塊失效

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2812748