基于现场维修数据的舰船动力系统可靠性和维修性分析评估

发布时间：2017-11-13 13:28

本文关键词：基于现场维修数据的舰船动力系统可靠性和维修性分析评估

【摘要】：舰船是由多种平台系统、多种武器系统组成的复杂综合体。作为舰船的心脏,动力系统不仅为舰船执行各种任务提供推进功率,也为舰船上各种电力系统(比如舰船上的热能、照明、电能等)的运行供给能量。动力系统一旦发生故障,将严重影响舰船作战任务执行,因此,评估舰船动力系统实际的可靠性和维修性具有十分重要的意义。现场维修数据是在舰船出航时或者出现故障维修时所获得的,因而更能代表舰船在实际运行环境中的真实可靠性水平和维修性水平。基于此,本文基于现场维修数据对其可靠性和维修性进行分析评估。主要研究内容包括:(1)动力系统不可修部件可靠性分析和备件计算在舰船等大型装备中,都存在可修部件和不可修部件。不可修部件是指出现故障就拿新件替换,旧件做报废处理的部件。对应不可修部件,可修部件是指出现故障对其进行修复并继续使用的部件。本章详细介绍了舰船的维修方式和数据采集及其记录方式,舰船的检修一般进行周期巡检,在检修时间点替换下出现故障的不可修部件,这样导致部件发生故障具体时间未知,只能获取部件出现故障的时间发生在两检修点之间的区间内。针对此类舰船特有的数据进行分析整合,得到区间删失数据。本章研究的对象为不可修件,并选择威布尔分布作为不可修件的寿命分布函数,目的在于通过分析不可修件的故障数据来求解威布尔分布的参数值,并据此计算不可修件的备件携带量。本章建立可靠性评估模型,利用极大似然估计方法建立似然函数,针对区间数据难以分析、一般数据处理方法难以应用的问题,引入EM算法对似然函数进行迭代,最后求解出参数,通过仿真分析得出此方法比较好的解决了参数求解问题。(2)动力系统关键可修部件可靠性分析本章研究的对象为关键可修部件,选择威布尔过程作为其故障过程模型,目的在于通过分析可修部件的故障数据来求解威布尔过程的参数值,并据此分析关键可修部件的性能随时间变化的趋势,并对其是否需要进行大修做出决策。类似于不可修件的数据类型,本章利用极大似然估计方法建立似然函数,针对区间数据难以分析、一般数据方法难以应用的问题,同样引人EM算法对其进行迭代,最后求解出参数,通过仿真分析计算得到仿真值与设定值偏差较小,结果比较理想。(3)基于现场维修数据的舰船动力系统维修性定量评估舰船维修时维修人员对维修工作的记录很难做到能将部件的维修时间精确记录下来,根据维修人员工作记录,大致推算出部件维修时间的区间,本章选择维修时间作定量评估指标,选择对数正态分布作为维修时间的分布函数,目的在于通过分析部件的维修时间求解分布函数的参数,并据此分析部件的当前维修性水平与规定的维修性要求的相符程度。最后,针对维修时间数据较少的问题,本章从装备的设计和装配角度入手,通过分析装配特征对维修时间的影响来达到扩充数据的目的。针对区间数据难以分析、一般数据方法难以应用的问题,同样引入EM算法对其进行迭代,最后求解出参数以及各个装配特征对维修时间的影响权重。
【学位授予单位】：国防科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U674.703

【参考文献】

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