基于失效分析的爆炸逻辑网络系统的功能可靠性与健康评估

发布时间：2020-07-05 19:06

【摘要】：作为一种应用于引信系统的新型起爆控制技术,爆炸逻辑网络能否可靠、安全地运行并完成预定功能关系到整个武器系统及火工品的成败,也决定着系统本身的可靠性。一旦爆炸逻辑网络系统发生故障,轻则导致产品失效,重则造成重大的人员伤亡和经济损失,考虑到系统的长期贮存条件,开展爆炸逻辑网络系统的功能可靠性评估和健康状态水平评估工作意义重大。论文以某典型爆炸逻辑网络的可靠性问题和健康状态评估为研究背景,首先研究了长贮存条件下爆炸逻辑网络的失效模式和影响因素,利用影响因素间的相互关系构建其传爆功能故障下的故障树图并进行定性分析;其次采用可靠性窗口的方式探究改进型间隙零门的功能可靠性评估方法,并利用多层Bayes方法对某型爆炸逻辑网络系统的功能可靠性进行评估;最后结合预测诊断与健康管理(Prognostics and Health Management,PHM)思想,将环境监测数据纳入爆炸逻辑网络系统的健康状态评估框架,并利用非概率理论中的证据推理方法对多种状态评估信息进行融合,以此得到爆炸逻辑网络系统的健康状态水平信息,为火工品贮存监测工作的开展提供理论支撑和技术参考。本论文主要研究工作和贡献包括:(1)构建了自顶而下的某型爆炸逻辑网络典型故障树模型从爆炸逻辑的功能失效状态和爆轰波的传播理论出发,研究了爆炸逻辑网络系统在信息传播中的失效模式,探索爆炸逻辑网络系统失效的内在因素和外在不确定性因素,构建爆炸逻辑网络系统的故障树模型,并找出爆炸逻辑网络系统在设计制造与贮存服役阶段影响可靠性的关键因素,为进一步研究其功能特性和贮存健康状态水平做准备。(2)提出一种兼顾性能参数和失效分析的可靠性评估方法根据爆炸逻辑元件结构特征和功能特性,在失效分析的基础上得到爆炸逻辑间隙零门的性能参数,并求得性能参数的可靠性窗口,根据建立的间隙零门的可靠性作用模型计算爆炸逻辑间隙零门的功能可靠度。(3)创建了基于加权多源信息融合技术的爆炸逻辑网络健康状态评估框架结合典型爆炸逻辑网络系统的失效机理抓住爆炸逻辑网络系统状态的物理和化学变化,描述相关状态参数,深度挖掘爆炸逻辑网络系统的测试信息、历史信息及环境监测信息三类信息,并于此之上构建爆炸逻辑网络系统的健康状态评估框架,确定其健康状态等级,同时采用模糊集合理论构建三角形隶属度函数求解各状态参数的隶属度,并利用可拓层次分析法对不同信息类型赋予不同权重,修正证据源信息,最后利用D-S证据理论融合各类状态参数信息,得到爆炸逻辑网络系统的健康状态水平。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TJ430

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本文编号：2743012