發(fā)布時間：2017-08-18 01:15

  本文關鍵詞：柴油機燃油供給系統(tǒng)多狀態(tài)可靠性及敏感性分析

  更多相關文章： 燃油系統(tǒng) Markov模型 性能退化 可靠性評估 敏感性分析 最佳維修周期

【摘要】：隨著科技水平的不斷提高,柴油機系統(tǒng)變得越來越復雜,功能越來越完善。失效隨機、失效模式多樣、性能多變與多狀態(tài)成為其可靠性研究的主要問題。一旦某一環(huán)節(jié)或某一部件在運行過程中出現(xiàn)故障,系統(tǒng)的安全性和可靠性將會受到影響。對于柴油機燃油系統(tǒng)來說,其內部結構及其組成零件的復雜性與特殊性,使得系統(tǒng)具有超越“完好”和“完全失效”兩者狀態(tài)之外的多種狀態(tài)和多種性能水平。因而,傳統(tǒng)的二值可靠性理論已不完全能夠適用于該系統(tǒng),多狀態(tài)可靠性理論為解決這類問題提供了有力的支持。本文以柴油發(fā)動機為研究對象,結合Markov模型和通用發(fā)生函數(shù)等方法對燃油系統(tǒng)進行可靠性評定和敏感性分析,以期獲取系統(tǒng)部件退化的概率分布函數(shù),為其可靠性評定、壽命預測和故障診斷提供理論和技術基礎。論文主要工作如下:(1)柴油機燃油供給系統(tǒng)的失效模式分析。對燃油供給系統(tǒng)的結構進行研究,繪制系統(tǒng)的結構原理圖,枚舉該系統(tǒng)可能的失效形式。把系統(tǒng)的狀態(tài)空間與其故障失效模式進行一一對應,與多狀態(tài)系統(tǒng)理論相結合。針對該系統(tǒng)的關鍵部件噴油器,對其工作原理、失效形式進行了列舉,從統(tǒng)計學的角度對噴油器外反饋故障數(shù)據(jù)進行篩選、統(tǒng)計,獲取其失效規(guī)律。(2)提出一種基于通用發(fā)生函數(shù)法的柴油機燃油系統(tǒng)的可靠性分析方法。采用Markov模型方法和通用發(fā)生函數(shù)相結合,對柴油機燃油供給系統(tǒng)進行了可靠性分析。針對Markov過程方法中微分方程組維數(shù)的問題,應用基于通用發(fā)生函數(shù)的可靠性模塊分析法。首先分別為多狀態(tài)系統(tǒng)各個模塊求解維數(shù)較小的方程組,再應用通用發(fā)生函數(shù)法把各模塊的計算進行綜合,最后求出該系統(tǒng)的動態(tài)可靠性指標。應用MATLAB軟件對燃油供給系統(tǒng)進行模擬仿真,結果表明:該方法不僅可以分割方程組,而且能夠減少方程組的維數(shù)。(3)提出一種基于時間退化測度的柴油機燃油供給系統(tǒng)可靠性分析方法。建立柴油機燃油系統(tǒng)性能空間向系統(tǒng)狀態(tài)空間的映射關系,構建多狀態(tài)系統(tǒng)在不同輸出性能下的等同集,根據(jù)性能水平對其狀態(tài)組合進行劃分;建立系統(tǒng)處于各個狀態(tài)下的退化概率模型,以系統(tǒng)動態(tài)概率、狀態(tài)駐留時間、性能的動態(tài)期望函數(shù)和動態(tài)集成期望函數(shù)等測度對系統(tǒng)進行動態(tài)可靠性評估和敏感性分析。提出的方法既可以預測部件及系統(tǒng)在期望狀態(tài)上的保持時間,有助于其壽命預測和故障預警,也可以獲取在某時間段上的最佳狀態(tài)部件,有助于系統(tǒng)的結構優(yōu)化。(4)提出一種某型柴油機最佳維修周期的確定方法。針對柴油機燃油系統(tǒng),基于系統(tǒng)性能退化的特點,考慮其非齊次多狀態(tài)特點,假定系統(tǒng)的退化和維修遵循某些規(guī)律,獲取系統(tǒng)處于各個狀態(tài)的概率函數(shù)表達式,通過建立負效用函數(shù)和維修費表達式,求取該系統(tǒng)的最佳的維修周期時間。
【關鍵詞】：燃油系統(tǒng) Markov模型 性能退化 可靠性評估 敏感性分析 最佳維修周期
【學位授予單位】：江西理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TK423
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 課題背景及研究意義9-10
• 1.2 可靠性技術研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢10-15
• 1.2.1 多狀態(tài)系統(tǒng)可靠性研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 性能退化評估方法的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.3 退化測度的研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.4 柴油機可靠性技術的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 課題的來源15
• 1.4 論文的主要研究內容和結構安排15-17
• 第二章 柴油機燃油供給系統(tǒng)故障模式分析17-35
• 2.1 引言17
• 2.2 柴油機燃油供給系統(tǒng)簡介17-19
• 2.2.1 燃油系統(tǒng)的工作原理17-18
• 2.2.2 噴油器的工作原理18-19
• 2.3 柴油機燃油系統(tǒng)故障模式分析19-22
• 2.3.1 柴油機燃油供給系統(tǒng)潛在的失效模式19-20
• 2.3.2 噴油器的失效模式20-22
• 2.4 燃油供給系統(tǒng)可靠性數(shù)據(jù)分析22-29
• 2.4.1 噴油器故障模式統(tǒng)計22-23
• 2.4.2 噴油器故障率統(tǒng)計分析23-28
• 2.4.3 噴油器威布爾統(tǒng)計分析28-29
• 2.5 燃油供給系統(tǒng)可靠性試驗分析29-34
• 2.5.1 試驗目的29-30
• 2.5.2 試驗環(huán)境30
• 2.5.3 試驗結果30-31
• 2.5.4 故障件故障分析卡31-32
• 2.5.5 故障件高壓油管失效原因分析32-34
• 2.6 本章小結34-35
• 第三章 基于通用發(fā)生函數(shù)法的柴油機燃油供給系統(tǒng)可靠性分析35-46
• 3.1 引言35
• 3.2 發(fā)生函數(shù)的基本原理35-36
• 3.3 基于通用發(fā)生函數(shù)的典型系統(tǒng)可靠性模型36-40
• 3.3.1 串聯(lián)子系統(tǒng)的發(fā)生函數(shù)法36
• 3.3.2 并聯(lián)子系統(tǒng)的發(fā)生函數(shù)法36-37
• 3.3.3 串并聯(lián)系統(tǒng)的發(fā)生函數(shù)法37-38
• 3.3.4 鄰接系統(tǒng)的發(fā)生函數(shù)法38-40
• 3.4 基于發(fā)生函數(shù)的柴油發(fā)動機系統(tǒng)的可靠性分析40-45
• 3.5 本章小結45-46
• 第四章 基于時間退化測度的燃油供給系統(tǒng)可靠性及敏感性分析46-58
• 4.1 引言46
• 4.2 結構函數(shù)與等同集46-47
• 4.3 齊次Markov模型47-48
• 4.4 動態(tài)可靠性指標48-49
• 4.5 柴油機燃油供給系統(tǒng)可靠性分析49-54
• 4.6 敏感性分析54-57
• 4.7 本章小結57-58
• 第五章 柴油機燃油系統(tǒng)最佳維修周期的確定方法58-67
• 5.1 引言58
• 5.2 可維修性58-59
• 5.2.1 維修性函數(shù)及指標的描述58-59
• 5.2.2 可用度函數(shù)的描述59
• 5.3 非齊次多狀態(tài)可維修系統(tǒng)59-62
• 5.3.1 退化過程59-60
• 5.3.2 維修過程60-61
• 5.3.3 負效用函數(shù)的建立61-62
• 5.4 柴油機燃油系統(tǒng)可維修性實例分析62-66
• 5.5 本章小結66-67
• 第六章 總結與展望67-68
• 6.1 總結67
• 6.2 展望67-68
• 參考文獻68-72
• 致謝72-73
• 附錄73-80
• 在學期間發(fā)表的學術論文與研究成果80-81

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本文編號：691993