基于FMECA的故障树分析系统自动生成算法研究

论文摘要

本文以产品设计阶段生成的FMECA(Failure Mode Effect and Criticality Analysis,故障模式、影响及危害性分析)为基础,对其故障诊断分析模型进行了比较深入、系统的研究,提出了一个基于FMECA的故障树分析系统自动生成的新方法。1.在总结文献资料的基础上,对目前常见的FMECA分析方式进行分析、归纳与总结,指出故障树分析自动生成系统中进行FMECA分析的意义与作用。然后从故障树分析自动生成系统的设计要求和FMECA的一般思路出发,提出新的FMECA模型。2.对传统的FMECA模型进行改进和扩展,针对故障树分析自动生成系统所需要的故障诊断知识提出了结构FMECA模型,对比这两种模型所需的诊断知识并使之互相匹配。从而使结构FMECA模型更适合于故障树分析系统。3.根据结构FMECA提供的系统故障诊断知识自动生成系统故障树,对故障树进行定性分析和定量分析。以发动机润滑系统为对象,研究从结构FMECA自动生成故障树的方法,从而最终实现由设计知识到诊断知识的转化。与手工建树相比,这种方法可以高效、准确地得到具有较为完备诊断知识的故障树。总之,针对故障树分析自动生成系统的需求,本文从结构FMECA模型出发,比较系统的研究了基于FMECA的故障树分析系统自动生成系统的理论和方法。并初步实现了这一系统,为工程师进行故障树分析节省了大量了时间。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景及意义
• 1.2 故障树自动生成基本方法介绍
• 1.3 故障树自动生成软件介绍
• 1.4 自动建树方法中存在的问题
• 1.5 论文研究内容及构成
• 第二章 故障树建树信息分析与处理
• 2.1 FMECA 工作程序
• 2.1.1 定义系统
• 2.1.2 FMEA 分析与填写表格
• 2.1.3 CA 表格
• 2.2 故障树建树信息
• 2.2.1 系统信息
• 2.2.2 单元信息
• 2.3 结构FMECA 模型
• 第三章 故障树建树规则与自动生成
• 3.1 建树规则
• 3.2 闭环和直接原因的考虑
• 3.2.1 闭环的处理
• 3.2.2 直接原因的处理
• 3.3 故障树自动生成方法
• 第四章 故障树分析方法
• 4.1 故障树定性分析
• 4.1.1 割集和最小割集
• 4.1.2 路集与最小路集
• 4.1.3 最小割集的计算方法
• 4.1.4 最小路集计算方法
• 4.2 故障树定量分析
• 4.2.1 故障树顶事件发生概率
• 4.2.2 底事件重要度计算
• 第五章 故障树自动生成实例验证
• 5.1 系统描述
• 5.2 建立系统模型
• 5.3 故障树模型的建立
• 5.4 结果分析
• 第六章 总结与展望
• 6.1 本文综述
• 6.2 下一步研究展望
• 参考文献
• 致谢