前起落架系统的系统安全性分析方法研究

论文摘要

安全性是指不发生事故的能力。而系统安全性是采用系统分析的方法和工程管理原则分析、识别和控制危险,使飞机获得最佳安全性的学科。系统安全性的重要组成部分是系统安全性分析。系统安全性分析的应用对提高飞机安全性和解决适航审定中的安全性要求问题都是十分必要的。因此,对系统安全性分析方法的研究是十分有意义的。本文首先阐明了系统安全性分析的概念,对系统安全性分析的过程进行了研究,总结了分析过程中的三个步骤(功能危险性评估、初步的系统安全性评估和系统安全性评估)的各自特点以及在分析时它们之间的联系。在多种系统安全性分析方法中,重点选择了故障树方法进行介绍,并提出也可将可靠性分析中的GO法应用于系统安全性分析。通过对比这两种方法各自优缺点,本文将它们相结合形成了一种综合分析方法,并给出了这种综合分析方法的分析流程。为了体现出了此方法适用于系统安全性分析,本文使用故障树法和GO法相结合的综合分析方法对某型飞机的前起落架系统进行了简单的系统安全性分析。进行到综合分析方法的最后一个步骤时,经常遇到求解复杂的故障树的顶事件的失效概率的问题,为此本文使用了数字仿真中的蒙特卡罗方法。针对某型飞机前起落架系统建立了仿真模型,并进行了仿真运行,得到了仿真数值解。通过将数值解与解析解比较,证明了蒙特卡罗仿真方法在系统安全性分析中是适用的。最后,对全文进行了总结,并对今后的进一步研究提出了展望。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 选题的目的和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国内外研究中常用的系统安全性分析方法
• 1.2.2 本文拟研究的系统安全性分析方法及其研究现状
• 1.3 本文的研究内容
• 第二章 起落架系统的概述
• 2.1 起落架系统的组成
• 2.2 起落架收放系统
• 2.3 位置指示与警告系统
• 2.4 前轮转弯系统
• 2.5 机轮刹车系统
• 2.5.1 正常刹车系统
• 2.5.2 停机/应急刹车系统
• 第三章 系统安全性分析的概述
• 3.1 系统安全性分析的概念
• 3.2 安全性与可靠性的关系
• 3.3 系统安全性分析的指标
• 3.3.1 失效状态的影响等级
• 3.3.2 定性指标
• 3.3.3 定量指标
• 3.3.4 失效状态的影响等级与概率之间的关系
• 3.4 系统安全性分析的过程
• 3.4.1 功能危险性评估
• 3.4.2 初步的系统安全性评估
• 3.4.3 系统安全性评估
• 3.5 系统安全性分析过程与方法的关系
• 第四章 系统安全性分析方法的研究
• 4.1 故障树分析法
• 4.1.1 故障树的基本概念
• 4.1.2 故障树符号
• 4.1.3 故障树的建造
• 4.1.4 故障树的定性分析
• 4.1.5 故障树的定量计算
• 4.2 GO 法
• 4.2.1 GO 法的原理
• 4.2.2 GO 法的分析过程
• 4.2.3 GO 运算的定量分析方法
• 4.2.4 GO 运算的定性分析方法
• 4.3 故障树法和GO 法的比较
• 4.4 故障树法和GO 法相结合的综合分析方法
• 4.4.1 故障树和GO 法相结合的综合分析方法概述
• 4.4.2 故障树和GO 法相结合的综合分析方法的分析流程
• 4.5 综合分析方法应用实例
• 4.5.1 FHA 阶段
• 4.5.2 PSSA 阶段
• 4.5.3 SSA 阶段
• 第五章 系统安全性分析中数字仿真方法的应用
• 5.1 蒙特卡罗仿真方法的介绍
• 5.1.1 蒙特卡罗方法的基本思想
• 5.1.2 蒙特卡罗方法的理论基础
• 5.2 仿真流程
• 5.2.1 仿真模型的建立
• 5.2.2 仿真运行
• 5.2.3 仿真结果
• 5.2.4 简化后的故障树法仿真算法框图
• 5.3 仿真实例
• 5.3.1 产生随机数
• 5.3.2 失效时间的抽样
• 5.3.3 仿真结果及分析
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献