论文题目: 神光Ⅲ惯性约束聚变激光装置可靠性研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 管理科学与工程
作者: 孙权
导师: 沙基昌
关键词: 神光,惯性约束聚变,激光装置,可靠性,总体方案,指标体系,系统可靠性模型,能源模块,金属化膜脉冲电容器,寿命,分布
文献来源: 国防科学技术大学
发表年度: 2005
论文摘要: 惯性约束聚变激光装置，是在实验室条件下以强激光作为驱动源来实现热核聚变的装置，其研制既是一项具有相当规模和技术难度的惯性约束聚变和强激光技术工程项目，也是一个国家安全、能源和科学研究水平的重要标志。神光Ⅲ装置是我国在建的大型惯性约束聚变激光装置，它的稳定运行与否对于神光Ⅲ装置的建造具有重要的决定作用。 可靠性作为神光Ⅲ装置稳定运行最重要的技术指标之一，是神光Ⅲ装置的主要质量属性，直接关系到神光Ⅲ装置的系统效能，表征了神光Ⅲ装置在使用过程中能保持正常工作状态和完成规定任务的能力。这种能力只能通过一系列针对神光Ⅲ装置的系统可靠性研究，建立神光Ⅲ装置系统可靠性模型，获得神光Ⅲ装置可靠性分析、评估和验证方法，并运用这些方法对神光Ⅲ装置实施有效的可靠性控制而得到保证。基于这一背景，在我国863项目“大型激光装置工程可靠性研究”的支持下，本文针对神光Ⅲ装置的可靠性管理、可靠性指标体系、系统可靠性建模、分析与评估以及元器件可靠性等关键问题，进行了深入研究，取得了许多研究成果。本文的主要研究成果如下： (1) 建立了一套可用于工程实践的惯性约束聚变激光装置可靠性工程总体方案，提出了开展神光Ⅲ装置可靠性工作的总体思路，给出了神光Ⅲ装置总体层可靠性工作流程、分系统层可靠性工作流程、以及元器件层可靠性工作流程，分别可用于帮助神光Ⅲ装置总体设计与管理人员、分系统和模块设计与管理人员、元器件研制与管理人员开展可靠性工作，并明确各项可靠性工作的内容及其相互关系。 (2) 建立了惯性约束聚变激光装置可靠性指标体系和系统可靠性模型，在此基础上研制了惯性约束聚变激光装置可靠性分析与评估框架，解决了惯性约束聚变激光装置进行可靠性论证的定量指标选取问题，也为惯性约束聚变激光装置可靠性指标要求的分配和落实，以及其他可靠性分析、评估、验证等工作的开展奠定了坚实基础。 (3) 提出了基于性能的可靠性仿真模型，该模型综合物理仿真和可靠性仿真的优点，通过底层物理仿真提取失效数据，然后利用高层可靠性模型对失效数据进行分析和处理，以提取可靠性特征量。该模型解决了现有可靠性方法和技术无法对系统性能与可靠性之间存在的相关性进行分析和辨识的瓶颈问题，拓展了可靠性分析方法的研究领域。此外，利用基于性能的可靠性仿真模型，对神光Ⅲ装置的关键模块即能源模块进行了可靠性分析，获得了能源模块的平均寿命、寿命分布等可靠性特征量，为能源模块的设计改进提供了宝贵依据。 (4) 提出了一种新的寿命分布形式，即Gauss-Poisson分布，给出了分布函数和参数
论文目录:
摘要
Abstract
第一章 绪论
§1.1 研究背景及意义
§1.2 研究现状
§1.3 需研究问题及解决问题的思路
§1.4 主要内容和创新点
第二章 神光Ⅲ装置可靠性工程总体方案
§2.1 神光Ⅲ装置结构
§2.2 神光Ⅲ装置可靠性工程总体思路
§2.3 总体层可靠性工作流程
§2.4 分系统层可靠性工作流程
§2.5 元器件层可靠性工作流程
§2.6 小结
第三章 神光Ⅲ装置可靠性指标体系及系统可靠性模型
§3.1 概述
§3.2 神光Ⅲ装置可靠度
§3.3 神光Ⅲ装置可靠性指标体系
§3.4 神光Ⅲ装置可靠性要求
§3.5 神光Ⅲ装置系统可靠性建模
§3.6 小结
第四章 能源模块可靠性分析与评估
§4.1 能源模块工作原理及技术要求
§4.2 能源模块电路容差分析
§4.3 能源模块可靠性仿真
§4.4 能源模块可靠性评估
§4.5 小结
第五章 金属化膜脉冲电容器可靠性研究
§5.1 概述
§5.2 退化失效轨道模型
§5.3 伪寿命数据的寿命预计模型
§5.4 概率物理模型
§5.5 小结
第六章 结束语
§6.1 本文的主要贡献
§6.2 进一步研究的展望
致谢
附录 攻读博士期间发表的学术论文和参与的科研工作
参考文献
发布时间: 2006-09-14
参考文献
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