某武器系统可靠性研究

论文摘要

可靠性是指产品无故障地完成规定任务的能力。对武器装备进行可靠性分析研究,不仅仅可以评价武器系统及其组成单元的可靠性水平,而且还能够找出影响其可靠性的因素,从而为武器装备的设计和研制提供科学依据,提高装备的性能。可靠性分析是武器系统效能评估的重要组成部分。本文以实际项目为背景,研究了武器系统的可靠性及评价方法,主要包括以下几个方面:首先,介绍了评价武器系统可靠性的基本指标,依据指标参数的实际意义及概率统计方法,并推导了通过样本数据来估计总体参数的计算公式。针对实验次数少,数据不足的情况,给出了Bayes方法估计各项参数指标,包括点估计和区间估计。其次,基于故障树法对武器系统进行可靠性分析。包括建立系统的故障树,定性分析找出导致系统发生故障的关键组成部分,定量分析推导通过各个组成单元的故障率计算系统整体故障率的方法,并应用递推化法改进了通过最小割集求取顶事件发生概率的方法。再次,在分析影响武器装备可靠性指标MCSP的因素的过程中,引入正交试验分析方法,通过列正交表和方差分析,研究了影响系统可靠性各因素的显著性大小,同时找出最优因子水平组合。最后,以故障树、正交试验分析等方法作为理论依据,设计实现了一种可靠性辅助分析软件。包括基本参数指标计算、故障树定性及定量分析以及正交试验分析等功能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 课题研究的目的和意义
• 1.3 国内外武器系统可靠性分析的研究现状
• 1.3.1 国外对武器系统可靠性分析的研究
• 1.3.2 国内对武器系统可靠性分析的研究
• 1.4 本文主要研究内容
• 第2章 武器系统的可靠性参数及指标
• 2.1 常见的可靠性指标
• 2.1.1 可靠度
• 2.1.2 故障密度函数
• 2.1.3 故障率
• 2.1.4 可靠度、故障率及故障密度函数之间的关系
• 2.2 某武器系统的可靠性参数估计
• 2.2.1 可靠性指标的点估计
• 2.2.2 可靠性指标的区间估计
• 2.2.3 可靠性指标的Bayes估计
• 2.3 其它常用的可靠性参数指标
• 2.3.1 平均故障间隔时间
• 2.3.2 完成任务的成功概率
• 2.4 本章小结
• 第3章 基于故障树法的可靠性分析
• 3.1 采用故障树法分析可靠性的原因及意义
• 3.2 某武器系统故障树的建造
• 3.3 故障树定性及定量分析
• 3.3.1 故障树的定性分析
• 3.3.2 故障树的定量分析
• 3.3.3 重要度及其在设计中的应用
• 3.4 本章小结
• 第4章 基于正交试验的显著性分析
• 4.1 正交试验分析方法
• 4.1.1 正交表的结构
• 4.1.2 正交试验的设计步骤
• 4.2 某武器系统的正交试验分析
• 4.3 正交试验分析中常见的两类问题及解决办法
• 4.3.1 因子占满表头的解决办法
• 4.3.2 因子的水平数不相等的解决办法
• 4.4 本章小结
• 第5章 可靠性分析软件的设计与实现
• 5.1 程序开发环境的选定
• 5.2 软件模块组成
• 5.3 程序流程设计
• 5.3.1 可靠性基本指标计算流程
• 5.3.2 故障树分析流程
• 5.3.3 正交试验设计流程
• 5.4 分析软件的功能实现
• 5.4.1 功能实现
• 5.4.2 程序设计的优化
• 5.4.3 可执行文件的生成
• 5.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢