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船舶总体任务可靠度评估方法研究

马莹  
【摘要】: 随着现代化程度的不断提高,现代化的船舶也成为高新技术产品,毫无疑问地成为复杂系统,以船舶系统为代表的复杂系统的任务可靠度评估研究不但对军事技术领域而且对民用技术领域都有很大的应用价值。任务可靠度不但是船舶使用部门非常关心的问题,而且也是船舶的生产研制部门十分关注的性能指标。因此,船舶总体任务可靠度评估方法研究有着很大的实际应用价值。 对于船舶这样一个小子样、可维修的大型复杂系统,如何将可靠性指标的含义运用到评估方法中,建立科学合理的可靠性评估模型,开展总体任务可靠度评估,一直是船舶研制方和使用方共同关注的研究重点,本文从船舶系统的特点出发,在对相关可靠性理论进行简要回顾的基础上,重点对船舶可靠性评估所涉及的理论和分析方法进行了讨论。通过对各种不同来源的可靠性信息的分析和可信性检验,实现了总体任务可靠度信息的预处理;通过故障树分析和最小割集分析,建立了总体任务可靠度评估模型;通过基于Bayes矩拟合法评估总体任务可靠度,较好地解决了船舶系统组成复杂、小样本量、计算困难等实际问题,给出了总体任务可靠度置信下限和具体的MATLAB计算语句,为船舶系统以及其他大型复杂装备的可靠度评估提供了有效可行的方法,对船舶系统的设计、优化和改进有着重要意义。 本文主要做了以下三个方面工作: 一是预处理不同来源的可靠性数据。针对船舶可靠性评估数据的多源性、高昂性和小样本性,通过一定的途径充分利用各种可靠性数据,扩大可靠性评估的数据量,为船舶总体任务可靠度评估提供可靠的数据平台; 二是建立总体任务可靠度评估模型。根据典型任务模型,将任务划分为不同任务阶段,对每个任务阶段进行故障树分析、最小割集分析。综合所有任务阶段最小割集,串联得到总体任务可靠度评估模型; 三是评估船舶总体任务可靠度。运用Bayes思想和矩拟合理论,得到总体任务可靠度的置信下限公式和具体的MATLAB计算语句,并结合实例加以方法验证。


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