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神光Ⅲ激光装置系统可靠性建模分析

彭宝华  
【摘要】: 神光III激光装置是我国在建的一项重大的工程项目,其作用是在实验室条件下产生高能量激光,从而驱动热核聚变。整个神光III装置由64路激光组成,包含大量不同类型的元器件、组件和分系统,装置的建造涉及到10个门类的学科技术,是一项具有相当规模和技术难度的课题。可靠性作为神光III装置稳定运行的最重要的衡量指标,直接关系到其打靶成功率、运行维修和保障费用,表征了装置在使用过程中保持正常工作状态或完成规定任务的能力。这种能力需要通过一系列针对装置的系统可靠性研究得到保证,包括建立神光III激光装置的可靠性模型,对装置进行可靠性分析、评估和验证等。基于这一背景,本文针对神光III激光装置的系统可靠性开展了部分研究工作,包括如下内容: (1)根据神光III装置的基本组成结构和原理,定义了系统可靠性和打靶可靠性。分析了装置结构的对称性,并利用其对称性建立了系统可靠性模型,给出了系统可靠性的计算方法。 (2)利用所建立的系统可靠性模型,对装置的系统可靠性进行了分析。研究了神光III装置系统可靠性预计和分配的方法,对装置进行了可靠性预计和分配。根据概率重要度和关键重要度两种不同的重要度定义,对神光III装置进行重要度分析,对组件的重要度进行了排序,找出了系统的薄弱环节。 (3)神光III装置系统可靠性分析是以组件可靠性研究为基础的。能源模块是神光III装置中最重要的组件之一,其可靠性水平对整个装置能否可靠运行有着重要的影响,因而论文以能源模块为例,对神光III装置组件的可靠性进行了研究。根据实地调研收集到的能源模块运行数据,将能源模块的可靠性增长分为两阶段并分别进行可靠性评估,得到了能源模块的可靠性增长模型和当前能源模块的可靠性水平。 在论文的最后,总结了全文的研究内容并对进一步的工作进行了展望。


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