凸模型T-S故障树及重要度分析方法

针对故障数据缺乏、故障机理复杂多样等原因导致T-S故障树底事件的失效可能性具有不确定性的问题,以及概率和模糊T-S故障树以及布尔逻辑门故障树适用性的不足,提出凸模型T-S故障树及重要度分析方法：将区间模型引入到T-S故障树分析方法中,利用区间模型描述底事件的失效可能性,提出区间T-S故障树分析方法,解决底事件的失效可能性不易精确获取的问题;在此基础上,引入超椭球模型来界定不确定性参量的取值范围,进而提出超椭球T-S故障树分析方法,解决区间T-S故障树在进行可靠性分析时,分析结果相对保守的问题;进而,定义凸模型T-S故障树的重要度指标,为找到系统的关键环节提供依据;求解出上级事件的失效可能性、底事件的T-S凸模型重要度和T-S凸模型关键重要度,通过与凸模型布尔逻辑门故障树、T-S故障树进行对比,验证所提方法的可行性。最后,给出了组合导航系统可靠性分析实例。     

基于故障树的港口机械液压轮边制动系统故障分析

通过分析液压轮边制动系统的原理和常见故障类型,建立了液压轮边制动系统的失效的故障树,并进行了定性分析和定量分析。通过分析可知15个底事件只要任一个发生,都必然导致顶事件的发生;顶事件的发生概率为3.05%,应当加强日常的维护与检修。为现场维修人员快速、准确地查找故障原因提供了理论依据。     

液压系统模糊故障树分析方法研究

针对液压系统底事件和中间事件发生概率情况获取不足的现状，将模糊集合论和可能性理论引入故障树分析法中，将事件发生概率描述为模糊数和模糊可能性，提出了一种基于梯形模糊数算术运算的液压系统故障树分析方法，并结合压装机液压系统的“主缸快进无法实现”故障树分析应用实例，估计了出顶事件的故障概率和各底事件的模糊重要度。     

T-S模糊重要度分析方法研究

针对故障树分析中部件失效概率、故障状态和系统故障机理的不确定性问题,用模糊子集来表示部件的失效可能性,用模糊数来描述部件和系统的故障状态,用T-S模糊模型来描述部件之间的联系,在T-S模糊故障树分析算法基础上,提出两种T-S模糊重要度:拓展传统二态系统模糊重要度的重心法,综合部件所有故障状态的失效可能性对系统重要程度的影响,定义多态系统T-S模糊重要度,并由算例对比得出,传统模糊重要度可看作是T-S模糊重要度的一个特例,T-S模糊重要度更为一般化;在仅已知部件故障状态的情况下,提出T-S状态重要度的概念及其计算方法.对某导航系统进行重要度分析,验证了算法的有效性.     

基于超椭球模型的飞机液压刹车系统故障树分析

采用基于超椭球模型的故障树分析方法来解决飞机液压刹车系统故障树中底事件故障率概率统计信息不充足的问题,并对该系统进行可靠性评估。根据液压刹车系统原理和故障机理建立系统故障树,引入超椭球模型来描述底事件不确定性,推导了系统顶事件失效概率以及各底事件重要度基于双层蒙特卡洛法的仿真流程,并与区间模型下故障树分析进行对比。结果表明:超椭球模型下的故障树分析只需要底事件失效概率取值范围,而不要求精确的概率统计信息,且相对于区间模型,其结果更加精细,更加符合工程实际。同时通过底事件重要性测度分析可以确定关键失效事件,为刹车系统改设计及重点维护提供指导。     

履带车辆变速箱的T-S模糊故障树可靠性分析

针对履带车辆变速箱的故障原因等存在较难获得大量数据的问题,提出了基于T-S模糊故障树分析方法,对变速箱构建T-S模糊故障树,分析过程中采取底事件的模糊效率替代为其故障概率的方法,再将其故障程度用模糊数来表示,对变速箱关重件T-S模糊故障树进行实例分析,计算并分析变速箱T-S模糊故障树,对底事件进行重要度分析,并给出故障排查意见。     

基于层次分析法的混凝土泵车泵送液压系统故障预防策略

采用故障树法分析混凝土泵车泵送液压系统的失效状况,建立了失效的故障树。通过对故障树的定性分析,得到最小割集。通过定量分析计算出顶事件发生的概率及底事件发生的重要度。用层次分析法和故障频率相结合的方法评估出底事件发生概率的模糊性。参考定性分析和定量分析结果,制定出混凝土泵车泵送液压系统故障的预防措施。     

基于T-S模糊故障树和贝叶斯网络的多态液压系统可靠性分析

为解决T-S模糊故障树分析方法在液压系统可靠性分析过程中运算复杂和只能单向推理的问题,提出一种基于T-S模糊故障树与贝叶斯网络的多态系统可靠性分析方法。根据给出的T-S模糊故障树向贝叶斯网络转化的方法确定贝叶斯网络的模型结构与条件概率表,利用贝叶斯网络的推理算法计算顶事件发生概率、事件后验概率以及底事件重要度。该方法既能进行计算系统可靠性指标及重要度的前向推理,又能进行故障诊断的反向推理,而且计算公式简单。最后通过900t提梁机液压驱动系统工程实例验证了算法的可行性与有效性。     

基于模糊贝叶斯理论的汽车起重机起升系统可靠性分析

针对汽车起重机起升液压系统可靠性的问题,提出了基于模糊集理论、T-S模糊故障树和BN网络相结合的系统可靠性分析方法。将T-S模糊故障树转化为BN(贝叶斯)网络,运用模糊集理论,利用专家对基本事件的主观评价转化为模糊数,得到精确失效概率。通过BN网络的双向推理计算能力,得到顶事件发生概率,各基本事件的后验概率及其重要度。通过对汽车起重机起升系统分析,发现系统薄弱环节,全面高效的对系统进行可靠性分析。     

基于BN和T-S模糊故障树的起重机变幅机构可靠性评估

针对汽车起重机变幅机构的复杂性以及故障状态的模糊性,提出了一种模糊贝叶斯网络与T-S模糊故障树相结合的可靠性评估方法。首先,通过建立T-S模糊故障树,映射为模糊贝叶斯网络;其次,结合专家利用"信心指数法"得到的底事件的故障概率,正向推理得到顶事件的故障概率以及底事件的重要度,再通过反向推理可以得到系统出现故障后底事件的后验概率。该算法对2种算法进行结合,优势互补,算法符合客观实际,为评估系统可靠性、找出系统薄弱环节提供了依据。     

一种新型动态贝叶斯网络分析方法

为充分发挥T-S动态故障树和动态贝叶斯网络分别在分析建模与推理计算方面的优势，提出了一种新型动态贝叶斯网络分析方法--基于T-S动态故障树的动态贝叶斯网络分析方法。将T-S动态故障树转化为动态贝叶斯网络有向无环图，再将T-S动态门及其描述规则转化为动态贝叶斯网络条件概率表，进而提出了正向推理叶节点失效概率、反向推理根节点后验概率和求解根节点概率重要度、关键重要度、风险业绩值、风险降低值、微分重要度与灵敏度的新型动态贝叶斯网络算法。通过与基于Dugan动态故障树的动态贝叶斯网络分析方法和静态贝叶斯网络分析方法对比，验证了所提方法的可行性。最后，用所提方法对液压缸同步系统进行可靠性分析，计算得到系统失效概率、根节点后验概率、重要度与灵敏度，为提高系统可靠性和进行故障诊断提供依据。     

基于模糊理论的PMT水下防爆试验故障树分析

为解决光电倍增管（photomultiplier tubes，简称PMT）水下防爆试验系统的故障诊断问题以及故障发生概率存在模糊不确定性的特点，应用模糊集数学方法和可能性理论，把模糊数学和故障树模型相结合，提出一种基于三角形模糊数算法的PMT试验系统失效模式分析方法。根据试验系统工作原理，采用下行法建立故障树并对其进行定量分析，获得了顶事件的结构函数及多种失效模式，进而利用专家语言评价法，计算顶事件发生的模糊概率和各底事件的模糊重要度，得到了PMT试验中故障发生率较高的环节，最后对故障分析结果进行改进测试。结果表明，该方法能够准确地诊断出存在的故障，为PMT防爆试验系统进行故障诊断以及提高PMT保护罩的水下防爆性能提供参考依据。     

基于T-S模糊故障树的多态系统性能可靠性

T-S模糊故障树是由一系列具有IF-THEN规则的T-S逻辑门构成的故障树,可以解决复杂系统可靠性分析中故障多态、故障机理不明确、底事件失效率难以精确得知的问题。目前该方法主要分析系统中的功能故障问题。实际中,复杂多态系统内部很多故障常常会造成性能降级,出现多性能状态,进而系统在不同的故障状态下具有不同的性能可靠性。通过对T-S模糊故障树所表示的系统赋予性能变量及故障多态下的不同性能值,利用统计学中的期望思想,提出一种分析系统故障多态下的性能可靠性方法,以及已知某一底事件或中间事件在故障状态下分析系统性能可靠性的方法。通过对目前大型飞机上常用的航空电子交互式以太网(Avionics full duplex switched ethernet,AFDX)进行分析建树,利用该方法求解系统在多故障状态下的性能可靠性,进行了实例分析。     

基于模糊动态故障树的动车制动系统可靠性分析

针对动车制动系统实际工作环境中的故障发生率具有模糊不确定性以及故障的发生具有动态性的特点,把模糊数学和马尔可夫（Markov）模型与故障树模型相结合提出一种基于模糊Markov模型的动态故障树分析方法,通过三角模糊数和扩展原理来表示底事件故障率和Markov模型中不同状态转移率的模糊性。利用动态故障树模型分析获得了系统故障树顶事件模糊故障率的隶属函数。解决了不确定条件下的动态系统可靠性分析问题,对兰新高速铁路上运行的动车组的制动系统进行分析,获得了制动系统可靠度预测曲线,为该路线上运行的动车的制动系统针对故障特点制定相应的检修和维护方案提供了理论依据。     

基于故障树贝叶斯网络的液压启闭机故障诊断方法

针对液压启闭机设备专业性强,故障原因复杂等特点,该研究提出了一种基于故障树建立贝叶斯网络的故障诊断方法。首先建立了液压启闭机系统的故障树,然后将故障树转化为贝叶斯网络,计算出顶事件的发生概率并运用贝叶斯网络推理对可能造成故障的原因进行重要度分析,实例表明该方法能有效克服传统故障树分析法的局限性。     

APPLICATION OF FUZZY SET THEORY IN FAULT TREE ANALYSIS

０ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅｑｕａｌｉｔｙｏｆｐｒｏｄｕｃｔｓｃｏｎｓｉｓｔｓｏｆｍａｎｙａｓｐｅｃｔｓ,ｓｕｃｈａｓｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ,ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ,ｌｉｆｅｔｉｍｅａｎｄｓａｆｅｔｙ．Ａｍｏｎｇｔｈｅｍｒ...     

太阳翼驱动机构的模糊动态故障树分析

作为航天器重要的组成部分之一的太阳翼驱动机构,故障频发,它的可靠性研究凸显出重要的价值。根据太阳翼驱动机构的组成和工作原理,建立了相应的动态故障树。考虑到现实中太阳翼驱动机构的故障现象、故障状态与故障原因等存在着大量的不确定性,将模糊集理论引入动态故障树分析中,采用三角模糊数表示太阳翼驱动机构故障树的各个底事件的失效参数,将 截集理论与区间运算相结合,对太阳翼驱动机构进行模糊动态故障树分析,从而得到系统的顶事件模糊发生概率与各个底事件的模糊概率重要度,并对模糊概率重要度进行分析,得出太阳翼驱动机构中的关键部件为系统中的轴承及谐波减速器,找到了系统的薄弱环节。     

失效树分析的矩阵化方法

研究了布尔代数运算的矩阵化表示方法，并在此基础上，基于上行法提出了一种求解失效树顶事件失效概率及元件重要度的矩阵化方法，使得系统可靠性分析的失效树方法能够简便、容易地在计算机上自动进行。算例表明，本文方法正确、可靠。     

基于故障树的机载气象雷达系统安全性分析

机载气象雷达（WXR）的安全性直接影响整机系统和飞行的安全。因此,以WXR典型故障为对象,详细研究了系统安全性分析的故障树方法（FTA）。通过定性及定量分析,解算出了故障树最小割集,计算了顶事件的概率,为实现系统的最佳安全控制目标提供一个具体量的概念。并计算了底事件重要度,对各重要度进行排序,确定对了各基本事件进行安全控制所应采取措施的优先顺序,为提高安全性优化效率提供了指导方案。