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测试性虚拟验证中的故障建模技术研究

作　者: 高鑫宇
导　师: 刘冠军
学　校: 国防科学技术大学
专　业: 机械工程
关键词: 测试性虚拟验证 故障属性描述模型 故障传播 环境与故障关联分析
分类号: TH165.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 140次
引　用: 3次
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内容摘要


测试性虚拟验证是测试性验证领域的一个重要发展趋势,故障模型是进行测试性虚拟验证的基础。针对测试性虚拟验证的需求,开展故障建模技术研究,对于提高测试性虚拟验证结果可信性具有重要作用。本文在“装备可测性/机内测试分析、设计与评估技术”项目支持下,从测试性虚拟验证的原理分析入手,以适应虚拟验证中的故障注入为出发点,建立了故障属性描述模型,并对其中的故障传播特性以及环境因素与故障的关联关系开展了深入研究。论文主要研究内容包括:(1)故障属性描述模型分析与建立。阐述了测试性虚拟验证原理,分析了虚拟验证中故障注入对故障模型的需求。在此基础上,从系统故障特性中提取故障的基本属性和相关特性,并基于关系数据模型理论建立了故障属性描述模型。(2)故障传播特性分析与建模。总结、分析了故障传播过程,针对故障传播中的复杂性和不确定性,提出并建立了模糊概率多信号流图模型。应用该模型对故障传播过程进行描述并进行相关推理,得出故障传播的后继故障模式集和等效故障模式。并以某稳定跟踪平台中主控单元的控制电路板为对象,开展了实例应用研究。(3)环境因素与故障的关联关系分析分别从定性和定量角度对环境因素与故障的关联关系进行了研究。首先从环境因素诱发故障的机理分析入手,对环境因素与故障的定性关联关系进行了分析,得出影响故障的主要环境因素。然后,收集环境因素与系统故障的相关数据,运用灰色关联分析(Grey Relational Analysis,GRA)理论,定量分析了环境因素在不同等级下与故障的关联程度。相关技术在某直升机航姿系统关键部件的故障分析中进行了应用。(4)技术验证与应用以某惯性组合为对象,针对其典型故障模式,深入分析了其故障传播关系和环境因素与故障的关联关系。在此基础上,建立了该惯性组合的故障模型,构建了惯性组合故障模型数据库。

全文目录


摘要  8-9
ABSTRACT  9-11
第一章 绪论  11-19
  1.1 研究背景及意义  11-12
  1.2 文献综述  12-16
    1.2.1 测试性验证技术研究综述  12-15
    1.2.2 故障建模技术研究现状  15-16
    1.2.3 故障—环境关联关系分析技术研究现状  16
  1.3 论文研究思路及内容安排  16-19
    1.3.1 论文研究的主要问题及思路  16-17
    1.3.2 论文内容安排  17-19
第二章 建立故障属性描述模型  19-27
  2.1 测试性虚拟验证原理分析  19-21
  2.2 故障属性分析  21-22
  2.3 基于关系数据模型的故障属性描述模型的生成  22-26
    2.3.1 关系数据模型  22-24
    2.3.2 基于关系数据模型的故障属性描述模型  24-26
  2.4 本章小结  26-27
第三章 故障传播特性分析  27-42
  3.1 故障传播过程分析  27-29
    3.1.1 故障传播的基本形式  27-29
    3.1.2 故障传播的不确定性  29
  3.2 基于模糊概率多信号流图的故障传播描述  29-35
    3.2.1 多信号流图模型  30-32
    3.2.2 模糊概率多信号流图  32-35
  3.3 基于模糊概率多信号流图的故障传播推理  35-39
    3.3.1 故障传播推理的总体流程  36-37
    3.3.2 故障传播后继故障模式集  37-38
    3.3.3 故障的等效故障模式  38-39
  3.4 实例应用  39-41
  3.5 本章小结  41-42
第四章 环境因素与故障的关联分析  42-58
  4.1 环境因素与故障关联分析的总体流程  42-44
  4.2 环境因素诱发故障的机理分析  44-45
  4.3 环境因素与故障关联关系的定性分析  45-49
    4.3.1 定性分析方法  46-48
    4.3.2 实例应用  48-49
  4.4 环境因素与故障关联关系的定量分析  49-57
    4.4.1 环境因素的等级分析  49-51
    4.4.2 环境因素与故障定量关联分析  51-54
    4.4.3 实例应用  54-57
  4.5 本章小结  57-58
第五章 故障建模技术的应用研究  58-67
  5.1 故障模型数据库设计和管理  58-61
    5.1.1 基于SQL Server 2005 的故障模型数据库设计  58-59
    5.1.2 故障模型数据管理系统  59-61
  5.2 某惯性组合故障模型构建与分析  61-66
    5.2.1 某惯性组合的功能原理概述  61
    5.2.2 惯性组合的故障分析  61-63
    5.2.3 惯性组合的故障传播特性分析  63-64
    5.2.4 惯性组合工作环境与系统故障的关联分析  64-65
    5.2.5 惯性组合故障数据库的建立  65-66
  5.3 本章小结  66-67
第六章 结论与展望  67-69
  6.1 研究结论  67-68
  6.2 研究展望  68-69
致谢  69-70
参考文献  70-74
作者在学期间取得的学术成果  74

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中图分类: > 工业技术 > 机械、仪表工业 > 机械制造工艺 > 柔性制造系统及柔性制造单元 > 故障诊断和维护
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