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FMECA和FRACAS在无人机动力系统中的应用
作 者: 唐成
导 师: 黄洪钟
学 校: 电子科技大学
专 业: 机械设计及理论
关键词: 无人机 动力系统 故障模式影响及危害性分析(FMECA) 故障报告分析及纠正措施系统(FRACAS) 模糊集
分类号: V279
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
下 载: 153次
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内容摘要
在无人机研制的过程中,可靠性工作的开展存在诸多问题。可靠性工作缺乏统一的协调、管理,造成各部门分析的可靠性数据很难得到所有部门的一致认可,各部门之间难以合作形成合力;各部门缺乏对可靠性方法和可靠性工作流程的深入研究,造成一些需要及时跟进的可靠性工作难以开展;各个部门之间没有统一的信息化的可靠性管理平台,甚至有些部门采用手工填写的方式,造成可靠性工作效率低下,同时使各部门之间的信息交流不畅。种种问题难以真正提高可靠性工作水平,也很难提高无人机的可靠性。FRACAS(Failure Reporting, Analysis and Corrective Action Systems)是“故障报告、分析和纠正措施系统”。利用“信息反馈,闭环控制”的原理,通过一套规范化的程序,保证故障信息的正确性和完整性,及时利用故障信息对产品进行分析、改进,从而实现产品可靠性的增长,达到对产品可靠性和维修性的预期要求,防止故障再现。FMECA(Failure Mode, Effects and Criticality Analysis)是“故障模式、影响及危害性分析”,通过逐一分析各组成部分的不同故障对系统工作的影响,全面识别设计中的薄弱环节和关键项目,并为评价和改进系统设计的可靠性提供基本信息。针对无人机动力系统的可靠性工作实际,本文开展了如下几个方面的工作。(1)提出了开展无人机动力系统可靠性工作的建议方案,目的是帮助协调设计部门、质量可靠性中心、成品厂等部门,使各部门明确各自的可靠性工作职责和任务。(2)开展对无人机动力系统的FMECA研究,按照《故障模式、影响及危害性分析指南》(GJB1391-2006)的规范要求生成《某型无人机动力系统FMECA报告》,为后续可靠性工作的开展奠定基础。(3)在FMECA分析的基础上开发FRACAS信息系统,该系统是根据《故障报告、分析和纠正措施系统》(GJB841)规范要求并结合可靠性工作相关需求开发设计的。通过该系统规范了可靠性工作流程,进一步明确了各部门的职责和任务。(4)在危害性分析(CA, Criticality Analysis)中,针对风险优先数(RPN, Risk Priority Number)评分过程中存在的主观性的缺点,研究了基于模糊数学理论的故障模式危害性分析方法模糊RPN法(FRPN, Fuzzy Risk Priority Number),为CA分析提供了一个更优的分析方法。通过这一系列工作的开展,规范了可靠性工作流程,明确了各部门可靠性工作职责,提高了可靠性工作效率。对提高某型无人机的可靠性水平具有积极意义,也为后续型号的研制提供了参考。
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全文目录
摘要 4-6 ABSTRACT 6-11 第一章 绪论 11-21 1.1 可靠性技术的发展现状与趋势 11-13 1.2 FMECA 发展简史及发展现状 13-16 1.2.1 FMECA 发展简史 13-15 1.2.2 FMECA 的研究现状 15-16 1.3 课题背景和来源 16-18 1.3.1 课题背景 16-17 1.3.2 课题来源 17-18 1.4 课题研究目的 18 1.5 课题研究内容 18-19 1.6 论文的组织结构 19-21 第二章 无人机原理和FMECA 技术研究 21-28 2.1 无人机系统 21-25 2.1.1 无人机系统简介 21-23 2.1.2 无人机动力装置 23-25 2.2 FMECA 技术介绍 25-27 2.2.1 概述 25 2.2.2 FMECA 的分析方法 25 2.2.3 FMECA 过程描述 25-27 2.3 小结 27-28 第三章 FMECA 在无人机动力系统中的应用 28-47 3.1 FMECA 所需的主要信息 28 3.2 系统定义 28-32 3.2.1 概述 28-31 3.2.2 无人机动力系统实例分析 31-32 3.3 产品约定层次划分 32-34 3.3.1 概述 32-33 3.3.2 无人机动力系统实例分析 33-34 3.4 故障模式影响分析 34-43 3.4.1 故障模式分析 34-36 3.4.2 故障原因分析 36-37 3.4.3 故障影响分析 37 3.4.4 严酷度定义 37-38 3.4.5 确定故障影响和严酷度等级 38 3.4.6 补偿措施分析 38-39 3.4.7 危害性分析(CA 分析) 39-42 3.4.8 FMECA 报告 42-43 3.5 FMECA 在某型无人机动力系统的应用 43-46 3.6 小结 46-47 第四章 FRACAS 系统在某型无人机中的应用 47-64 4.1 概述 47-55 4.1.1 FRACAS 的定义 47-48 4.1.2 FRACAS 发展概况 48-50 4.1.3 FRACAS 流程 50-51 4.1.4 FRACAS 的实施 51-52 4.1.5 FRACAS 实施过程中存在的问题 52-54 4.1.6 FRACAS 的计算机辅助功能 54-55 4.2 FRACAS 应用系统设计 55-63 4.2.1 系统设计目标 55-57 4.2.2 系统技术路线 57 4.2.3 FRACAS 系统流程 57-59 4.2.4 系统功能模块划分 59 4.2.5 软件运行环境 59-60 4.2.6 软件界面介绍 60-63 4.3 小结 63-64 第五章 基于模糊理论的危害性分析 64-74 5.1 模糊数学基本理论 64-67 5.1.1 模糊数学的产生和发展 64-65 5.1.2 模糊理论基础 65-67 5.2 模糊RPN 方法(FRPN) 67-70 5.3 模糊评判法在无人机动力系统的应用 70-73 5.3.1 无人机动力系统FMEA 分析 70 5.3.2 统计专家评分 70-71 5.3.3 建立失效模式的综合评判矩阵 71-72 5.3.4 建立因素权重集 72 5.3.5 对失效模式综合评判 72-73 5.4 小结 73-74 第六章 总结与展望 74-76 6.1 总结 74-75 6.2 展望 75-76 致谢 76-77 参考文献 77-81 攻硕期间取得的成果 81-82
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中图分类: > 航空、航天 > 航空 > 各类型航空器 > 无人驾驶飞机
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