【摘 要】
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水下潜航器(AUV-Autonomous Underwater Vehicle)是新一代水下航行器,将成为完成各种水下任务的重要工具。例如铺设管线、海底考察、数据收集、钻井支援、海底施工、水下设备
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水下潜航器(AUV-Autonomous Underwater Vehicle)是新一代水下航行器,将成为完成各种水下任务的重要工具。例如铺设管线、海底考察、数据收集、钻井支援、海底施工、水下设备维护与维修、海上侦察与搜索、水下搜索与调查、通信/导航援助、反潜作战等。为了科学地评价该系统,AUV的系统研究和可靠性结合就显得极为迫切。本文在简单介绍课题的研究意义和主要内容后,展开进行了AUV系统的可靠性分析、故障树的系统仿真和模糊可靠性分析。首先AUV系统的可靠性分析采用基本可靠性分析、任务可靠性分析和故障树分析三种方法。给出了串并联可靠性模型的系统可靠性参数(系统可靠度、系统失效率和系统能够平均首次达到故障时间)的计算公式。其次通过对AUV各部件的使用情况广泛收集各种故障数据,以及进行系统分析,画出了AUV的系统框图,并据此建造AUV的故障树。通过对故障树进行数学描述,建立数学模型,得到该系统故障树的结构函数,并以该函数作为逻辑关系式,进行可靠性数字仿真。由仿真结果可以得出AUV系统的平均寿命、可靠度分布曲线和各部件的概率重要度和模式重要度,同时,根据各部件的模式重要度也可以判断系统的薄弱环节。最后将模糊数学和故障树分析方法结合,对AUV进行了定性和定量的模糊分析,在定量分析中分别采用了原始故障树逐级计算法和等效故障树计算法。得到AUV故障树顶事件发生的概率和可信区间,并分别绘制可靠度模糊概率的隶属曲线。
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