《基于動態(tài)故障樹的可靠性研究的國內(nèi)外文獻(xiàn)綜述》2500字

XXXVIII基于動態(tài)故障樹的可靠性研究的國內(nèi)外文獻(xiàn)綜述1.1裝載機(jī)變矩器可靠性理論研究現(xiàn)狀裝載機(jī)最開始時采用輪式，最早誕生于1929年，其存在牽引力小、作業(yè)速度慢等缺點(diǎn)。二十世紀(jì)五十年代進(jìn)入了結(jié)構(gòu)性能完善期，1951年美國開始采用液力機(jī)械傳動，提高了車輛的越野性和牽引性能[1]。進(jìn)入七十年代，裝載機(jī)的傳動領(lǐng)域已廣泛采用了液力變矩器，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也開始以維修方便、安全和可靠性的方面發(fā)展[2]。到今天，我國裝載機(jī)已經(jīng)發(fā)展到了第四代，普遍采用了新的技術(shù)和結(jié)構(gòu)，還增加了流量放大轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，從而在一定程度上減少了系統(tǒng)的損失，提高了系統(tǒng)的效率[3]。歐洲和美國生產(chǎn)的大多數(shù)汽車及在工程機(jī)械領(lǐng)域中，其傳動系統(tǒng)均采用液力變矩器。美國自70年代起，生產(chǎn)的汽車已普遍安裝液力變矩器。其中，以美國的CAT公司為首的機(jī)械制造廠，對工程機(jī)械領(lǐng)域的研究十分重視，其每年投入的科研經(jīng)費(fèi)就有上億美元。通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)國內(nèi)目前對裝載機(jī)領(lǐng)域的研究還不夠重視，技術(shù)也不夠成熟，尤其是在整車的性能方面與國外先進(jìn)技術(shù)相比還有一定的差距。吉林大學(xué)的胡晶[4]通過對超越離合器的靜態(tài)和動態(tài)進(jìn)行強(qiáng)度分析，研究雙渦輪液力變矩器的可靠性。M.Marzouk等人[5]研究了一種適用于裝載機(jī)的自動化系統(tǒng)，使裝載機(jī)在工作時能夠?qū)崿F(xiàn)自動化。Li.Xiulan等人[6]對液力變矩器進(jìn)行鎖緊控制的研究，以提出裝載機(jī)的驅(qū)動效率同時降低燃料的消耗。在當(dāng)今國際社會高度重視生產(chǎn)效率的大環(huán)境下，我們應(yīng)加強(qiáng)對裝載機(jī)變矩器可靠性的研究。1.2靜態(tài)故障樹分析法研究現(xiàn)狀傳統(tǒng)靜態(tài)故障樹分析法主要用以研究復(fù)雜性系統(tǒng)的可靠性和安全性，也可以用來評估風(fēng)險(xiǎn)，研究時不需要考慮故障發(fā)生的時間順序，是以圖形為研究的一種演繹方法，可以對故障事件進(jìn)行相應(yīng)的邏輯推理，針對選定的一個故障事件，從上到下展開層層的分析[7]。其主要是以確定的故障事件為目標(biāo)，對故障發(fā)生時的系統(tǒng)內(nèi)部之間的對應(yīng)關(guān)系進(jìn)行定性分析和定量分析，最后通過圖像讓人們更容易理解。國內(nèi)目前對靜態(tài)故障樹分析法的研究相對較少，西安科技大學(xué)的楊戰(zhàn)社等人[8]采用靜態(tài)故障樹的研究方法，并通過逐層的設(shè)計(jì)、研究、統(tǒng)計(jì)和分析，總結(jié)出影響礦井提升機(jī)制動系統(tǒng)的影響因素。大同煤礦集團(tuán)的左新梅[9]采取靜態(tài)故障樹分析的方法對采煤機(jī)調(diào)高裝置的故障進(jìn)行分析，快速確定系統(tǒng)的故障，從而提出解決的措施。1996年，L.Lpullm等人利用多種研究技術(shù)將動態(tài)故障樹和靜態(tài)故障樹綜合成為一種通用的求解方法，并用來對復(fù)雜的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行研究。LiudongXing等人[10]對不同形式故障樹的應(yīng)用展開了研究。傳統(tǒng)靜態(tài)故障樹與動態(tài)故障樹的區(qū)別在于靜態(tài)故障樹的邏輯門不包含異或門，其頂事件的故障模式可以用底事件的組合來表示。但目前對靜態(tài)故障樹的研究仍不夠成熟，對于研究復(fù)雜系統(tǒng)的安全建模和可靠性分析方面還存在著許多的不足，如將靜態(tài)故障樹用來分析復(fù)雜度與問題規(guī)模不斷增長的事件時，無法將事件進(jìn)行整體化的分析，只能實(shí)現(xiàn)因果的推理，卻不能實(shí)現(xiàn)故障的診斷，達(dá)不到分析系統(tǒng)可靠性的目的[11]。1.3動態(tài)故障樹分析法研究現(xiàn)狀由于靜態(tài)故障樹不能對復(fù)雜工程系統(tǒng)失效過程的動態(tài)性、相關(guān)性和時序性展開研究，所以提出動態(tài)故障樹分析法來研究復(fù)雜系統(tǒng)的動態(tài)失效特征事件的可靠性問題。國外早在幾十年前就已將動態(tài)故障樹分析法與系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行研究。Virginia大學(xué)的TariqAssaf等人[12]于2004年通過馬爾可夫鏈提出了利用診斷圖來分析動態(tài)故障樹的割集和靈敏度的方法。近幾年，我國在動態(tài)故障樹方法上也進(jìn)行了大量的研究，廣西大學(xué)的熊小萍[13]等人根據(jù)復(fù)雜系統(tǒng)中的存在的沉余特性，采用動態(tài)故障樹對系統(tǒng)進(jìn)行了三種網(wǎng)絡(luò)模型的設(shè)計(jì)，以研究通信系統(tǒng)的可靠性。蘭州交通大學(xué)的郭濟(jì)鳴[14]通過構(gòu)建系統(tǒng)的冬天工作室分析模型，引入三角模糊數(shù)并轉(zhuǎn)化為貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型，研究動車制動系統(tǒng)的可靠性。高順川等人[15]結(jié)合了威布爾分布和馬爾可夫模型對動態(tài)故障樹進(jìn)行定量分析，提出了關(guān)于動態(tài)故障樹模塊化的思想，并利用梯形公式求解出系統(tǒng)頂事件的失效概率。張文韜等人[16]利用動態(tài)故障樹分析CTCS-3級ATP系統(tǒng)的可靠性，通過計(jì)算系統(tǒng)可靠性的指標(biāo)并構(gòu)建可靠性框圖，與傳統(tǒng)故障樹結(jié)果進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)動態(tài)故障樹分析提高了系統(tǒng)可靠性指標(biāo)的精確度。在實(shí)際工程運(yùn)用中，由于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、故障發(fā)生的不確定性或數(shù)據(jù)缺乏等因素，無法直接利用動態(tài)故障樹分析法求解出系統(tǒng)的可靠性。但是對所有系統(tǒng)來說，元部件失效存在一定的界限，因此，提出了一種模糊動態(tài)故障樹分析方法，可以利用模糊概率和模糊概率重要度來分析出系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)，進(jìn)而有針對性的提高復(fù)雜系統(tǒng)的可靠性。HideoTanaka等人[17]提出利用概率空間中的模糊集確定系統(tǒng)失效的最大可能性。Ching-TorngLin等人[18]將模糊理論應(yīng)用于故障樹可靠性分析，驗(yàn)證了在人機(jī)系統(tǒng)中的可行性。綜上所述，在動態(tài)故障樹領(lǐng)域已有很多學(xué)者進(jìn)行了大量的研究并得出了一定的科研成果。但面對系統(tǒng)失效的不確定性問題時，為了提高研究結(jié)果的說服力，利用模糊數(shù)學(xué)理論對系統(tǒng)進(jìn)行可靠性研究更有實(shí)際意義。參考文獻(xiàn)劉建華.裝載機(jī)自主鏟掘作業(yè)位置控制系統(tǒng)仿真研究[D].杭州電子科技大學(xué),2013.劉釗.裝載機(jī)用發(fā)動機(jī)與液力變矩器匹配及評價指標(biāo)研究[D].長安大學(xué),2013.劉良臣.中國裝載機(jī)行業(yè)發(fā)展60年[J].建筑機(jī)械，2009，29（13）：10-23.胡晶.雙渦輪液力變矩器超越離合器的強(qiáng)度與可靠性研究[D].吉林大學(xué),2014.MarzoukM,MoselhiO,Optimizingearthmovingoperationsusingobject-orientedsimulation[C]//2000WinterSimulationConferenceProceedings(Cat,No,00CH37165).IEEE,2000,2:1926-1932.LI,Xiu-lan,andHong-taoYANG."Lockingcontrolforhydraulictorqueconvertersonloader."JournalofChangchunUniversityofTechnology(NaturalScienceEdition)2(2013).譚國俊.礦井直流提升機(jī)計(jì)算機(jī)控制技術(shù)[M].北京：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2003.楊戰(zhàn)社,馬憲民.基于靜態(tài)故障樹的礦井提升機(jī)系統(tǒng)故障診斷研究[J].西安科技大學(xué)學(xué)報(bào),2014,34(06):696-700.左新梅.基于靜態(tài)故障樹的采煤機(jī)調(diào)高故障分析[J].煤炭與化工,2016,39(10):125-127.Xing,Liudong,andSuprasadV,Amari,"Faulttreeanalysis,"Handbookofperformabilityengineering.Springer,London,2008.595-620.邱敏.基于動態(tài)故障樹的列控系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)分析與控制[D].西南交通大學(xué),2014.TariqAssaf,JonneBechtaDuganDiagnosticExpertSystemsfromDynamicFaultTree.ReliabilityandMaintainnability,AnnualSymposium-RAMS,2004;444-450.熊小萍,譚建成,林湘寧.基于動態(tài)故障樹的變電站通信系統(tǒng)可靠性分析[J].中國電機(jī)工程學(xué)報(bào),2012,32(34):135-141+20.郭濟(jì)鳴.基于模糊動態(tài)故障樹的動車制動系統(tǒng)可靠性分析[D].蘭州交通大學(xué),2019.高順川，周忠寶，鄭龍，等，一種動態(tài)故障樹頂事件發(fā)生概率的近似計(jì)算法[J].故障診斷,2006，22(6)：209-211.張文韜,張友鵬,蘇宏升,楊蕾.基于動態(tài)故障樹的CTCS-3級ATP系統(tǒng)可靠性分析[J].工程設(shè)計(jì)學(xué)報(bào),2014,21(01):18-26.Tanaka,Hideo,etal."Fault-treeanalysisbyfuzzyprobability."IEEETransactionsonreliability32.5(1983):453-457.Lin,C.T,Wang,M.J.J,1997,Hybridfaulttreeanalysisusingfuzzysets.Reliab,Eng,Syst,Saf.58,205-213胡浩.裝載機(jī)液力變矩器閉鎖控制及閉鎖過程動態(tài)分析[D].長安大學(xué),2