基于現(xiàn)場維修數(shù)據(jù)的艦船動力系統(tǒng)可靠性和維修性分析評估.pdf

1、艦船是由多種平臺系統(tǒng)、多種武器系統(tǒng)組成的復(fù)雜綜合體。作為艦船的心臟，動力系統(tǒng)不僅為艦船執(zhí)行各種任務(wù)提供推進(jìn)功率，也為艦船上各種電力系統(tǒng)（比如艦船上的熱能、照明、電能等）的運(yùn)行供給能量。動力系統(tǒng)一旦發(fā)生故障，將嚴(yán)重影響艦船作戰(zhàn)任務(wù)執(zhí)行，因此，評估艦船動力系統(tǒng)實(shí)際的可靠性和維修性具有十分重要的意義。
　　現(xiàn)場維修數(shù)據(jù)是在艦船出航時(shí)或者出現(xiàn)故障維修時(shí)所獲得的，因而更能代表艦船在實(shí)際運(yùn)行環(huán)境中的真實(shí)可靠性水平和維修性水平?；诖?，本文基于

2、現(xiàn)場維修數(shù)據(jù)對其可靠性和維修性進(jìn)行分析評估。主要研究內(nèi)容包括：
　?。?）動力系統(tǒng)不可修部件可靠性分析和備件計(jì)算
　　在艦船等大型裝備中，都存在可修部件和不可修部件。不可修部件是指出現(xiàn)故障就拿新件替換，舊件做報(bào)廢處理的部件。對應(yīng)不可修部件，可修部件是指出現(xiàn)故障對其進(jìn)行修復(fù)并繼續(xù)使用的部件。本章詳細(xì)介紹了艦船的維修方式和數(shù)據(jù)采集及其記錄方式，艦船的檢修一般進(jìn)行周期巡檢，在檢修時(shí)間點(diǎn)替換下出現(xiàn)故障的不可修部件，這樣導(dǎo)致部件發(fā)生故

3、障具體時(shí)間未知，只能獲取部件出現(xiàn)故障的時(shí)間發(fā)生在兩檢修點(diǎn)之間的區(qū)間內(nèi)。針對此類艦船特有的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析整合，得到區(qū)間刪失數(shù)據(jù)。本章研究的對象為不可修件，并選擇威布爾分布作為不可修件的壽命分布函數(shù)，目的在于通過分析不可修件的故障數(shù)據(jù)來求解威布爾分布的參數(shù)值，并據(jù)此計(jì)算不可修件的備件攜帶量。本章建立可靠性評估模型，利用極大似然估計(jì)方法建立似然函數(shù)，針對區(qū)間數(shù)據(jù)難以分析、一般數(shù)據(jù)處理方法難以應(yīng)用的問題，引入EM算法對似然函數(shù)進(jìn)行迭代，最后求解出

4、參數(shù)，通過仿真分析得出此方法比較好的解決了參數(shù)求解問題。
　?。?）動力系統(tǒng)關(guān)鍵可修部件可靠性分析
　　本章研究的對象為關(guān)鍵可修部件，選擇威布爾過程作為其故障過程模型，目的在于通過分析可修部件的故障數(shù)據(jù)來求解威布爾過程的參數(shù)值，并據(jù)此分析關(guān)鍵可修部件的性能隨時(shí)間變化的趨勢，并對其是否需要進(jìn)行大修做出決策。類似于不可修件的數(shù)據(jù)類型，本章利用極大似然估計(jì)方法建立似然函數(shù)，針對區(qū)間數(shù)據(jù)難以分析、一般數(shù)據(jù)方法難以應(yīng)用的問題，同樣引人

5、EM算法對其進(jìn)行迭代，最后求解出參數(shù)，通過仿真分析計(jì)算得到仿真值與設(shè)定值偏差較小，結(jié)果比較理想。
　?。?）基于現(xiàn)場維修數(shù)據(jù)的艦船動力系統(tǒng)維修性定量評估
　　艦船維修時(shí)維修人員對維修工作的記錄很難做到能將部件的維修時(shí)間精確記錄下來，根據(jù)維修人員工作記錄，大致推算出部件維修時(shí)間的區(qū)間，本章選擇維修時(shí)間作定量評估指標(biāo)，選擇對數(shù)正態(tài)分布作為維修時(shí)間的分布函數(shù)，目的在于通過分析部件的維修時(shí)間求解分布函數(shù)的參數(shù)，并據(jù)此分析部件的當(dāng)前維