机械热弱链设计及其安全性评估方法研究

机械热弱链结构用于异常高温火烧环境下,以可预见的方式先于强链环节(如火工品)发生不可恢复的失效,从而起到预期的安全保护功能.定义弱链先于强链失效为设计有效,系统安全;定义强链先于弱链失效为设计失败,系统安全失效.由于强/弱链环节的失效温度存在一定的分散性,故含弱链设计系统存在安全失效概率.为获得系统的安全失效概率,使用...     

一种平衡抛射单兵反装甲武器发射装药低温发射安全性分析

发射膛炸的概率是评估武器使用安全性的重要性能指标。旨在研究某平衡抛射的单兵反装甲武器发射装药的发射安全性评估方法。分析了该武器系统的低温内弹道性能,建立了一种预测膛炸事故概率的方法,通过统计推断其低温最大膛压服从三参数Weibull分布,计算了其发射装药引起膛炸事故的概率。结果表明该武器发生膛炸概率较大,并通过改进消除了膛炸隐患。建立的膛炸概率预测方法可用于平衡抛射单兵反装甲武器、迫击炮、无坐力炮等武器的发射安全性分析。     

基于GO法和RCM的惯性导航系统预测维修平台设计

针对惯性导航系统（INS）结构复杂、难以进行精确的系统可靠性分析和维修优化等问题,提出了一种基于GO法和以可靠性为中心的维修（RCM）的INS预测维修平台设计方法。利用GO法建立INS的可靠性分析模型—GO图,依据部件的寿命分布函数及时间应力采样更新部件的可靠度,实现部件残余寿命及系统可靠度的动态预测和评估。对不满足系统可靠性指标的INS,利用综合评价法权衡部件的贡献度、失效频度、检测度等影响因素,计算出各部件的维修优先度。最后按INS部件失效率恒定、失效率可变及故障部件隔离等不同情况分别进行仿真验证,结果证明所设计的INS预测维修平台是可行的、有效的,评价结果可为维修计划的制定提供参考依据。针对惯性导航系统（INS）结构复杂、难以进行精确的系统可靠性分析和维修优化等问题,提出了一种基于GO法和以可靠性为中心的维修（RCM）的INS预测维修平台设计方法。利用GO法建立INS的可靠性分析模型—GO图,依据部件的寿命分布函数及时间应力采样更新部件的可靠度,实现部件残余寿命及系统可靠度的动态预测和评估。对不满足系统可靠性指标的INS,利用综合评价法权衡部件的贡献度、失效频度、检测度等影响因素,计算出各部件的维修优先度。最后按INS部件失效率恒定、失效率可变及故障部件隔离等不同情况分别进行仿真验证,结果证明所设计的INS预测维修平台是可行的、有效的,评价结果可为维修计划的制定提供参考依据。     

基于马尔可夫链的动态故障树分析方法

对于状态较多的动态故障树(DFTA)转换为连续参数的马尔可夫链后，可以将状态转移图分解成若干条状态转移链，根据不同的链长，分别推导出概率计算公式。在应用时只要套用这些公式，然后将各条链的概率相加，便可得到DFTA的失效概率。对于给出的状态转移图，提出并证明了基于连续参数的马尔可夫链的DFTA分析的可靠性计算（解析求解）公式。与传统的方法相比，该方法可以避免直接求解微分方程的复杂运算，便于工程实际应用。     

引信系统安全性设计中的“三防”原理

介绍基于“三防”原理的引信系统安全性设计方法,它把引爆武器所必须的关键件放在由能量势垒所包围的所谓“禁区”内,该区的门的关开只能由一个特定的电脉冲序列来控制,一旦能量隔离失效,禁区中的关键件自身就以一种安全的方式首先失效。这种设计方法有三个明显的优点：一是进行安全性设计时不再需要知道异常环境的强度,二是可使关键件数最小,三是可使验证安全性的分析与使验证的成本控制在合理的范围内。虽然文中主要讨论“三防”原理,但对基于模型的安全性估算法也作了介绍。     

鱼雷主动电磁引信防误动技术

针对鱼雷主动电磁引信容易产生误动的突出问题，对引起误动的干扰场进行理论分析，总结出雷内电磁不兼容和鱼雷航行振动是造成引信误动的两类主要原因，从抗干扰设计和保险设计两方面提出了完善防误动设计的具体要求。试验表明，改进设计措施实施后可有效降低误动概率，并可提高鱼雷引信工作的可靠度。同时文中还提出了引信误动概率的计算方法，可用于检验引信抗干扰设计是否符合要求。     

靶场试验安全管道设计与优化方法

针对靶场试验安全管道设计中存在的问题,提出靶场试验安全管道设计与优化方法。结合靶场实际工程背景及试验目的要求,分析影响安全管道设计的主要因素,建立一种满足靶场试验的安全管道和分析方法,并从试验消耗、安控可靠性等角度完成对设计方案的量化分析、评估和优化。结果表明:该方法能实现安全管道参数的自动化生成,解决传统安全管道设计时存在的不能进行定量评价的问题,使管道设计的优劣评价有更科学的评价依据,可为靶场试验安全管道设计提供参考。     

一种新型适用于核电厂DCS 系统输出模块可靠性分析方法

为提高DCS系统的安全性和可靠性,提出一种基于区间T-S(takagi-sugeno)模糊故障树的DCS系统输出模块可靠性分析方法.以T-S模糊故障树为基础,构建区间T-S模糊故障树模型,根据底事件的模糊信息计算顶事件失效的故障可能性和模块薄弱环节,给出输出模块可靠性和组成部件的重要度排序,并结合核电厂模拟量输出模块进行实例分析.结果表明:该方法与实际情况相符,可作为传统可靠性分析方法的主要补充.     

核电站管道通风系统辐射监测设备的优化改造

核电站管道通风系统辐射监测设备是监测核电站控制区内各通风厂房内空气的放射性。目前所应用的辐射监测设备经常发生虚假故障报警,为了减少设备的误报警概率,对该辐射监测设备进行优化改造。介绍监测设备构成和其工作过程,分析故障现象,得出设备误报警是取样空气潮湿所致,解决措施是在监测探头前增加加热除湿装置。结果表明：该改造方法能够减少该设备的误报警,提高可用性和安全性。     

制控靶标供靶控制设计与安全性的分析

简要介绍了制控靶标供靶控制的设计准则，重点针对被试载舰安全保障的几大要素进行了较系统的分析与计算．通过航路设计、载舰的就位精度、被试武器系统的拦截成功率，确认了制控靶标的飞行可靠性、飞行精度、安全控制性能等技术指标．     

旋转窑焊接筒体的失效分析与预防

从卧式旋转窑焊接简体工作状态的主要技术参数，分析和判断该系统内环缝接头产生疲劳失效的原因和部位。通过计算分析、校核和建造失效树等方法，求出焊接简体的失效模式，包括最小割集、失效概率和结构重要度等，从而提出预防失效的主要途径，为变厚度焊接简体的设计、制造和使用提供了可借鉴的依据。     

双欧控制法在运载器水弹道中的应用

潜射导弹运载器采用水平发射、垂直出水攻击方式时,常规的水弹道控制系统因欧拉姿态角奇异等问题难以正常工作。采用正反欧拉角2套姿态描述系统,利用各自的奇异特点,设计了在弹道初始阶段利用正欧拉角控制规避和爬升弹道、末期利用反欧拉角精确控制出水俯仰角至90的双欧拉控制法,并进行了仿真试验。仿真结果表明,利用双欧拉控制法既可以保证弹道数据的直观性,又可大幅提高运载器出水俯仰角的控制精度。该方法不但可以用于运载器水弹道控制方案设计,亦可用于同类别的涉及大姿态机动的控制系统设计。     

基于FTA与BN技术的某点火具安全失效分析

为提高某辐射式延期点火具的安全性,在对比贝叶斯网络(BN)技术和故障树分析(FTA)技术的基础上,针对火工品系统实际情况,提出了综合利用FTA与BN技术进行火工品安全失效分析的新方法.用此方法对某点火具的安全失效进行了分析,找到了其安全失效原因为延期药密度不均、延期管内壁粘烟火药和报警装置误报,据此制定了相应的解决措施,分析结果与实际吻合较好.     

基于安全包络的分离系统设计

对飞行器分离过程中上面级和下面级的安全距离问题进行了研究,提出了基于安全包络的分离系统安全距离设计方法,并通过分离计算数值仿真对该方法的正确性进行了验证。基于安全包络的分离系统设计技术优化了分离系统设计方案,提升了分离系统设计水平,在飞行试验中取得了良好的应用效果。     

基于逆向FTF的履带式移动机器人安全性分析

基于FTF的履带式移动机器人系统的安全性分析，先选取故障树中机器人损坏、撞毁房屋车辆和电气设施、人员伤亡为顶事件，进行FTA(故障树分析)定性分析．对重要底事件(如定时器失效)进行FMEA(故障模式及影响分析)和FMECA(故障模式影响和致命度分析)，按FMECA得到的底事件故障概率，对系统进行FTA定量计算．并根据分析结果提出系统安全性设计改进方案．     

随机共因失效条件下的多阶段任务成功概率评估研究

共因失效广泛存在于装备作战任务过程中,合理地对共因失效事件进行建模,对于准确评估装备任务成功概率,具有十分重要的意义。针对现有的多阶段任务成功概率评估模型中没有考虑的一类随机共因失效问题,采用隐式二元决策图法,建立了当共因失效事件的产生服从随机分布时的多阶段任务成功概率评估解析模型,并以某型火箭炮装备为实际案例对模型进行了验证。研究结果表明：所建立的数学模型可以解决随机共因失效条件下的多阶段任务成功概率评估问题,为评估装备多阶段任务成功概率提供了模型支撑;合理地任务剖面分析与建模有助于准确评估装备任务成功概率。     

引信安全系统及其功能范畴探讨

引信安全性设计是引信的核心技术之一，引信安全系统是引信安全性设计的主要体现形式。文中建立了引信安全系统的功能框架，结合引信安全系统与引信中其它子系统的关系，对引信安全系统在引信中的作用模式及其功能范畴进行了讨论。引信安全系统不是引信中一个独立的子系统，也不能简单地等同与引信中的保险与解除保险装置（机构）。     

增强引爆安全系统的原理设计与硬件实现

在异常环境下，武器系统不能被外界异常能量误引爆、不能被蓄意解保、不能因疏忽大意操作而解保，以免造成灾难性的后果。增强引爆安全技术在常规引爆安全技术的基础上，进一步提高武器系统在极端恶劣条件下的引爆安全。典型的增强引爆安全系统包括禁区、能量门、解保密码、强链、弱链等五大设计要素。讨论了武器系统在异常环境下的引爆安全问题，给出了增强引爆安全系统的系统组成和设计原理，并以美国圣地亚国家实验室研制的一种微光机电强链为例，详细介绍了增强引爆安全系统的硬件实现方法。     

基于COM Express 模块的安全开关机方案

为解决特殊嵌入式计算机在非ATX电源供电情况下,因非安全开关机造成的系统崩溃、损坏文件系统等问题,设计一种基于COM Express模块的非ATX电源安全开关机方法。通过控制PS_ON引脚来开启或关闭电源,给出安全开关机单元原理框图,从开关控制单元设计、CPLD控制单元设计对硬件进行设计介绍,并使用VerilogHDL语言进行软件设计,并已成功应用于某型号项目中。结果表明:该方法有效可行,能实现物理开关机转换为软开关机功能,保证系统的安全关机。