基于区间FTA树的液压柱塞泵可靠度分析

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1、·机械研究与应用·2015年第3期(第28卷,总第137期)摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇研究与分析*基于区间FTA树的液压柱塞泵可靠度分析1112邓耀初,邓季贤,刘相新,王艳荣(1.北京航天发射技术研究所,北京摇100076;2.西安电子科技大学,陕西西安摇710071)摘摇要:针对液压柱塞泵失效模式进行分析,了解引起其失效的根本原因,并基于此建立了液压柱塞泵的故障树,得到影响柱塞泵失效的最小割集;利用证据理论得到故障树底事件的失效概率区间,依据区间算子求得柱塞泵的故障区间,并研究了摩擦副磨损量的变化对液压柱塞泵可

2、靠度的影响。关键词:证据理论;区间故障树分析;可靠度;柱塞泵中图分类号:TH322摇摇摇摇摇摇文献标志码:A摇摇摇摇摇摇文章编号:1007-4414(2015)03-0021-003ReliabilityAnalysisofHydraulicPistonPumpBasedonIntervalFTA1112DENGYao-chu,DENGJi-xian,LIUXiang-xin,WANGYan-rong(1.BeijingInstituteofSpaceLaunchTechnology,Beijing100076,China

3、;2.XidianUniversity,Xi忆anShaanxi摇710071,China)Abstract:Thispaperanalyzedthefailuremodeofhydraulicpistonpumpsandestablisheditsfaulttreetoobtaintheminimalcutsets.Theintervalprobabilitiesofbasiceventswereobtainedbyusingtheevidencetheory.Accordingtotheintervalopera鄄to

4、rs,theintervalprobabilityofpistonpumpiscalculated.Thispaperalsostudiedtheimpactoffrictionpairwearonreliabilityofthehydraulicpistonpump.Keywords:evidencetheory;intervalfaulttreeanalysis;degreeofreliability;pistonpump0摇引摇言不知性的数学理论,更适合应用于数据较少的产品可液压柱塞泵是液压系统的关键元件,是整个液压

5、靠性计算。D-S理论不仅能获取故障树每个底事件系统的“心脏冶,它向液压系统的执行元件(液压马的故障区间,而且结合了专家们的不同观点,避免出达、液压缸等)提供一定压力、流量的液体,从而保证现偏见。执行机构的正常工作。柱塞泵性能的优劣对液压系故障树区间分析法引入了D-S理论和区间分[1]析,D-S理论的似然函数和信任函数分别作为实统的工作可靠性影响重大。随着现代工业的发展,柱塞泵在各个领域得到了际概率的上下界,作为底事件的故障概率区间,根相当广泛的应用,它的功能越来越多,自身的结构也据区间分析理论可以确定出顶事件的失效概率区越

6、来越复杂,从而导致了它的失效率也随之增多。喻间。[2]1.1摇D-S理论国哲分析了柱塞泵的泄露机理,利用故障树对泵的可靠性进行了研究,得到泵的可靠度。马纪明、詹证据理论是将证据集合划分为几个不相关的部[3]分,并利用它们对辨识框架进行独立判断,然后用晓燕对影响柱塞泵流量的参数及退化路径进行分析,根据柱塞泵的可靠性判据,给出了柱塞泵的可靠Dempster组合规则将其组合起来,合成多个证据源提性分析方法。供的证据,经组合之后所得到的组合证据的可信度提[5]传统的故障树分析故障发生的概率处理成精确高,证据合成公式如下:值,但是在

7、实际中我们无法获取关于柱塞泵比较充分对于坌A哿专,识别框架专上的有限个mass函数的数据,传统的FTA树分析受到限制,因此提出了基m1,m2,…,mn的Dempster组合规则为:于证据理论的区间FTA分析法。(m1茌m2茌…茌mn)(A)=1摇区间FTA分析法的基本思想1移m(A)·m(A)…m(A)1122nnKA1疑A2疑…疑An=A在实际工程中,尤其是像液压柱塞泵这种大型产式中:K为归一化因子:品,无法拿出较多的产品来进行试验从而获得更多的K=移m(A)·m(A)…m(A)试验数据,因此传统故障树中有些底事件的故障

8、概率1122nnA1疑A2疑…疑An屹覫很难精确地估计出来。=1-移m(A)·m(A)…m(A)1122nn[4]证据理论(D-S理论)是一种研究不确定性、A1疑A2疑…疑An屹覫*收稿日期:2015-04-22作者简介:邓耀初(1981-),男,湖南邵阳人,工程师,硕士研究生,主要从事航天发射总体及相