潜艇自航模系统可靠性优化设计.pdf

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1、第26卷第5期海军工程大学学报VoL26No．52014年1O月JOURNALOFNAVALUNIVERSITY0FENGINEERING0ct．2014DOI：10．7495／j．issn．1009—3486．2014．05．017潜艇自航模系统可靠性优化设计胡涛，杨春辉，刘欧(海军工程大学管理工程系，武汉430033)摘要：针对潜艇自航模系统可靠性设计问题，提出了有针对性的可靠性优化设计方法；在构建矩阵式任务剖面的基础上，应用多阶段任务系统可靠性建模理论建立系统可靠性模型并开展预计；根据FMEA分析结

2、果提出技术改进措施，以体积、重量、成本为约束构建可靠性冗余优化模型并利用微粒群算法求解。案例证明了该优化设计的有效性及可行性。关键词：潜艇自航模；可靠性优化；多阶段任务系统；冗余设计中图分类号：E92文献标志码：A文章编号：1009—3486(2014J05—0077—06Optimaldesignofreliabilityofsubmarineself-propelledmodelHUTao，YANGChun—huI，LIUOU(Dept．ofManagementScience，NavalUniv．of

3、Engineering，Wuhan430033。China)Abstract：Asforthereliabilitydesignofthesubmarineself—propelledmodel，thispaperproposescor—respondingdesignmethodforreliabilityoptimization．Onthebasisofconstructingthematrixtaskprofile，themodellingtheoryofmulti—stagetaskssystem

4、reliabilityisappliedtoestablishingthesys—ternreliabilitymode1．Andtechnologicalimprovementmeasuresareputforwardaccordingtothere—sultofFMEAanalysis．Then，amodelofreliabilityredundancyoptimizationisconstructedwiththevolume，weightandcostasconstraintconditions．

5、Themodelisappliedtosolutionbyusingtheparti—cleswarmoptimizationalgorithm．Thecalculatedresultofanexampleshowsthatthemodelisfeasibleandeffective．Keywords：submarineself-propelledmodel；reliabilityoptimization；multi—stagetaskssystem；redun—dancydesign潜艇自航模作为一种试

6、验平台，具有安全性统I1]。多阶段任务系统可靠性问题研究自高、操作可行、重复方便、流场模拟真实、工况变化1975提出以来，一直是系统可靠性领域的研究热安排合理等优势，在各种潜艇性能研究中占据着点，针对不同类型的多阶段任务系统的可靠性优重要地位。随着潜艇技术的发展，自航模系统也化问题目前已有一定研究【3]。文中将潜艇自航日益复杂，对可靠性的要求也越来越高，而可靠性模系统视为多阶段不可修任务系统，分析了潜艇设计的好坏直接关系到潜艇自航模试验系统设计自航模试验系统的任务与系统构成，构建了任务的成败。剖面，并对系

7、统进行了技术改进和冗余优化，提出潜艇自航模试验由航渡等阶段组成，各任务了一种针对潜艇自航模系统的可靠性优化设计方阶段所用设备不同，是一个典型的多阶段任务系法。收稿日期：2013～1l一14；修回日期：2013—12—29。作者简介：胡涛(1970一)，男，教授，博士，主要研究方向为装备管理。通信作者：胡涛，E-mail：hutao188@sohu．corn。海军工程大学学报箍鲞系统设备所有可能的故障模式、故障原因及后果，1可靠性优化方法以便发现系统设备中的薄弱单元，然后针对薄弱单元对系统进行优化设计，以提

8、高系统可靠度。1．1自航模可靠性优化的基本思路若预计系统可靠度未达到要求，需对系统进行FMECA分析，找到系统的薄弱单元，从而有针对某潜艇自航模系统可靠性优化设计的基本思性地利用技术改进和冗余优化，提高系统可靠度，路是：首先，分析系统可靠性设计，构建任务剖面达到要求。和可靠性框图，预计系统可靠度；其次，若预计可靠度未达到规定要求，则对系统进行可靠性优化设计；再次，对系统进行FMECA分析从而找到系统的薄弱单元，然后针对薄弱单元