基于环控系统的安全性分析方法研究

发布时间：2017-08-01 15:07

  本文关键词：基于环控系统的安全性分析方法研究

  更多相关文章： 环控系统 安全性分析方法 故障树分析 蒙特卡罗

【摘要】：座舱环控系统的正常工作不仅为机载电子设备的正常工作创造了必要条件,也是机组人员和乘客的安全保障。因此,有必要对座舱环控系统进行安全性分析,建立适用于环控系统安全性分析的方法,对我国民用飞机环境控制系统的适航符合性验证提供参考和理论支持。座舱环控系统是一个部件组成多、功能复杂的现代化系统,本文从环控系统的功能系统到组成部件,对环控系统的工作原理进行了说明。通过对国内外飞机环控系统的安全性评估的现状和安全性评估过程进行分析,指出了座舱环控系统安全性分析的重要性。因此,需要对环控系统进行全面有效的安全性分析,以有利于设计出安全性适航性更好的环控系统。本文以某型飞机座舱压力控制子系统为例,阐述了压力控制子系统对座舱压力的控制原理和程序,并对可能导致压力控制失效的故障模式进行了分析。采用故障树、动态故障树和马尔科夫这三种典型的分析方法,对座舱压力控制子系统的可能的两个失效顶事件进行了安全性分析,从建模过程和计算过程,对比说明了这三种方法的使用特点和适用范围。对座舱压力控制子系统进一步研究,建立了包括36个底事件的座舱失压的失效事件。在故障树方法的基础上,提出了基于故障树的蒙特卡罗仿真方法用之于环控系统的安全性分析,分别采用基于总体故障树的仿真方法和分层解析的故障树计算法进行分析,结果表明,基于故障树的蒙特卡罗仿真方法不受系统复杂程度的影响,可以克服故障树方法在分析求解复杂系统时容易出错的缺点,它可以有效的对座舱压力控制子系统进行了安全性分析。最后,文中设计出一个基于故障树的简易安全性分析软件,它可以实现故障树绘制、故障树结构函数自动显示、顶事件概率计算和结构函数的蒙特卡罗仿真的功能。本文的研究为座舱环控系统的安全性评估提供了一种可行的分析方法,为座舱环控系统的适航符合性验证提供了相关的理论依据和参考方法。
【关键词】：环控系统 安全性分析方法 故障树分析 蒙特卡罗
【学位授予单位】：中国民航大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V245.3
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 绪论11-23
• 1.1 选题目的和意义11-12
• 1.2 国内外研究现状12-21
• 1.2.1 环控系统的研究现状12-14
• 1.2.2 安全性分析的研究现状14-21
• 1.2.2.1 安全性评估概述15-17
• 1.2.2.2 安全性分析方法介绍17-21
• 1.3 本文研究内容21-23
• 第二章 飞机环境控制系统概述23-31
• 2.1 环控系统概述23-26
• 2.1.1 空气分配系统24-25
• 2.1.2 设备冷却系统25
• 2.1.3 加温系统25
• 2.1.4 空气冷却系统25-26
• 2.2 典型飞机座舱压力控制原理26-27
• 2.3 某型飞机座舱压力控制子系统的工作原理27-30
• 2.3.1 气源系统28
• 2.3.2 某型飞机座舱压力控制子系统原理28-30
• 2.4 本章小结30-31
• 第三章 座舱压力控制子系统的安全性分析方法研究31-50
• 3.1 外流活门失效的模型分析31-36
• 3.1.1 外流活门失效故障树建模32-34
• 3.1.2 外流活门失效动态故障树建模34-35
• 3.1.3 外流活门失效马尔科夫建模35-36
• 3.2 外流活门结合空调组件供气故障事件的模型分析36-43
• 3.2.1 外流活门结合空调组件供气故障的故障树建模37-39
• 3.2.2 外流活门结合空调组件供气故障的动态故障树建模39-40
• 3.2.3 外流活门结合空调组件供气故障的马尔科夫建模40-43
• 3.3 外流活门组合失效事件的模型分析43-48
• 3.3.1 特定两个外流活门同时失效43-46
• 3.3.2 特定三个或全部外流活门失效46-48
• 3.4 本章小结48-50
• 第四章 座舱压力控制子系统的蒙特卡罗仿真50-79
• 4.1 座舱压力控制子系统的蒙特卡罗仿真方法研究50-55
• 4.1.1 座舱压力控制子系统的蒙特卡罗仿真原理51-54
• 4.1.2 基于蒙特卡罗仿真的座舱压力控制子系统评价指标计算54-55
• 4.2 座舱失压事件总体故障树的蒙特卡罗仿真55-66
• 4.2.1 座舱失压总体故障树的蒙特卡罗仿真分析流程55-57
• 4.2.2 座舱失压总体故障树及其子树的建立57-63
• 4.2.3 座舱失压总体故障树的蒙特卡罗仿真分析63-66
• 4.3. 座舱失压的故障树计算66-70
• 4.4 基于蒙特卡罗仿真的系统可靠度70-78
• 4.4.1 一号外流活门的仿真分析70-75
• 4.4.2 某侧空调供气故障的仿真分析75-78
• 4.5 本章小结78-79
• 第五章 基于故障树的安全性分析软件设计79-90
• 5.1 理论概述79-80
• 5.2 软件界面构成与功能介绍80-87
• 5.2.1 软件界面组成80-81
• 5.2.2 软件界面创建81-82
• 5.2.3 软件功能实现82-87
• 5.3 实例分析验证87-89
• 5.4 本章小结89-90
• 第六章 结论与展望90-92
• 6.1 结论90-91
• 6.2 展望91-92
• 参考文献92-96
• 致谢96-97
• 作者简介97

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本文编号：604816