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《基于FMECA的某型雷達系統(tǒng)故障分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、軍械工程學(xué)院學(xué)報JournalofOrdnanceEngineeringCollege基于FMECA的某型雷達系統(tǒng)故障分析關(guān)孟亞峰蔡金燕王格方（軍械丁程學(xué)院光學(xué)與電子工程系，石家莊（）50003）摘要：故障模式、影響及危害性分析（簡稱FMECA）是提高系統(tǒng)可靠性的一種有效的工具。在雷達系統(tǒng)故障分析中運用FMECA方法，通過計算機輔助程序?qū)崿F(xiàn)了故障分析的預(yù)測分析和定量分析。與傳統(tǒng)的故障分析方法相比，該方法能夠避免分析中的盲目性和主觀性，可以獲得更為準確的分析結(jié)果。關(guān)鍵詞：FMECA;故障分析；可靠性；雷達中圖分類號：TN95
2、6文獻標識碼：A學(xué)科分類代碼：TN文章編號：1008-2956（2000）04-0020-04隨若新型雷達的不斷列裝，雷達裝備的復(fù)雜程度越來越高，為保證其可靠運行，故障分析是一個必不可少的重要環(huán)節(jié)。故障分析分為事前分析和事后分析。傳統(tǒng)的事后分析是裝備在使用過程中發(fā)生故障后，工程技術(shù)人員憑借自己的經(jīng)驗和理論知識，并借助必要的檢測設(shè)備，完成故障診斷，找出故障原因。這種方法已經(jīng)很難適應(yīng)新裝備的要求，迫切需要把事前分析引入到裝備的故障分析中，事前分析是指在產(chǎn)品的設(shè)計過程中的預(yù)測分析，如進行可靠度預(yù)計、故障模式影響及危害性分析（Fa
3、ilureMode,EffectandCriticalityAnalysis,簡稱FMECA）、故障樹分析（FTA）等。從而把裝備的固有可靠性和故障分析有機地結(jié)合起來，提高故障分析的準確度和效率，保證裝備的可靠運行和完好率。本文介紹FMECA法在雷達系統(tǒng)故障分析中的應(yīng)用。FMECA失效模式分析（FMA）、失效影響分析（FEA）和失效危害性分析（FCA）三種分析方法的總稱，是一種自下而上的分析方法，通過用危害度進行定量分析。FMECA法主要包括：查清已知的和潛在的失效模式，分析其原因和后果，估計其危害程度，采取改進措施，以提
4、高整個系統(tǒng)可靠性。1雷達系統(tǒng)RBD框圖為了描述雷達系統(tǒng)中各了系統(tǒng)的工作情況、相互影響及相互依賴關(guān)系，以便可以逐層分析故障模式產(chǎn)生的影響，需要建立可靠性（RBD）方框圖，RIH）方框圖表明各子系統(tǒng)之間可靠性的關(guān)系。通過RBD框圖對組成雷達的各了系統(tǒng)進行故障分析，明確其故障對系統(tǒng)更高一?層性能的影響。某型雷達系統(tǒng)RBD框圖如圖1所示，從可靠性意義出發(fā)，組成雷達結(jié)構(gòu)的發(fā)射、接收、天控、顯示和電源子系統(tǒng)均為串聯(lián)框圖如圖1所示，從可靠性意義出發(fā)，組成雷達結(jié)構(gòu)的發(fā)射、接收、天控、顯示和電源子系統(tǒng)均為串聯(lián)結(jié)構(gòu)。接收子系統(tǒng)中前置放大器、木
5、機震蕩器、混頻器、中頻放大器、檢波器等各單元也均為串聯(lián)結(jié)構(gòu)（由于篇幅所限，只畫出了接收機的前置放大器部分）。顯示器4（）及5（）是冗余（主動）裝置、本機震蕩器20A2及20A3是冗余（備用）裝置，屬于并聯(lián)結(jié)構(gòu)。2系統(tǒng)FMECA的計算在RBD圖的基礎(chǔ)上,要對系統(tǒng)進行FMECA分析,首先要了解組成其結(jié)構(gòu)的各種元器件的故障率以*國家自然科學(xué)基金項目（項口編號:69971026）收稿日期:200（）-07-11孟亞峰窮力?蓼御生碩士研究生講師圖1雷達的可靠性框圖示例及該元器件典型的故障模式及相應(yīng)的故障模式頻數(shù)比。各種電子元器件的故
6、障率心可通過可靠性預(yù)計得到，可以需耍根據(jù)實際情況加以修正。故障模式頻數(shù)比勺表示元件將以故障模式丿發(fā)生故障的百分比,該元件所有故障模式對應(yīng)的勺值的總和等于lo故障影響概率傷是分析人員根據(jù)經(jīng)驗判斷得到的,它是系統(tǒng)以故障模式丿發(fā)生故障而導(dǎo)致系統(tǒng)任務(wù)喪失的條件概率。ft的值通常按如下規(guī)則進行定量估計:系統(tǒng)任務(wù)實際喪失,0產(chǎn)1；系統(tǒng)任務(wù)很可能喪失,0.1<^<1；系統(tǒng)任務(wù)有可能喪失,0<^<0.1；系統(tǒng)任務(wù)無影響,傷=()。在此基礎(chǔ)上:定義元器件m的故障模式丿對系統(tǒng)的危害度C〃"：式中心為元器件川的故障率；嘰為元器件加在故障模式丿時
7、的故障模式頻數(shù)比；％為元器件加在故障模式丿時的故障影響概率，也就是如果該元器件發(fā)生丿型故障時導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)生故障的概率。系統(tǒng)危害度G可按下式計算：c.=￡￡sw=1j-1式中丫川為系統(tǒng)中所有元器件數(shù)之和；X；為元器件加所有故障模式之和。有了元器件的故障率、對系統(tǒng)的故障影響概率及相應(yīng)的故障模式頻數(shù)比，就可以對系統(tǒng)的危害度進行具休計算。對具有一定規(guī)模的系統(tǒng)來說，通常需要進行大量計算及大量的數(shù)據(jù)存儲，為此，筆者專門編制了FMEGA危害度的計算機輔助程序，具有分析簡便、準確、直觀性好的特點。在程序中把系統(tǒng)輸出與各種設(shè)計參數(shù)聯(lián)系起來，使
8、每個元器件能以一種模式發(fā)生故障，這樣便可計算每種模式對系統(tǒng)的危害度。根據(jù)提示依次選擇有關(guān)元件的名稱、故障模式、故障率、嚴酷度等參數(shù)，如果認為系統(tǒng)給出的故障率和嚴酷度不合適，自己可以根據(jù)實際情況進行修改、足義，從而實現(xiàn)FMECA的自動足量計算,并且可以輸出FMECA的分析結(jié)果。3實例分析雷達是一種以電子設(shè)
