动态故障树及其在民机复杂系统安全性评估中的应用研究分析.pdf

中图分类号: 论文编号:1028707 12-S010 学科分类号:082304 硕士学位论文动态故障树及其在民机复杂系统安全性评估中的应用研究研究生姓名杨超学科/专业安全技术及工程研究方向可靠性工程与适航技术指导教师孙有朝教授南京航空航天大学研究生院民航学院二О一一年十二月 Nanjing University ofAeronautics and Astronautics The Graduate School College ofCivil Aviation Research onDynamic Fault Tree Analysis and its Applicationin Civil plex SystemsSafety Assessment A Thesis in Safety Technology and Engineering by Yang Chao Advisedby Prof. Sun YouChao Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of Master of Engineering February, 2011 承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本承诺书) 作者签名: 日期: 南京航空航天大学硕士学位论文 I 摘要随着我国民用飞机事业的发展,适航验证是保证民用飞机技术成功和市场成功的重要工作。针对民用飞机复杂系统的适航验证,安全性评估是适航验证的主要方法之一,其中故障树分析方法(FTA)是安全性评估的常用工具。在工程实践中,利用故障树分析方法进行适航安全性评估遇到难以描述复杂系统故障动态逻辑的问题,本文对这些问题进行了相关的研究。针对复杂系统的动态特性,提出引入动态逻辑门,建立动态故障树的分析方法。动态故障树分析(DFTA)综合了故障树分析和马尔可夫链法两者的优点,通过引入表征动态特性的新的逻辑门类型,是解决具有动态特性的系统的安全性评估的有效途径。为了便于飞机的适航取证,本文提出结合飞机/系统结构模块化,建立动态故障树。再对动态故障树本身进行模块化,将动态故障树分为独立的静态子树和动态子树,再分别用二元决策图法(BDD)和马尔可夫链进行求解。文中研究了故障树的模块化,利用二元决策图分析动态故障树的静态子树,利用马尔科夫模型分析动态子树。在研究飞机复杂系统适航要求的基础上,分析安全性评估常用方法和步骤,提出动态故障树进行安全性评估工作程序,提高工程可操作性。本文研究我国大型飞机适航验证中的安全性评估方法,根据适航规章对飞机系统安全性的要求,分析适航验证中常用的安全性评估方法。通过传统故障树分析方法,深入研究动态故障树分析方法及其在飞机系统适航安全性评估中的应用,为我国民机复杂系统适航验证提供支持。关键词:民用飞机,适航,安全性评估,故障树,动态故障树,模块化动态故障树及其在民机复杂系统安全性评估中的应用研究 II Abstract With the development of China's civil aircraft, the airworthiness certification has e an important worktoensure technology and market ess. For complex systems ofaircraft, safety assessment is the primary method of airworthiness certification, andthe Fault Tree Analysis (FTA) is a common tool for safety usingofFTAfor safety assessment of airworthiness encounterssome problemsin engineering practice, andappropriate solutionsare proposedin this the dynamic characteristics of complex syst