履带车辆变速箱的T-S模糊故障树可靠性分析

1、 履带车辆变速箱的T-S模糊故障树可靠性分析 王艺华Summary：针对履带车辆变速箱的故障原因等存在较难获得大量数据的问题，提出了基于T-S模糊故障树分析方法，对变速箱构建T-S模糊故障树，分析过程中采取底事件的模糊效率替代为其故障概率的方法，再将其故障程度用模糊数来表示，对变速箱关重件T-S模糊故障树进行实例分析，计算并分析变速箱T-S模糊故障树，对底事件进行重要度分析，并给出故障排查意见。Key：T-S模糊故障树;履带车辆变速箱;重要度分析0 引言故障树分析（FTA）是一种可靠性分析方法。它是系统可靠性分析、预测的最简单工具之一。传统故障树也存在不足1：故障树分析需要大量故障数据作为支撑

2、;描述事件基于布尔运算和概率运算，主要考虑为二态系统。针对上述问题，文献2等首次提出模糊理论应用在FTA中，解决了FTA中基本事件故障率模糊等不确定性问题。文献3-4将T-S模糊故障树不断拓展，研究不同状况下的模糊失效可能性，以此分析影响整体系统的问题。履带车辆变速箱结构比较复杂并具有一定的层次性，底事件的发生概率及关系存在不确定性问题。T-S模糊理论可以改善传统故障树的不足，展现对系统可靠性分析的优势，本文将模糊理论与故障树结合对履带车辆变速箱进行分析。1 T-S模糊故障树基本理论1.1 模糊概念T-S模糊故障树在定量分析时，可以弥补故障数据随机性及不确定性的问题。在模糊数支撑集的中心用F0

3、表示，左右模糊区用m1和m2表示，左右支撑半径用s1和s2表示，描述模糊数F0的梯形隶属函数F，如下式（1）。1.2 T-S模糊门FTA算法根据T-S模型算法，在底事件的可能性已知情况下推算出顶事件可能性，若给出底事件的故障程度信息也可计算顶事件出现故障程度的模糊可能性。3 实例验证本文以履带车辆变速箱为分析对象，它由传动齿轮、拨叉、轴承、同步器等关重件构成。建立变速箱的T-S模糊故障树，y3表示变速箱非正常工作;中间事件y1、y2表示同步器、传动齿轮;底事件x1x6表示同步器销子、接合套、主动齿轮、被动齿轮、拨叉、轴承，如图1所示。3.1 T-S门故障树分析T-S门模糊数中，若x2x6，y1

4、，y2，y3有三种故障状态，为（0，0.5，1）;若x1故障程度为（0，1）。其中0表示无故障;0.5表示轻微故障;1表示严重故障。依据以往经验和专家故障排除经验可得3个T-S门规则，列举规则1，如表1所示。3.1.1 变速箱的故障概率分析由某维修厂得到变速箱关重件的故障事件为x1x6表示事件故障程度为1的故障概率分别为：2.4710-4、5.1010-4、3.3410-4、4.1910-4、2.9510-4、3.8010-4，假设上述事件在故障程度为1和0.5时，故障概率相同，结合上述规则，可得：3.1.2 各事件的模糊可能性3.2 T-S模糊故障树重要度分析根据变速箱其他各部件故障程度的模

5、糊可能性，再结合式（4）-式（7），可计算出变速箱的T-S概率重要度和T-S关键重要度，见表2和表3。由表3可知，以T-S关键重要度作为故障排查依据，当系统处于严重故障时，可按照下列次序排查故障：x2、x4、x3、x1、x6、x5对履带车辆的维修和故障排除能起到一定指导意见，其中结合盘管关键度最大，优先检测。4 结论将T-S模糊故障树应用到履带车辆变速箱，可分析其故障程度和多个故障同时出现对系统的影响，很好地处理了故障的不确定性。通过对故障树进行T-S重要度分析，得出底事件的重要度及其底事件重要度排序，給出了故障排查意见。该方法可应用到履带车辆传动系统及其它系统领域，具有较大的实践应用价值。R

6、eference：1李兴运，齐金平.基于T-S模糊故障树的受电弓系统可靠性分析J.安全与环境学报，2018（01）：33-38.2Tanaka， Fault-Tree Analysis by Fuzzy ProbabilityJ. IEEE Transactions on Reliability， 1983， 32（5）：453-457.3陈乐，王贤琳，李卫飞，王恺，刘凯乐.基于T-S模糊故障树的刀架系统可靠性分析J.组合机床与自动化加工技术，2019（02）：143-146.4Qing Zhao，Lijun Li，Reliability Research of Concrete Pump Main Oil Hydraulic System Based on T-S Fuzzy Fault TreeJ. Advances in Computer Science Research，2017.内燃机与配件2021年4期内燃机与配件的其它文章天然气发动机空燃比控