[工学]课件第1章

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1、*1武器系统故障诊断学张年松 博士 Email: Mobile: 13851572822 南京理工大学机械工程学院武器系统故障诊断学*2内容1.1 武器系统故障诊断的目的和发展 1.2 系统故障诊断的基本概念 1.3 武器系统故障诊断学的内容v1 绪论武器系统故障诊断学*3v1.1 武器系统故障诊断的目的和意义武器系统故障：一般指武器、武器子系统 、武器系统在规定的运行时间、条件内 达不到设计规定的功能。武器系统故障诊断学*4v1.1 武器系统故障诊断的目的和意义发展武器系统故障诊断技术的重要意义 ： (1)提高武器装备、系统管理水平； (2)保证质量，提高武器装备、系统的 可靠性与维修性；

2、 (3)避免重大事故的发生，减少事故危 害性； (4)可以获得潜在的巨大的经济效益和 社会效益。 武器系统故障诊断学*5v1.1 武器系统故障诊断的发展武器系统故障诊断是一个系统工程，随 着高新技术的不断发展而发展，各种高 新技术应用于武器系统，对武器系统出 现故障及事故进行分析越来越离不开系 统工程的理论与方法。 武器系统故障诊断学*6v1.1 武器系统故障诊断的发展系统工程通过对固有危险和潜在因素进 行预测、诊断、分析和发展研究，找出 故障与事故发生的原因、规律和预防措 施，提出武器系统的可靠性、故障模式 及影响分析是安全系统工程中重要的方 法之一，它是由可靠性工程发展起来的 主要分析系统

3、、产品的可靠性和安全性 。 武器系统故障诊断学*7v1.1 武器系统故障诊断的发展在许多重要领域被明确规定为设计人员 必须掌握系统故障诊断技术。 武器系统故障诊断学*8v1.1 武器系统故障诊断的发展在人类历史的早期，人们对安全的需求 只体现为求生、保健的本能。这就是产 业安全的原始阶段。 武器系统故障诊断学*9v1.1 武器系统故障诊断的发展武器系统故障诊断学自18世纪中叶以来，在200年左右的时间里 ，人们为了同劳动事故灾害作斗争，逐渐从“ 被动挨打”的状态中走出来，开始自觉地、积 极地研究安全问题，从而初步认识了一些安全 规律，建立了各学科、各行业近代的产业安全 技术和管理体系。 这些安

4、全技术和管理体系主要着眼于一些局部 或单元，方法主要是直观、表面、凭经验与事 后处理式的，从总体上看还处在单学科研究的 局部认知阶段。人们称其为传统的安全技术。 *10v1.1 武器系统故障诊断的发展武器系统故障诊断学自20世纪60年代以来，人们把系统工程、 信息论、控制论的理论与方法和计算机技术 用于了从规划、设计，到组织、管理的产业 全过程。 在这种情况下，传统的产业安全经验、技术 及方法固然重要，但远不能满足现代科学技 术及其武装起来的产业的需要。于是现代安 全科学技术便应运而生。 *11v1.1 武器系统故障诊断的发展武器系统故障诊断学安全系统工程在20世纪50年代末创始于美国 ，首先

5、使用于军事工业方面，随后在原子能 工业上也相继提出了保证系统安全的问题。 继美国之后其他各国在安全系统工程方面也 展开了研究，并取得不小的成果。 当前，安全系统工程已引起了各国普遍重视 ，曾多次召开过安全系统工程的学术会议， 出版了许多学术刊物和专著。 *12v1.1 武器系统故障诊断的发展武器系统故障诊断学安全系统工程在我国开展应用研究工作比较 晚。1982年北京市劳动保护研究所召开了安 全系统工程座谈会，由研究单位、大专院校 和重点企业等部门同志参加。 这次会议为我国开展安全系统工程的研究与 应用打下了良好的基础。*13v1.1 武器系统故障诊断的发展武器系统故障诊断学1985年，中国“劳

6、动保护管理科学专业委员 会”成立，在会上建立了系统安全学组”，该 学组以安全系统工程为中心，进行开发研究 和推广应用等活动，为安全系统工程学科的 发展和推进安全管理作出了贡献。 *14v1.1 武器系统故障诊断的发展武器系统故障诊断学军事工业及武器系统向来都是对新兴科学技 术最敏感的部门，同时也是潜在危险性最大 的部门之一，所以现代安全科学技术的许多 理论概念、方法、手段等方面也常常是从这 些部门开始兴起与发展。 *15v1.1 武器系统故障诊断的发展武器系统故障诊断学例如系统安全分析与安全系统工程，就是美 国在20世纪50年代后期为彻底解决弹道导 弹与核武器运载火箭研制中出现的多次重大 事故

7、而逐渐形成的，并于1962年明确提出 了“关于发展空军弹道导弹中的系统安全工 程（System Safety Engineering for the Development of AE Ballistic Missile）”。 *16v1.1 武器系统故障诊断的发展武器系统故障诊断学1963年美国空军又提出了“关于系统和相 关子系统与设备的安全工程一般要求（ General Requirements for Safety Engineering of Systems and Associated Subsystems and Equipment）”。 *17v1.1 武器系统故障诊断的发展武器

8、系统故障诊断学1963年美国空军又提出了“关于系统和相 关子系统与设备的安全工程一般要求（ General Requirements for Safety Engineering of Systems and Associated Subsystems and Equipment）”。 *18v1.1 武器系统故障诊断的发展武器系统故障诊断学1966年美国防部采用了空军的安全规格， 规定开发一个系统的所有方面的国防合同都 要有系统安全性要求。 于1969年7月，将此规格修订后作为美国 军用标准MIL-STD-482予以发表，以指 导一切国防合同的制定。此标准又于1979 年6月修订为MIL-S

9、TD-882A。 *19l系统 系统是由相互作用、相互依赖 的若干组成部分结合而成的具 有特殊功能的有机整体。 v1.2 系统故障诊断的基本概念武器系统故障诊断学描绘一个系统应包括以下4部 分内容： 系统元素元素间的 关系；边界条件；输入及输出 的能量、物料、信息等。 *20l系统工程 系统工程是一门有关组织管理技术的新兴科 学，是以系统为研究对象的工程学。所谓工 程，是利用自然科学原理使自然资源为人类 服务而形成的各种学科的总称。 v1.2 系统故障诊断的基本概念武器系统故障诊断学系统工程就是从系统的观点出发，跨 学科地考虑问题，运用工程的方法去 研究和解决各种系统问题。 *21l安全 安全

10、就是预知人们活动的各个领域里存在的 固有危险和潜在危险，并且为消除这些危险 的存在和状态而采取的各种方法手段和行动 。 v1.2 系统故障诊断的基本概念武器系统故障诊断学系统中的危险源和相关因素是很多的，只有 从系统的观点出发，运用系统分析的方法对 整个系统进行分析、评价，及早消除危险源 ，才能实现系统的安全。 *22l系统安全 系统安全，是指在系统运行周期内，应用系 统安全管理及安全工程原理，识别系统中的 危险性并排除危险，或使危险减至最小，从 而使系统在操作效率、使用期限和投资费用 的约束条件下达到最佳安全状态。 v1.2 系统故障诊断的基本概念武器系统故障诊断学*23l系统安全 系统安全

11、就是系统在一定的功能、时间和费 用的约束条件下，使系统中人员和设备遭受 的伤害和损失为最少。 v1.2 系统故障诊断的基本概念武器系统故障诊断学*24l系统安全 要使系统能达到安全的最佳状态，应满足； 在能实现系统安全目标的前提下，系统的 结构尽可能简单、可靠；配合操作和维修 用的指令数目最少；任何一个部分出现故 障，保证不导致整个系统运行中止或人员伤 亡； 备有显示事故来源的检测装置或警 报装置备有安全可靠的自动保护装置并制 定行之有效的应急措施。 v1.2 系统故障诊断的基本概念武器系统故障诊断学*25l安全系统工程 安全系统工程是指应用系统工程的原理与方 法，识别、分析、评价、排除和控制

12、系统中 的各种危险，对工艺过程、设备、生产周期 和资金等因素进行分析评价和综合处理，使 系统可能发生的事故得到控制，并使系统安 全性达到最佳状态。 v1.2 系统故障诊断的基本概念武器系统故障诊断学*26l安全系统工程 安全系统工程是系统工程学科的一个分支， 它的学科基础除有系统论、控制论、信息论 、运筹学、优化理论等外，还有其特有的学 科基础，如预测技术、可靠性工程、人机工 程、行为科学、工程心理学、职业安全卫生 学、劳动保护法规、法律以及与其相关的各 种工程学等多门学科和技术。 v1.2 系统故障诊断的基本概念武器系统故障诊断学*27武器系统故障诊断学的基本任务就是通过对武器 系统故障进行

13、诊断与分析，可能找出武器系统发 生故障的原因，摸清故障模式及其发生的影响。 对可能的故障模式，提出切实可能的控制方法与 手段、改进的设计意见等。以提高设计质量，降 低失效率和减少损失。实质是预测、评价和控制 武器系统发生危险。v1.3 武器系统故障诊断学的内容武器系统故障诊断学*28武器系统故障诊断学的分析过程可概括为： 系统安全分析（识别与预测危险）； 危险性（安全性）评价（包括人 机、物、 工艺、环境、组织等）； 比较； 综合评价； 最佳化计划的决策。v1.3 武器系统故障诊断学的内容武器系统故障诊断学*29系统安全分析是实现系统安全的重要手段， 它的目的在于通过分析使人们识别系统中存 在

14、的危险性和损失率，并预测其可能性。v1.3 武器系统故障诊断学的内容武器系统故障诊断学系统安全分析方法有数十种之多，这些方法 有定性的也有定量的；有逻辑推理的，也有 综合比较的。*30安全评价要以系统安全分析为依据，只有通 过分析，掌握了系统中存在的潜在危险和薄 弱环节、发生事故的概率和可能的严重程度 等，才能正确地进行安全评价。v1.3 武器系统故障诊断学的内容武器系统故障诊断学安全评价分为定性评价和定量评价。定性分 析的结果用于定性评价，而定量分析的结果 用于定量评价。任何定量方法总是在定性的 基础上开始的、但是定性评价只能够知道系 统中的危险性的大致情况，只有经过定量的 评价，才能充分发

15、挥安全系统工程的作用。*31安全措施是指根据安全评价的结果，针对存 在的问题，对系统进行调整，对危险点或薄 弱环节加以改进。v1.3 武器系统故障诊断学的内容武器系统故障诊断学安全措施主要有两个方面，一是预防事故发 生的措施，即在事故发生之前采取适当的安 全措施，排除危险因素，避免事故发生；二 是控制事故损失扩大的措施，即在事故发生 之后采取补救措施，避免事故继续扩大，使 损失减到最小。*32安全系统工程在解决安全问题上与传统的方法 不同，它改变了以往凭直观经验和事后处理的 被动局面，因而形成了一下5个方面的优点。v1.3 武器系统故障诊断学的内容武器系统故障诊断学（1）预测和预防事故的发生。

16、运用系统安 全分析方法，可以识别系统中存在的薄弱环 节和可能导致事故发生的条件，而目通过定 量分析，预测事故发生的可能性和事故后果 的严重性，从而可以采取相应的措施，预防 事故发生。*33v1.3 武器系统故障诊断学的内容武器系统故障诊断学（2）安全系统工程是通过系统分析，全面 地、系统地、彼此联系地以及预防性地处理 生产系统中的安全性，而不是孤立地、就事 论事地解决生产系统中安全性问题。*34v1.3 武器系统故障诊断学的内容武器系统故障诊断学（3）对安全进行定量分析、评价，运用优 化技术，为安全管理事故预测提供了科学依 据，根据分析可以选择出最佳方案，使各子 系统之间达到最佳配合，用最少投资得到最 佳的安全效果，从而可以大幅度地减少人身 伤亡和设备损坏事故。*35v1.3