基于故障樹的EPS系統(tǒng)可靠性及失效模式仿真研究.pdf

1、產(chǎn)品的可靠性預計和失效分析作為現(xiàn)代企業(yè)產(chǎn)品設計流程中不可或缺的一環(huán)而受到廣泛的關注。作為一家有實力的民營企業(yè)，浙江萬達汽車方向機有限公司在與浙江大學聯(lián)合研制汽車電動助力轉向裝置(EPS)的過程中，對于產(chǎn)品可靠性更是格外重視。EPS作為一種新型的汽車轉向助力裝置，具有安全、環(huán)保和助力性能良好等特點。目前我國在EPS研究方面處于起步階段，所有的研究基本都集中在系統(tǒng)設計和控制參數(shù)仿真方面，關于其可靠性的研究暫時還處于空白階段。這種情況下，如何

2、對EPS產(chǎn)品可靠性和失效模式進行分析就被提上了工作日程。 本文首先綜述了系統(tǒng)可靠性的理論基礎和技術方法，接下來對轉向柱式汽車電動助力轉向器(C-EPS)進行了系統(tǒng)分析，然后以C-EPS的結構組成為基礎，建立了整個C-EPS系統(tǒng)的故障樹模型，并對故障樹底事件的失效參數(shù)進行了計算。這些工作為后面的可靠性和失效模式仿真打下了基礎。 在故障樹模型中，本文結合蒙特卡羅方法對故障樹進行了可靠性數(shù)字仿真，確定了C-EPS產(chǎn)品的系統(tǒng)可靠

3、性參數(shù)(系統(tǒng)可靠度、系統(tǒng)失效率、系統(tǒng)失效概率密度分布以及系統(tǒng)平均無故障時間)，并對仿真結果進行了一定的理論分析。 此外，本文通過設計和采用基于富塞爾算法的故障樹下行遍歷算法，找出故障樹的全部最小割集，得到了C-EPS系統(tǒng)的主要失效模式，并分別對各主要失效模式進行了失效原因分析和改進可靠性的建議。這對提高C-EPS產(chǎn)品可靠性具有一定的實際意義。 在產(chǎn)品研發(fā)的過程中，部分仿真出來的失效模式已經(jīng)在試驗過程中出現(xiàn)，這對本文的仿真