● 摘要
空间机构大多属于高可靠长寿命产品，其故障机理的退化和构件运动以及载荷、工况、应力等运行环境及参数大都随着时间而变化，使得空间机构可靠性呈现出显著动态特性。 论文首先研究空间机构的运动可靠性，对运动过程中由于尺寸误差、运动副间隙的影响而使运动精度不满足可靠性设计要求的情况进行定量分析，研究了跨越理论在机构运动可靠性计算中的应用。着重分析了在磨损机理下，运动副间隙不断增大，对空间机构可靠性的影响，推导了该失效模式下的空间机构的可靠度的时变特性公式，提出机构运动可靠性仿真分析流程。 其次，针对空间机构产品的退化特性，研究了Petri网在机构动态可靠性分析中的应用。本文提出了退化托肯的概念来描述元件性能参数的变化，在此基础上定义了基于广义退化托肯的随机Petri网（GAT-SPN）模型，用来对故障事件进行表述。利用提出的模型分别对空间机构进行求解最小割集，进行定性分析；提出了相应的仿真方法，进行可靠性定量计算。 最后，通过两个典型工程实例分别进行运动功能可靠性和Petri网建模，验证了以上方法和技术，具有较好的工程实用价值。