(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211523026.5 (22)申请日 2022.12.01 (71)申请人 北京理工大 学 地址 100081 北京市海淀区中关村南大街5 号北京理工大 学 (72)发明人 伊枭剑　张猛　侯新荣　穆慧娜　 王哲哲　刘根　 (74)专利代理 机构 北京慕达星云知识产权代理 事务所 (特殊普通合伙) 11465 专利代理师 符继超 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 17/16(2006.01) G06Q 10/06(2012.01)G06F 119/02(2020.01) (54)发明名称 一种基于4F集成技术的柴油机可靠性分析 方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于4F集成技术的柴油 机可靠性分析方法， 涉及可靠性分析技术领域， 包括： 划分待可靠性分析柴油机的可靠性分析层 级， 确定故障模式； 选取各个故障模式的安全评 估指标； 确定各个安全评估指标的评分和权重； 分别使用基于秩和比法的功能风险分析FHA和基 于逼近理想排序法的故障模式及影响分析FMECA 对柴油机系统级的安全性和可靠性故障模式进 行评估； 对输入关键故障模式使用故障树分析 FTA进行柴油机部件级的可靠性建模， 分别对柴 油机部件级和故障物理级进行可靠性定性计算。 另外， 通过故障报告、 分析及纠正措施系统 FRACAS对上述故障分析过程进行管控， 方便在柴 油机寿命全周期进行质量回溯。 该方法可有效提 升柴油机在设计阶段的可靠性分析精度。 权利要求书2页 说明书8页 附图4页 CN 115544816 A 2022.12.30 CN 115544816 A 1.一种基于4F集成技 术的柴油机可靠性分析 方法， 其特 征在于， 包括： 分析待可靠性分析柴油机的系统工作原 理， 划分所述待可靠性分析柴油机的可靠性分 析层级， 确定故障模式； 选取各个所述故障模式的安全评估指标； 根据专家打分确定各个所述安全评估指标的 评分， 并根据专家经验分配所述评 分的权重； 所述安全评估指标包括： 柴油机故障的可检测 度、 柴油机故障的可维修度、 柴油机故障发生对人员造成的伤害程度、 柴油机故障发生产生 的经济损失、 柴油机故障发生产生的维修费用和柴油机故障发生的频率； 根据各个所述故障模式的安全评估指标， 以及所述评分的权重， 对所述待可靠性分析 柴油机系统级的安全性故障模式进行评估； 根据各个所述故障模式的安全评估指标， 对所述待可靠性分析柴油机系统级的可靠性 故障模式进行评估； 根据所述安全性故障模式评估得到的危害度， 使用排序算法对所述故障模式进行重新 排序， 确定 输入关键故障模式； 对所述输入关键故障模式进行柴油机部件级的可靠性建模， 分别对柴油机部件级进行 可靠性定性计算， 以及对柴油机故障物理级进行可靠性定性计算， 完成对所述待可靠性分 析柴油机的可靠性分析。 2.如权利要求1所述的一种基于4F集成技术的柴油机可靠性分析方法， 其特征在于， 根 据各个所述故障模式的安全评估指标， 以及所述评分的权重， 对所述待可靠性分析柴油机 系统级的安全性故障模式进行评估， 包括： 根据所述评分的权重， 确定各个所述安全评估指标的秩和比； 将各个所述安全评估指 标的秩和比按数量级排序， 计算各个所述 安全评估指标发生的频率； 根据各个所述安全评估指标发生的频率， 计算各个所述故障模式中安全评估指标的累 计频率， 完成对各个所述故障模式的危害度等级划分， 完成对所述待可靠性分析柴油机系 统级的安全性故障模式评估。 3.如权利要求1所述的一种基于4F集成技术的柴油机可靠性分析方法， 其特征在于， 根 据各个所述 故障模式的安全评估指标， 对所述待 可靠性分析柴油机系统级的可靠性 故障模 式进行评估， 包括： 从所述安全评估指标中选取第 一特定评估指标， 设为负数据； 选取第 二特定评估指标， 设为正数据； 根据所述负数据和正数据， 得到评价指标值； 所述第一特定评估指标包括： 柴 油机故障的可检测度、 柴油机故障发生对人员造成的伤害程度和柴油机故障发生的频率； 所述第二特定 评估指标包括： 柴油机故障的可维修度； 去除所述评价指标值的量纲； 根据各评价指标所含的信息量， 使用熵权法确定各评价 指标的权 重， 生成加权矩阵； 将所述加权矩阵标准 化， 生成参 考样本空间； 根据距离法计算所述参考样本空间中各个所述故障模式的危害度， 完成对所述待可靠 性分析柴油机系统级的可靠性故障模式评估。 4.如权利要求1所述的一种基于4F集成技术的柴油机可靠性分析方法， 其特征在于， 根 据严酷度原则， 将使用排序算法进行重新排序的故障模式按照严酷度 Ⅰ、Ⅱ等级的故障模式 确定输入关键故障模式。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115544816 A 25.如权利要求1所述的一种基于4F集成技术的柴油机可靠性分析方法， 其特征在于， 对 柴油机部件级进行可靠性定性计算， 包括： 通过FTA定量分析找出柴油机 部件级中基本事 件的最小割集； 根据所述最小割集， 分别根据容斥定理计算顶事件的失效概率， 以及计算所述最小割 集中基本事 件的重要度； 将所述最小割集中基本事件的重要度为判据标准， 计算所述基本事件的重要度， 完成 对柴油机 部件级的可靠性定性计算。 6.如权利要求1所述的一种基于4F集成技术的柴油机可靠性分析方法， 其特征在于， 对 柴油机故障物理级 进行可靠性定性计算， 包括： 将各个所述输入关键故障模式通过险优先级编 号进行量化； 所述险优先级编号为所述 安全评估指标中任意所选指标的乘积； 将量化后的各个所述输入关键故障模式进行比较， 完成对柴油机故障物理级的可靠性 定性计算。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115544816 A 3