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    中安在線   2022-12-15 09:59:05   來源:中國科學院合肥物質科學研究院    作者:王韶軒   編輯:焦明仁

      近期,中科院合肥研究院核能安全所戈道川副研究員、博士生王韶軒等在復雜時序失效系統可靠性快速分析方法研究中取得進展,研究成果在線發表在領域內權威期刊《IEEE可靠性匯刊》(IEEE Transactions on Reliability)上。

      安全是我國核電發展的生命線,開展概率安全評價技術研究,能夠及時發現系統潛在的薄弱環節從而采取防范措施以降低風險,對于提高核電廠的安全性和經濟性具有重要意義。鑒于核電系統因冗余設計普遍存在復雜時序失效行為,近年來隨著系統可靠性理論的不斷發展,以動態故障樹為基礎的系統可靠性評估方法逐漸成為核電廠安全評價體系中重要的研究方向。由于核電廠系統規模龐大且具有復雜失效場景,如何提高核電廠大型復雜時序失效系統動態故障樹的計算效率是當下研究面臨的主要難題。

      針對這一問題,研究人員提出一種基于系統生存特征(survival signature)理論的快速分析方法(如圖1所示)。Survival signature理論是近年來可靠性領域內重要的研究熱點之一,它將系統結構從用于描述系統部件隨機故障的概率模型中分離出來,從而提高系統可靠性分析效率。研究人員利用部件布爾狀態向量與失效條件樣本點對時序失效系統survival signature進行高效仿真(如圖2所示),并基于survival signature實現時序失效系統可靠性的快速計算。研究結果表明:針對實際工程中的大型耦合系統,所提方法能夠有效減少仿真過程中的無效樣本點與時序失效事件,在計算效率以及精度上都比傳統蒙卡方法更加優異。

      相關研究成果將有助于進一步推動核能系統概率安全評價技術的深入發展,同時可為其他工業過程中大型復雜時序失效系統可靠性計算技術提供參考,具有廣泛的應用前景。

      上述研究工作得到了國家自然科學基金項目,中國博士后面上基金項目和國家重點研發計劃項目的資助和支持。(王韶軒)

      論文鏈接:https://ieeexplore.ieee.org/document/9934023/

      圖1基于系統survival signature的仿真方法示意圖 

      圖2在不同仿真次數下所提方法的相對誤差(系統survival signature仿真隨著仿真次數的增加,相對誤差明顯減?。?/p>

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