عنوان

طراحی بر مبنای قابلیت اطمینان در فاز طراحی برای دستگاه‌های حفاری

‭۱۱۰۹۵پ‬

per

طراحی بر مبنای قابلیت اطمینان در فاز طراحی برای دستگاه‌های حفاری

/مرتضی سلیمانی

: دانشکده مهندسی فناوری های نوین

‮‭۱۵۳‬ص‬

چاپی

کارشناسی ارشد

در رشته مهندسی مکاترونیک

‮‭۱۳۹۱/۰۶/۱۷‬

تبریز

جهان رقابتی امروزی و افزایش تقاضای مشتریان برای محصولاتی با قابلیت اطمینان بالا، بحث‌صهای قابلیت اطمینان را به یکی از چالش‌صهای مهم تبدیل کرده است .اگر تحلیل قابلیت اطمینان در فاز طراحی اولیه اعمال شود، تاثیر آن در فرآیند طراحی و تولید محصول، بیشتر خواهد بود .در پژوهش حاضر، با استفاده از پایه و اساس کارهای گذشته، به توسعه روشی جدید جهت ارزیابی قابلیت اطمینان سیستم‌صهای الکترومکانیکی که در فاز طراحی بوده و اطلاعاتی محدودی در مورد خرابی اجزا مختلف آنها وجود دارد، پرداخته شده است .دلیل ارائه این روش، عدم توانایی کامل روش‌صهای موجود برای ارزیابی قابلیت اطمینان سیستم‌صهای پیچیده‌صای که به دلیل مختلف اطلاعاتی در مورد خرابی اجزا آن وجود ندارد، می‌صباشد .از کاربردهای این روش می‌صتوان به ارزیابی قابلیت اطمینان سیستم-های پیچیده‌صای که در فاز طراحی مهندسی معکوس قرار دارند، اشاره کرد .در این روش، با توجه به دسترسی نداشتن به داده‌صهای تجربی و میدانی، از داده‌صهای عمومی استخراج شده از بانک‌صهای داده‌صهای خرابی مربوطه استفاده شده است .در این پروژه پس از شناسایی اجزا سیستم از نقطه‌صنظر قابلیت اطمینان، به جمع‌صآوری و تعیین داده‌صهای خرابی و تعمیرات آنها با استفاده از بانک-های داده‌صهای خرابی انتخاب شده، همچون‮‭۲۱۷F -HDBK- MIL‬، ‮‭OREDA‬ و‮‭۹۵- NPRD‬ص‍ پرداخته شده است .با استفاده از روش‌صهای بهترین برازش، مناسب‌صترین توزیع برای مدلسازی قابلیت اطمینان قطعات، انتخاب شده‌صاست .در گام بعدی و با استفاده از روش شبیه سازی مونت کارلو، سیستم شبیه سازی شده و محاسبات مربوط به قابلیت اطمینان و قابلیت دسترسی برای آن انجام گرفته است .در مدلسازی سیستم از توزیع وایبل، بدلیل توانایی آن برای مدلسازی قابلیت اطمینان قطعات در فازهای مختلف طول عمر بالاخص دوره فرسودگی استفاده شده‌صاست .نتایج حاصله بیانگر مناسب بودن توزیع نمایی برای زمان‌صهای کارکرد پایین، و توزیع وایبل برای زمان‌صهای بالاتر آن می‌صباشد .محاسبات همچنین، به شناسایی اجزای بحرانی سیستم با استفاده از تحلیل اهمیت قابلیت اطمینان پرداخته است .در مراحل بعدی و در جهت بهبود و رسیدن به یک قابلیت اطمینان هدف، از تخصیص قابلیت اطمینان استفاده شده‌صاست .جهت دستیابی به قابلیت اطمینان هدف، برای هریک از قطعات تشکیل‌صدهنده سیستم، قابلیت اطمینان محاسبه شده است .یک دستگاه حفاری افقی که در فاز طراحی مهندسی معکوس قرار دارد، به عنوان مطالعه موردی جهت اعمال روش ارائه شده برای ارزیابی قابلیت اطمینان، مورد استفاده قرار گرفته است .نتایج نشان‌ص‍ می‌صدهد که برای توزیع‌صهای مختلف، زیرسیستم موتور و زیرسیستم هیدرولیک مهم‌صترین مؤلفه‌صها از نقطه‌صنظر قابلیت اطمینان می‌صباشند .در بین قطعات نیز، استارت موتور دارای بیشترین نرخ خرابی و اهمیت قابلیت اطمینان است .در انتها و با مقایسه نتایج بدست آمده از این پروژه با نتایج پژوهش‌صهای مشابه، کارآمدی و مناسب بودن این روش برای ارزیابی قابلیت اطمینان سیستم‌صهای در فاز طراحی که اطلاعاتی در مورد خرابی اجزا آن وجود ندارد، مشخص شده است

sight. Also, among the components of system, motor starting has maximum failure rate and reliability importance. At the end, a benchmark of the result of this research with similar projects is done and it indicates the effectiveness and performance of presented method for reliability evaluating of systems that are in design phase with limited failure data for its component -systems are the critical elements in reliability-systems and Hydraulic sub-cycle phase. Critical components are identified with the reliability importance measure analysis. In subsequent steps, reliability allocation is used for optimizing and achieving to a target reliability. component reliability is calculated for reaching to system target reliability. A horizontal drilling equipment in the reverse engineering, is used as a case study for evaluating the present method. According to the result and for different distributions, Motor sub-cycle phase and Weibull distribution for higher life-cycle specially wear out phase. Results show that the Exponential distribution is suitable for lower life-95. Goodness of fit tests methods are utilized for choosing optimal distributions for reliability modeling. System simulated with Monte Carlo Simulation method and the calculation has done for reliability and availability. In modeling of the system, Weibull distribution is used because of its ability for modeling components reliability in different phases of life-217F, OREDA, NPRD-HDBK-Todays competitive world and increasing customer demand for highly reliable products, makes reliability discussion more challenging task. If reliability analysis applied during the conceptual design phase, its impact will be more remarkable on the process of design and producing high quality items. In this study, a methodology is developed for reliability evaluation of electromechanical systems. The method is applicable in early design phase when there is only limited failure data. this method works well in the lack of suitable methods for reliability evaluation of complex system and there are limited failure data for their components. Reliability evaluating of complex systems in reverse engineering design phase, is one of the application of this presented method. Limited experimental failure data is a reason for utilizing generic failure data from some related reliability data banks. In this research, after the recognition of system components from reliability point of view, the system components repair and failure data has collected from data bases like MIL

سلیمانی، مرتضی

رستمی، علی، استاد راهنما

پورگل محمد، محمد، استاد راهنما

قنبری، احمد، استاد مشاور

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی