近日，中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院核能安全技術(shù)研究所在聚變堆時(shí)序失效系統(tǒng)可靠性評(píng)價(jià)理論及方法研究方面獲得新進(jìn)展。研究人員開(kāi)展了聚變堆時(shí)序失效系統(tǒng)可靠性建模和分析方法研究，基于動(dòng)態(tài)故障樹(shù)建立了一體化除氚系統(tǒng)的時(shí)序失效模型，發(fā)展了一套基于動(dòng)態(tài)二叉樹(shù)的可靠性評(píng)估方法，為聚變堆時(shí)序失效系統(tǒng)可靠性評(píng)估提供了理論和方法支持，相關(guān)研究成果發(fā)表在國(guó)際聚變工程領(lǐng)域期刊Fusion Engineering and Design上。

系統(tǒng)可靠是聚變堆安全運(yùn)行的重要前提，也是開(kāi)展系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和維修優(yōu)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。聚變堆系統(tǒng)采用冗余設(shè)計(jì)而廣泛存在時(shí)序失效行為，傳統(tǒng)靜態(tài)故障樹(shù)分析方法并不適用，目前，聚變堆時(shí)序失效系統(tǒng)可靠性評(píng)價(jià)工作尚未開(kāi)展。國(guó)際熱核實(shí)驗(yàn)堆（ITER）工程化推進(jìn)以及中國(guó)聚變工程試驗(yàn)堆（CFETR）已邁入工程化階段，有必要開(kāi)展針對(duì)聚變堆系統(tǒng)時(shí)序失效系統(tǒng)可靠性評(píng)價(jià)方法研究工作。

該研究首先分析聚變堆系統(tǒng)的時(shí)序失效行為，建立了基于動(dòng)態(tài)故障樹(shù)的系統(tǒng)可靠性模型，發(fā)展了一套基于動(dòng)態(tài)二叉樹(shù)的時(shí)序失效系統(tǒng)可靠性評(píng)估方法，并以一體化除氚系統(tǒng)為例，開(kāi)展了應(yīng)用研究。分析結(jié)果表明，采用動(dòng)態(tài)故障樹(shù)計(jì)算得到的系統(tǒng)可靠度比傳統(tǒng)靜態(tài)故障樹(shù)方法高近1個(gè)量級(jí)。研究發(fā)展基于動(dòng)態(tài)二叉樹(shù)的時(shí)序失效系統(tǒng)可靠性評(píng)估方法，通過(guò)釋放系統(tǒng)保守的可靠度，對(duì)優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和維修計(jì)劃以提高經(jīng)濟(jì)性有一定的理論參考價(jià)值。

相關(guān)研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金資助。

論文鏈接

結(jié)果對(duì)比圖

系統(tǒng)不可靠度頻率分布圖