黄泰俊，杨自春，陈国兵，费志方

(海军工程大学动力工程学院，湖北武汉 430033)

船舶动力系统是一个复杂度高、可靠性要求高的系统。动力系统部分设备及子系统存在冗余，且由于不同航行工况对系统性能输出的要求不同。系统中的设备处于不同的内部工作环境，导致相同设备存在不同的失效率，而多个设备存在于相同的外部环境之中，导致系统存在共因失效。由于进行动力系统可靠性分析需要考虑的因素众多，从而成为此类问题分析的难点。因此对这类系统进行可靠性分析，可以对系统的设计和维修决策提出有效建议，具有实际工程意义。

动力系统由多个分系统构成，包含各种串并联系统以及k/n(G)系统。由于船舶运行工况复杂，使动力系统存在多种工作状态，传统的二态可靠性分析方法因为忽略系统中间状态，导致分析结果过于保守，不能准确的评估系统的可靠性，因此，本文采用多状态分析方法对动力系统进行可靠性分析。目前，对于多状态系统的研究方法主要有以下5种:布尔模型扩展法、随机过程 (主要是Markov过程)法、通用生成函数 (Universal Generating Function，UGF)法、随机仿真 (主要是Monte Carlo仿真)法以及贝叶斯网络法等。其中，由于通用生成函数在处理复杂的多状态系统可靠性方面，具有计算复杂程度小、处理离散随机变量组合简洁高效等优点，被广泛运用［1－4］。以上研究均是在只考虑系统设备独立失效的情况下进行的。

然而，由于工作环境的影响，使动力系统设备之间存在共因失效。……