2 系统可靠性模型ppt课件.ppt

1、系统可靠性模型，吴思珠，2014年9月4日，1，系统组成，系统：由几个相互关联和协调的单元组成的复合体，完成一定的功能。系统和单位的含义是相对的。根据可修复性，系统可分为不可修复系统和可修复系统。2、定义产品，(1)了解产品的目的和用途以及产品中各组成单元的作用和功能。(2)识别产品从接收到报废的整个使用寿命期间的所有事件和环境。(3)确定产品的结构极限，如最大体积和重量，并定义产品的功能界面。(4)定义产品和各组成单元的性能参数及其允许的上限和下限，并据此确定产品和各单元是否无效。(5)确定构成任务失败的所有条件。产品或每个部件未能在规定的条件下和规定的时间内完成规定的功能被认为是无效的。通

2、过确定构成任务失败的所有条件，可以明确每个组成单元的正常或失败对系统正常或失败的影响。3、系统可靠性框图，为了表达系统和单元功能之间的逻辑关系，单元功能用块表示，每个块表示一个单元，并且这些块用短线连接起来表示单元功能和系统功能之间的关系，这就是系统可靠性框图，或者系统逻辑框图和系统功能图。建立系统可靠性框图：必须研究系统类型，从功能上分析系统功能及其失效模式，而不是从结构上判断系统类型。流体系统由一个泵和两个串联的抑制阀组成。两个抑制阀的功能是在泵不工作且回流压力超过下游压力时防止回流，因此其功能系统图如图所示。例8例9例10例解决方案：要确定系统类型，应从分析系统功能及其故障模式入手。1)

3、如果功能是液体循环，11)例如，2)当两个阀门的功能被关闭时，12)注意可靠性框图描述了每个单元之间的逻辑关系，而不是工作原理图或测试流程图。可靠性框图中的每个模块都是能够完成某项功能的功能模块。根据产品或系统本身的复杂情况，功能模块可以是具有相应可靠性值的仪器、部件、电路、部件或零件。除特殊情况外，可靠性框图中每个模块的故障都是独立的，即任何一个模块的故障都与其他模块的故障无关。建立可靠性框图时，一般不考虑软件和人员的可靠性，认为是完全可靠的；所有盒子的连接不需要考虑其可靠性。13、系统类型、串联系统、并联系统、混合系统、表决系统、备用系统、通用网络，根据系统中各单元的状态及其对系统的影响，

4、系统可以分为以下几种类型：14、串联系统，定义：如果系统中的任何一个单元发生故障，系统就会发生故障，或者如果系统中的每个单元工作正常，系统就可以完成其指定的功能，那么这个系统就叫做串联系统。15、彼此独立。串联系统的可靠性为Xi，其可靠性为：16。如何提高串联系统的可靠性？提高机组可靠性，即降低故障率，减少串联机组的数量，等效缩短任务时间，串联系统的可靠性，17，串联系统的可靠性，串联系统的可靠性：串联系统的故障率：18，串联系统的可靠性，19，串联系统的可靠性，如果机组寿命服从常数指数分布：当：20，串联系统的可靠性。串联系统的故障率大于系统中任何单元的故障率。如果串联系统的每个单元的寿命服

5、从指数分布，那么系统的寿命也服从指数分布。22，例2-2，已知串联系统由服从指数分布的两个单元组成，这两个单元的故障率为1=0.0005h-1，2=0.0000h-1，工作时间为t=1000h。尝试找出系统的可靠性、故障率和平均寿命。并行系统，只有当所有单元发生故障时，系统才失去其规定的功能，或者只要一个单元正常工作，系统就能完成其规定的功能。这个系统叫做并行系统。24、相互独立、并联系统的可靠性、25、如何提高并联系统的可靠性？提高机组可靠性，即降低故障率，增加并联机组数量，等效缩短任务时间，并联系统可靠性，26，平均寿命：并联系统可靠性，27，并联系统可靠性，假设机组寿命服从指数分布：28

6、，并联系统可靠性，如果各机组故障率为：29，并联系统可靠性，并联系统故障概率低于各机组故障概率。并联系统的平均寿命高于每个单元的平均寿命。并联系统的可靠性大于机组可靠性的最大值。如果并联系统的每个单元服从指数分布，则系统不服从指数寿命分布；随着单元数量的增加，系统的可靠性增加，系统的平均寿命也增加。然而，随着单元数量的增加，新增加的单元对系统可靠性和寿命改善的贡献变得越来越小。30，2-3，已知并联系统由服从指数分布的两个单元组成，这两个单元的故障率为1=0.0005h-1，2=0.0000h-1，工作时间为t=1000h。尝试找出系统的故障率、平均寿命和可靠性。31，示例2-3，解决方案：系

7、统的平均寿命，当工作时间t=1000小时时系统的可靠性，当工作时间t=1000小时时系统的故障率，32，串并联系统，并串联系统，一般串并联系统，33，串并联系统，34，并串联系统，35，示例2-4，if，36，一般串并联系统，串并联系统的可靠性框图，37，一般串并联系统，38，一般串并联系统这种系统被称为r/n投票系统。n/n投票系统：串联系统1/n投票系统：并联系统，40，注意：它不能等同于具有三个独立单元的并联系统，投票系统(2/3)，41、投票系统(2/3)，42，投票系统(2/3)，43，投票系统，46，例2-5，47，例2-6，48，例2-6，解决方案：假设发电机的可靠性为R0，49

8、，蓄冷单元(空载存储):在存储中不会发生故障，热存储单元(满载存储):的故障率与备用系统运行可靠性模型中的故障率相同，50，系统可靠性，平均寿命故障概率分布密度函数，转换开关完全可靠的冷备用，51。如果系统只有两个单元，一个工作单元和一个备用单元，寿命和故障率的指数分布分别为1和2，那么转换开关是完全可靠的冷储备，52。如果系统有N个单元，一个工作单元和n-1。如果故障率相同，则转换开关在冷待机状态下完全可靠，53，示例2-7。试比较由两个相同单元组成的串联系统、并联系统和转换装置的可靠性。假设机组寿命服从指数分布，故障率为0，机组可靠性为0.9。54、切换开关可靠性不完全的冷贮备，两单元冷贮

9、备系统中切换开关的寿命服从指数分布，系统运行时切换开关的故障率的可靠性，55、具有完全可靠开关的时间温度贮备系统或热贮备系统，由两个单元组成的贮备系统，类似于具有开关可靠性指数分布的两单元冷贮备系统，56、具有不完全可靠开关的时间温度贮备系统或热贮备系统，由两个单元组成的贮备系统的切换开关的寿命服从指数分布。在系统运行期间，转换开关的可靠性是恒定的、和一般网络的可靠性。通过真值表法，由N个单元组成的系统具有2n个互斥状态。将2n个状态以编码形式逐一列出，形成真值表，然后将系统正常运行对应的所有状态的概率相加，得到系统的可靠性。58，例2-8，某系统的可靠性网络如图所示，其中、计算系统可靠性。正常：1故障：0，59，示例2-8，系统和单元状态值表，60。如果序列号为4的状态可以使系统正常工作，则该状态出现的概率可以通过以下公式计算：系统可靠性是表中使系统正常工作的所有19个状态的概率之和：例2-8，61，概率图法是真值表法注：两个相邻方块的二进制数相差仅一位。二进制数不是从小到大排列的，而是使用格雷码的二进制数。分开的矩形或正方形盒子不应该重叠或被省略，并且每个事件应该是互斥的，即独立的。一般网络的可靠性，62，例2-9，例2-8，网络系统的概率