11第五章故障树01概论.ppt

* 例5-3 某输电网络的变电站和线路连接如图5-5所示，电网失效判据同例5-2，试绘制其故障树图。 图5-5 电网系统 解: 按例5-2的方法进行分析。 (1) 选取顶事件：电网系统失效T 从T开始确定各失效事件之间的 逻辑关系： 分析可知系统失效 T ① B 站无输入 (P) ② C 站无输入 (Q) ③ B、C 单线供电 (R) T 与 P、Q、R的逻辑关系为或门。 * 根据图5-5分析P、Q、R失效的原因，一直到基本事件。 图5-5 电网系统 例如分析事件P:B站无输入是因为同时出现输电线1失效（基本事件① ）、输电线2失效（基本事件② ）、C站不向B站供电（S）事件。故此P与①、②和S三个事件的逻辑关系为“与门”,如左图所示。 * 图5-5 电网系统 再分析中间事件S: C站不向B站供电的可能因为输电线4失效（基本事件④），使C站无电；也可能是A、C开路（Z），故此S与④ 、Z事件的逻辑关系为“或门”。 对于Z事件：即A、C开路，只能是输电线3和6（基本事件③和⑥）同时失效，因此事件Z与③和⑥的逻辑关系为“与门”。 * 按照对P 事件同样的分析方法分析Q、R 事件，并确定有关事件的逻辑关系。C站无输入、B和C站单线供电故障树分别如下图所示。 * 图5-6 图 5-5 的 故 障 树 (3) 绘制电网的故障树图，如图5-6所示。 * 例5 – 4 已知某飞机有3个发动机(A、B、C),当其同时发生故障时,飞机不能正常飞行。发动机A、B、C的故障树见图5 -7(a)、(b)、( c)。使用相同和相似符号绘制飞机不能正常飞行的故障树。 图5-7 飞机发动机故障树 * 解：该飞机不能飞行的故障树如图5-8所示。 比较图5-7和图5-8优缺点。 相同转移 图5-8飞机因发动机不能起飞的故障树（转移符号释例） （a) （b) 飞机因发动机故障不能飞行 发动机A 发生故障 发动机B 发生故障 发动机C 发生故障 发动机C 发生故障 事件标号 7 12 相 似 转 移 相同转向符号 相同转此符号 相似转向符号 相似转此符号 * 7 8 9 10 11 12 注意：子树相同转移和相似转移的区别 (b)在总图中 (a) 在 分 图 中 在分图中找(相同转移) A 应在总图中找（相似转移） A * 应在总图中找（相似转移） A 例5-5对某型号飞机不能正常飞行进行分析，已知该机三个（A、B、C）发动机中有二个或二个以上发生故障时，便不能正常飞行。试绘制该型号飞机因发动机故障不能飞行的故障树（本例摘自GB/T4888-2009附录A.4.2）。 解：根据题意可绘制出该型号飞机因发动机故障不能飞行的故障树如图5-9所示。 图5-9飞机不能正常飞行故障树它 （表决门释例） * 图5-9飞机不能正常飞行故障树它 （表决门释例） 7 8 9 10 11 12 O P 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 R Q 1 2 3 4 6 6 发动机A 发生故障 * 建造故障树的根本目的是定量分析系统失效情况。前面已讲过用系统的可靠性框图定量地计算系统的可靠度问题，现想用系统的故障树定量地计算系统的失效概率。 返回1 * 第三节 故障树的数学描述 一、故障树的结构函数 假设由n个独立事件组成的故障树，且事件间的故障 相互独立。 * 1. 故障树“与门” 的结构函数 由上式可见，当底事件全部失效时，系统失效，当其中任何一个底事件不失效，系统也不失效。即 只有全部底事件都发生时，顶事件才发生， 相当于可靠性框图的并联模型，如图5-10所示。 图5-10“与门” 故障树 * 2. 故障树“或门”的结构函数 相当于可靠性框图的串联 模型，如图5-11所示。 图5-11“或门” 故障树 * 3. n中取k的结构函数 式中 k — 使系统发生故障的最少底事件。 只要故障的元部件数≥k时系统就故障。其故障树如图5-12所示,相当于可靠性框 图k/n［G］的模型。 图5-12 “表决” 故障树 * 4. 简单“与门、或门”混合系统的结构函数 简单“与门、或门”混合系统的故障树如图5-13所示。 图5-13所示的结构函数为 图5-13混合门系统 该故障树相当于可靠性框图的串并联系统。 返回1 * 二、故障树与可靠性框图的等价关系 故障树与可靠性框图是对系统可靠性客观分析的