第三章可靠性设计分解.ppt

例2：某飞机有3台发动机驱动，只要有一台发动机工作，飞机就不致坠落，各台发动机的失效率分别为0.01％/小时，0.02％/小时，0.03％/小时，每航行一次飞行10小时，预测此飞机的可靠度。 §4.4系统的可靠性设计 解：1、 先计算各台发动机的可靠度。 λ1＝0.01％/小时，则当t＝10h时，同时其服从指数分布， 则有 2、计算该飞机的可靠度。 3、混联系统：由一些串联的子系统和一些并联的子系统组合而成的，可以分为两种：串－并联系统（先串联后并联）；并－串联系统（先并联后串联）。 §4.4系统的可靠性设计 混联系统的可靠度计算 混联系统是由串联和并联系统的组合，它们的可靠度计算可直接参照串联和并联系统的公式进行。 并联系统可靠度 串联系统可靠度 §4.4系统的可靠性设计 4、备用冗余系统：一般来说，在产品或系统的构成种，把同种功能单元或部件重复配置以作备用，当其中一个单元或部件失效时，用备用的来代替（或自动或手动）以继续维持其功能。也称为等待系统，或旁联系统，或并联非贮备系统。该系统的特点是有一些并联单元，但他们并非同一时刻全部运行。 §4.4系统的可靠性设计 备用冗余系统的可靠度计算 假定贮备单元在储备期时间t内不发生故障，且转换开关（自动或手动）是完全可靠的，则当各单元的可靠度函数是指数分布，并且λ1(t)＝ λ2(t)＝ …＝ λn(t)＝ λ时，系统的可靠度为： §4.4系统的可靠性设计 5、复杂系统： 非串并联系统和桥式网络系统都属于复杂系统。 §4.4系统的可靠性设计 复杂系统的可靠度计算 有三种方法：分解法，布尔真值法和卡诺图法 6、表决系统： 如果组成系统的n个单元中，只要有K个单元不失效，系统就不会失效，这样的系统称为n中取K系统，简写成K/n系统。 n中取K系统分为两类： 一类称为n中取K好系统，此时要求组成系统的n个单元中有K个以上完好，系统才能正常工作，记为K/n[G]； 另一类称为n中取K坏系统，此时要求组成系统的n个单元中有K个以上失效，系统就不能正常工作，记为K/n[F]； §4.4系统的可靠性设计 §4.4系统的可靠性设计 （1）分解法 首先选出系统中的关键单元以简化系统； 然后根据这个单元是处于正常的或失效的两种状态， 采用全概率公式计算系统的可靠度。 例 若选A5单元为关键单元 A5正常工作：系统简化成图1所示 A5失效：系统简化成图2所示 桥式系统 A1 A2 A3 A4 A5 输入 输出 图一 A1 A2 A3 A4 输入 输出 图二 A1 A2 A3 A4 §4.4系统的可靠性设计 §4.4系统的可靠性设计 （1）分解法 例 桥式系统 A1 A2 A3 A4 A5 输入 输出 图一 A1 A2 A3 A4 输入 输出 图二 A1 A2 A3 A4 §4.4系统的可靠性设计 §4.4系统的可靠性设计 （1）分解法 例 桥式系统 A1 A2 A3 A4 A5 输入 输出 图一 A1 A2 A3 A4 输入 输出 图二 A1 A2 A3 A4 注意：方法简单，重点是选择关键单元。 §4.4系统的可靠性设计 (2)布尔真值表法(状态穷举列表法) ① 把系统模型看成一个开关网络，每一单元只有工作状态和失效状态这两种状态。 ② 然后把系统的所有可能状态列举出来组成布尔真值表。 ③ 列表时用“0”代表单元失效，“1”代表单元工作；F代表系统失效，S代表系统工作。 ④ 把系统所有能正常工作的状态的概率相加，就是系统能正常工作的概率，即系统的可靠度。 输出 输入 A B C D §4.4系统的可靠性设计 §4.4系统的可靠性设计 输出 输入 A B C D 如图所示系统有4各单元。它共有24=16种状态，列于下表中。 序号 A（RA=0.9） A（RA=0.9） A （RA=0.9） A（RA=0.9） 1 0 0 0 0 2 0 0 0 1 3 0 0 1 0 4 0 0 1 1 5 0 1 0 0 6 0 1 0 1 7 0 1 1 0 8 0 1 1 1 9 1 0 0 0 10 1 0 0 1 11 1 0 1 0 12 1 0 1 1 13 1 1 0 0 14 1 1 0 1 15 1 1 1 0 16 1 1 1 1 ∑ 序号 A（RA=0.9） A（RA=0.9） A （RA=0.9） A（RA=0.9） 1 0 0 0 0 2 0 0 0 1 3 0 0 1 0 4 0 0 1 1 5 0 1 0 0 6 0 1 0 1 7 0 1 1 0 8 0 1 1 1 9 1 0 0 0 10 1 0 0 1 11 1 0 1 0 12 1 0 1 1 13 1 1 0 0 1