第三章可靠性设计分解.ppt

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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

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