典型系统可靠性预测分析_02.ppt

典型系统可靠性预测分析 潘尔顺 副教授 上海交通大学 工业工程与管理系 主要内容 基本概念 单元可靠性预测 可靠性框图 串联系统的可靠性分析 并联系统的可靠性分析 混联系统的可靠性分析 非工作储备系统的可靠性分析 网络系统可靠性分析 基本概念 基本概念 基本概念 基本概念 单元可靠性预测 单元可靠性预测 可靠性框图 可靠性框图 系统可靠性分析 串联系统的可靠性分析 串联系统的可靠性分析 串联系统的可靠性分析 串联系统的可靠性分析 串联系统的可靠性分析 串联系统的可靠性分析 串联系统的可靠性分析——例题 并联系统的可靠性分析 并联系统的可靠性分析 并联系统的可靠性分析 并联系统的可靠性分析 并联系统的可靠性分析 并联系统的可靠性分析 并联系统的可靠性分析——例题 混联系统的可靠性分析 混联系统的可靠性分析 混联系统的可靠性分析 混联系统的可靠性分析 混联系统的可靠性分析 混联系统的可靠性分析 表决系统的可靠性分析 表决系统的可靠性分析 表决系统的可靠性分析——例题 表决系统的可靠性分析——例题 非工作贮备系统 冷贮备系统 冷贮备系统 冷贮备系统 冷贮备系统 冷贮备系统 网络系统可靠性分析 网络系统可靠性分析 网络系统可靠性分析 网络系统可靠性分析 网络系统可靠性分析 网络系统可靠性分析 网络系统可靠性分析 网络系统可靠性分析 网络系统可靠性分析 网络系统可靠性分析 网络系统可靠性分析 网络系统可靠性分析 网络系统可靠性分析 网络系统可靠性分析 网络系统可靠性分析 元件数与系统可靠度的关系 系统可靠度RS 系统可靠度RS 串并联系统 并串联系统 单元配置数m 单元配置数m 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 R=0.9---- R=0.7—— R=0.9---- R=0.7—— 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 n=4 n=2 n=3 n=4 n=3 n=2 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 m=2 m=3 m=4 m=4 m=3 m=2 表决系统可靠性：表决系统是组成系统的n个单元中，不失效的单元不少于k（k介于1和n之间），系统就不会失效的系统，又称为k/n系统。 假设n个单元的可靠度相同，均为R，则可靠性数学模形为 这是一个更一般的可靠性模型，如果k=1，即为n个相同单元的并联系统，如果k=n，即为n个相同单元的串联系统。 若各单元服从指数分布，即R(t)=e-?t，则 系统平均寿命为 例：一架具有三台发动机的喷气式飞机，至少要有两台发动机正常工作才能飞行。设飞机事故仅仅由发动机事故引起，发动机的失效率为常数R(t)=e-?t,MTBF=2000h，试计算飞行10h末和100h末飞机的可靠度。 解：这是3中取2的系统，系统可靠度为： 由已知条件 故在10h末 例：设计一台设备的电源，要求平日最大供电为6KW，紧急情况下为12KW。若利用发电机作为电源，可提供以下三种方案：(1)一台12KW发电机；（2）二台6KW发电机；(3)三台4KW发电机。设各种发电机的可靠度相同，均等于R，且它们的失效相互独立，试比较这三种方案。（P54） 1 2 n ... K 工作方式：一个部件处于工作状态，其余部件处于备用状态，当工作部件产生故障时，转换开关使一个备用部件立即转入工作状态，直到最后一个部件失效时为止，系统发生失效，按照系统备用件的不同故障特点，又分为冷储备系统和热储备系统。 理想转换开关的可靠度 t=0 t1 t 部件1 工作 故障 部件2 非工作 工作 两部件冷贮备系统状态图 两部件的冷储备系统中，只要有一个部件正常，系统就能正常工作，该事件包含有： 部件1的寿命为?1，工作到时刻t时，有?1t； 部件1在（0,t）之间的某时刻t1发生故障，即?1《t1，而且部件2在（t1,t）中正常工作，即部件2的寿命?2大于t-t1； 设部件1和部件2的失效概率密度函数分别为：f1(t)和f2(t)。 在（0,t）内，部件1正常工作的概率为 部件2在（t1,t）内正常工作的概率为 而在（0，t）内，部件1在某时刻t1发生故障，部件2在(t1,t)内正 常工作的两事件同时发生的概率为 所以，在(0,t)内系统正常工作的概率为 若系统是由n个指数型部件组成的冷储备系统，其系统寿命为 ?=?1+?2+…+?n 同样可以证明，系统的可靠度为 系统的平均寿