可靠性技术应用----故障树分析方法讲义---PPT.pptx

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1、故障树分析目录概述故障树的建立故障树的定性分析故障树的定量分析故障树的简化故障树分析中应注意的问题概述FTA的基本概念FTA的目的和特点FTA的类别FTA的要求FTA的原则FTA的假设条件常用事件和逻辑门符号FTA的工作步骤泰坦尼克海难海难后果船体钢材不适应海水低温环境，造成船体裂纹观察员、驾驶员失误，造成船体以41公里的时速与46000吨重的冰山相撞船上的救生设备不足（救生艇只能容纳1178人），使大多数落水者被冻死距其仅20海里的California号无线电通讯设备处于关闭状态，无法收到求救信号，不能及时

2、救援顶事件逻辑门中间事件底事件故障树分析的基本概念故障树定义故障树指用以表明产品哪些组成部分的故障或外界事件或它们的组合将导致产品发生一种给定故障的逻辑图。故障树是一种逻辑因果关系图，构图的元素是事件和逻辑门。图中的事件用来描述系统和元、部件故障的状态，逻辑门把事件联系起来，表示事件之间的逻辑关系。故障树分析通过对可能造成产品故障的硬件、软件、环境、人为因素进行分析，画出故障树，从而确定产品故障原因的各种可能组合方式和(或)其发生概率。目的和特点目的寻找顶事件发生的原因或原因组合，即识别导致顶事件发生的所有故

3、障模式，帮助分析人员估计系统的可靠度，发现组合故障模式并得到发生概率，揭露设计的薄弱环节，以便改进设计，提高系统可靠性、安全性水平和经济效益。此外，故障树分析的结果还可用于指导故障诊断，改进使用和维修方案。特点是一种自上而下的图形演绎方法；具有很大的灵活性；综合性。主要用于安全性分析；FTA的类别定性分析是故障树分析的最基本任务，通过定性分析可以找出故障树的全部最小割集，对最小割集进行分析找出薄弱环节，据此制订改进措施。定量分析在定性分析的基础上利用底事件的可靠性数据对故障树进行定量计算，得到顶事件的发生概率

4、、每个最小割集的发生概率和最小割集与底事件重要程度，发现薄弱环节，根据重要度分析结果，安排改进措施的优先顺序。FTA的原则为保证分析工作的及时性，应在设计阶段早期开始分析工作，并在各个研制阶段都要迭代进行，以反映设计、工艺上的变化；贯彻“谁设计、谁分析”的原则。故障树应由设计人员在FMEA的基础上建立；可靠性专业人员协助、指导，并由有关人员审查，以保证故障树逻辑关系的正确性。对分析结果进行跟踪管理，以验证分析结果的正确性和改建措施的有效性；应该首先开展FME(C)A工作，针对其中发现的系统重大故障后果进行FT

5、A。应通过FMEA找出影响安全及任务成功的关键故障模式（即严酷度I、II类的故障模式）作为顶事件，建立故障树进行多因素分析，找出各种故障模式组合，为改进设计提供依据。FTA的原则FTA输出的设计改进措施，必须落实到图纸和有关技术文件中。可采用计算机辅助进行FTA。由于故障树定性、定量分析工作量十分庞大，因此建立故障树后，应采用计算机辅助进行分析，以提高其分析精度、效率。FTA的假设条件故障树中的底事件之间是相互独立的；每个底事件及顶事件只考虑其发生或不发生两种状态；寿命分布都为指数分布；将系统中的产品作为不可

6、修产品来考虑。常用事件符号故障树常用事件符号序号符号名称说明1基本事件(底事件)它是元部件在设计的运行条件下所发生的随机故障事件，一般说它的故障分布是已知的。为进一步区分故障性质，又可用实线圆表示部件本身故障，虚线圆表示由人为错误引起的故障。2未展开事件(底事件)一般用以表示那些可能发生，但概率值较小，或者对此系统而言不需要再进一步分析的故障事件，它们在定性、定量分析中一般都可以忽略不计。3顶事件人们不希望发生的显著影响系统技术性能、经济性、可靠性和安全性的故障事件。顶事件可由FMECA分析确定。中间事件包括

7、故障树中除底事件及顶事件之外的所有事件。4入三角形位于故障树的底部，表示树的A部分分支在另外地方。5出三角形位于故障树的顶部，表示树A是在另外部分绘制的一棵故障树的子树。常用事件符号6相似转移出三角形于故障树的底部，表示树的A部分分支与另外的分支结构完全相同，但事件的标号不同。7相似转移入三角形位于故障树的顶部，表示存在另外部分的子树，该子树的结构与树A完全相同，但事件标号不同。常用逻辑门符合故障树常用逻辑门符号序号符号名称说明1与门设(i=1,2,…,n)为门的输入事件，A为门的输出事件。同时发生时，A必然

8、发生，这种逻辑关系称为事件交。用逻辑“与门”描述，即：“∩”2或门当输入事件中至少有一个发生时，则输出事件A发生，这种关系称为事件并，用逻辑“或门”描述，即：“∪”3异或门输入事件B1，B2中任何一个发生都可引起输出事件A发生，但B1，B2不能同时发生。4禁门当给定条件满足时，则输入事件直接引起输出事件的发生，否则输出事件不发生。图中长椭圆形是修正符号，其内注明限制条件。5表决门n个输入中至少有r个