第3章 系统可靠性分析分析ppt课件.ppt

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1、系统可靠性分析SystemsReliabilityAnalysis1可靠性与智能维护-第三章主要内容系统可靠性模型的概念典型的可靠性模型系统的可靠性分析2可靠性与智能维护-第三章系统、单元、产品系统为了完成某一特定功能，由若干个彼此有联系而且又能相互协调工作的单元所组成的综合体。“系统”、“单元”相对概念可以是按产品层次划分：零部件、组件、设备、分系统、系统、装备中任何相对的两层“系统”包含“单元”，其层次高于“单元”产品可以指任何层次。系统的分类不可修复系统是指系统或其组成单元一旦发生故障，不再修复，系统

2、处于报废状态。不可修复：指技术上不能够修复，经济上不值得修复，或者一次性使用不必要进行修复可修复系统除了不可修复的系统外的系统都是可修复的。可靠性模型可靠性模型描述了系统及其组成单元之间的故障逻辑关系多种可靠性建模方法:可靠性框图网络可靠性模型故障树模型事件树模型马尔可夫模型Petri网模型GO图模型可靠性框图为预计或估算产品的可靠性所建立的可靠性方框图和数学模型。方框：产品或功能逻辑关系：功能布局连线：系统功能流程的方向无向的连线意味着是双向的。节点（节点可以在需要时才加以标注）输入节点：系统功能流程的起

3、点输出节点：系统功能流程的终点中间节点可靠性模型示例可靠性框图（点火）可靠性数学模型1可燃物2氧气3着火点1234工程结构图与可靠性框图的关系工程结构图：表示组成系统的单元之间的物理关系和工作关系。可靠性框图：表示系统的功能与组成系统的单元之间的可靠性功能关系振荡电路的工程结构图（并联）振荡电路的可靠性框图（串联）基本可靠性模型基本可靠性模型用以估计产品及其组成单元发生故障所引起的维修及保障要求的可靠性模型。度量使用费用全串联模型储备单元越多，系统的基本可靠性（无故障持续时间和概率）越低任务可靠性模型任务可

4、靠性模型用以估计产品在执行任务过程中完成规定功能的概率（在规定任务剖面中完成规定任务功能的能力），描述完成任务过程中产品各单元的预定作用，用以度量工作有效性的一种可靠性模型。系统中储备单元越多，则其任务可靠性越高。基本可靠性模型－任务可靠性模型在进行设计时，根据要求同时建立基本可靠性及任务可靠性模型的目的在于，需要在人力、物力、费用和任务之间进行权衡。设计者的责任就是要在不同的设计方案中利用基本可靠性及任务可靠性模型进行权衡，在一定的条件下得到最合理的设计方案。为正确地建立系统的任务可靠性模型，必须对系统的

5、构成、原理、功能、接口等各方面有深入的理解。F18基本可靠性模型F18任务可靠性模型建模步骤1、规定产品定义（1）确定任务和功能功能分析（2）确定工作模式（3）规定性能参数及范围故障定义（4）确定物理界限与功能接口（5）确定故障判据（6）确定寿命剖面及任务剖面时间及环境条件分析2.建立可靠性框图（7）明确建模任务并确定限制条件（8）建立系统可靠性框图3.确定数学模型（9）确定未列入模型的单元（10）系统可靠性数学模型建立系统任务可靠性模型的步骤系统功能分析对系统的构成、原理、功能、接口等各方面深入分析是建立

6、正确的系统任务可靠性模型的前导。前导工作的主要任务就是进行系统的功能分析功能的分解与分类功能框图与功能流程图时间分析任务定义及故障判据功能的分解与分类功能的分解系统往往是多任务与多功能的一个系统及功能是由许多分系统级功能实现的通过自上而下的功能分解过程，可以得到系统功能的层次结构功能的逐层分解可以细分到可以获得明确的技术要求的最低层次（如部件）为止。进行系统功能分解可以使系统的功能层次更加清晰，同时也产生了许多低层次功能的接口问题。对系统功能的层次性以及功能接口的分析，是建立可靠性模型的重要一步。功能的分解

7、功能的分类在系统功能分解的基础上，可以按照给定的任务，对系统的功能进行整理。分类定义按重要程度分基本功能起主要的必不可少的作用；担任主要的任务，实现其工作目的；它的作用改变了，就会产生整体性的变化。辅助功能辅助实现基本功能所需要的功能。它相对于基本功能是次要的或从属的。按用户要求分必要功能对于用户的任务需求而言，是必要的和不可缺少的。不必要功能对于用户的任务需求而言，该功能并非是非有不可的。功能框图与功能流程图用以描述在系统功能分解的过程中，较低层次功能间的接口与关联关系。功能框图功能流程图功能框图与功能流

8、程图的逐级细化过程是与系统的功能分解相协调的。某家用热水器原理图原理图、功能层次图及功能框图家用热水器功能层次家用热水器功能框图某空间飞行器整个飞行任务在最高层次以及下级层次中的功能流程第一层飞行任务第二层40执行任务操作时间分析-1功能框图——静态（不随时间而变）系统级的功能以及它们的子功能具有唯一的时间基准（所有功能的执行时间一样长）系统的功能随时间而变的系统——功能流程图可以描述这类系统的功能关系，为建立