系統(tǒng)可靠性模型建立

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1、可靠性設(shè)計(jì)——II.系統(tǒng)可靠性模型建立高嵩內(nèi)容提要-11.可靠性模型概述1.1術(shù)語及定義1.2基本可靠性模型－任務(wù)可靠性模型1.3建模的程序2.系統(tǒng)功能分析3.典型的可靠性模型10/4/20211可靠性設(shè)計(jì)內(nèi)容提要-24.不可修系統(tǒng)可靠性模型4.1虛單元4.2不含橋聯(lián)的復(fù)雜系統(tǒng)任務(wù)可靠性模型4.3含橋聯(lián)的復(fù)雜系統(tǒng)任務(wù)可靠性模型5.建模實(shí)例：某衛(wèi)星過渡軌道、同步及準(zhǔn)同步軌道任務(wù)可靠性6.系統(tǒng)任務(wù)可靠性建模的注意事項(xiàng)10/4/20212可靠性設(shè)計(jì)1.可靠性模型概述系統(tǒng)、單元和產(chǎn)品系統(tǒng)系統(tǒng)是由相互作用和相互依賴的若干單元結(jié)合成的具有特定功能的有機(jī)整體?！跋到y(tǒng)”、“單元”相對(duì)概念——可以是按產(chǎn)

2、品層次劃分：零部件、組件、設(shè)備、分系統(tǒng)、系統(tǒng)、裝備中任何相對(duì)的兩層“系統(tǒng)”包含“單元”，其層次高于“單元”產(chǎn)品可以指任何層次，也可視為系統(tǒng)或單元。10/4/20214可靠性設(shè)計(jì)描述系統(tǒng)的模型原理圖反映了系統(tǒng)及其組成單元之間的物理上的連接與組合關(guān)系。功能框圖、功能流程圖反映了系統(tǒng)及其組成單元之間的功能關(guān)系。系統(tǒng)的原理圖、功能框圖和功能流程圖是建立系統(tǒng)可靠性模型的基礎(chǔ)。可靠性模型描述了系統(tǒng)及其組成單元之間的故障邏輯關(guān)系。10/4/20215可靠性設(shè)計(jì)可靠性模型概念建立系統(tǒng)可靠性模型的目的和用途在于定量分配、估算和評(píng)估系統(tǒng)的可靠性。根據(jù)系統(tǒng)特點(diǎn)，有多種可靠性建模方法:可靠性框圖網(wǎng)絡(luò)可靠性模型

3、故障樹模型事件樹模型馬爾可夫模型Petri網(wǎng)模型GO圖模型10/4/20216可靠性設(shè)計(jì)可靠性模型概念可靠性模型建立于系統(tǒng)可靠性（方）框圖，即為預(yù)計(jì)或估算產(chǎn)品的可靠性所建立的可靠性方框圖和數(shù)學(xué)模型，也稱可靠性邏輯框圖及其數(shù)學(xué)模型。了解系統(tǒng)中各個(gè)部分(或單元)的功能和它們相互之間的聯(lián)系以及對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的作用和影響對(duì)建立系統(tǒng)的可靠性數(shù)學(xué)模型、完成系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)、分配和預(yù)測都具有重要意義。借助于可靠性框圖可以精確地表示出各個(gè)功能單元在系統(tǒng)中的作用和相互之間的關(guān)系。10/4/20217可靠性設(shè)計(jì)可靠性框圖系統(tǒng)可靠性（方）框圖(ReliabilityBlockDiagrams，簡寫RBD）方框：

4、產(chǎn)品或功能邏輯關(guān)系：功能布局連線：系統(tǒng)功能流程的方向無向的連線意味著是雙向的。節(jié)點(diǎn)（節(jié)點(diǎn)可以在需要時(shí)才加以標(biāo)注）輸入節(jié)點(diǎn)：系統(tǒng)功能流程的起點(diǎn)輸出節(jié)點(diǎn)：系統(tǒng)功能流程的終點(diǎn)中間節(jié)點(diǎn)10/4/20218可靠性設(shè)計(jì)可靠性模型示例可靠性框圖（收音機(jī)）可靠性數(shù)學(xué)模型10/4/20219可靠性設(shè)計(jì)RBD和原理圖的關(guān)系原理圖表示系統(tǒng)中各部分之間的物理關(guān)系，而RBD表示系統(tǒng)中各部分之間的功能關(guān)系，即用簡明扼要的直觀方法表現(xiàn)能使系統(tǒng)完成任務(wù)的各種串—并—旁聯(lián)方框的組合。雖然根據(jù)原理圖也可以繪制出可靠性邏輯圖，但并不能將它們二者等同起來。10/4/202110可靠性設(shè)計(jì)RBD和原理圖的關(guān)系建立RBD時(shí)絕不能

5、從結(jié)構(gòu)和原理上判定系統(tǒng)類型，而應(yīng)從功能上研究系統(tǒng)類型。下圖所示的流體系統(tǒng)，從結(jié)構(gòu)上看是由管道及其上安裝的兩個(gè)閥門串聯(lián)組成。為確定系統(tǒng)類型，一定要分析系統(tǒng)的功能及其失效模式。2個(gè)串聯(lián)閥系統(tǒng)示意圖10/4/202111可靠性設(shè)計(jì)RBD和原理圖的關(guān)系第一種情況，若單元1，2功能是相互獨(dú)立的，只有每個(gè)單元都實(shí)現(xiàn)自己的功能（開啟），系統(tǒng)才能實(shí)現(xiàn)液體流通的功能，若其中有一個(gè)單元功能失效，則系統(tǒng)功能就失效，液體就被截流。第二種情況，單元1，2功能至少有一個(gè)功能正常，系統(tǒng)就能實(shí)現(xiàn)截流功能。只有當(dāng)所有的單元功能都失效，系統(tǒng)功能才失效。10/4/202112可靠性設(shè)計(jì)基本可靠性模型基本可靠性模型用以估計(jì)產(chǎn)

6、品及其組成單元發(fā)生故障所引起的維修及保障要求的可靠性模型。全串聯(lián)模型，即使存在冗余單元，都按串聯(lián)處理。故儲(chǔ)備單元越多，系統(tǒng)的基本可靠性（無故障持續(xù)時(shí)間和概率）越低。度量使用費(fèi)用。任一單元發(fā)生故障，都會(huì)引起維修和保障要求。10/4/202113可靠性設(shè)計(jì)任務(wù)可靠性模型任務(wù)可靠性模型用以估計(jì)產(chǎn)品在執(zhí)行任務(wù)過程中完成規(guī)定功能的概率（在規(guī)定任務(wù)剖面中完成規(guī)定任務(wù)功能的能力），描述完成任務(wù)過程中產(chǎn)品各單元的預(yù)定作用，用以度量工作有效性的一種可靠性模型。系統(tǒng)中儲(chǔ)備單元越多，則其任務(wù)可靠性越高。注意事項(xiàng)模型描述的是各單元之間的可靠性邏輯關(guān)系。10/4/202114可靠性設(shè)計(jì)基本可靠性模型－任務(wù)可靠性

7、模型在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)要求同時(shí)建立基本可靠性及任務(wù)可靠性模型的目的在于，需要在人力、物力、費(fèi)用和任務(wù)之間進(jìn)行權(quán)衡。設(shè)計(jì)者的責(zé)任就是要在不同的設(shè)計(jì)方案中利用基本可靠性及任務(wù)可靠性模型進(jìn)行權(quán)衡，在一定的條件下得到最合理的設(shè)計(jì)方案。為正確地建立系統(tǒng)的任務(wù)可靠性模型，必須對(duì)系統(tǒng)的構(gòu)成、原理、功能、接口等各方面有深入的理解。10/4/202115可靠性設(shè)計(jì)F/A-18基本可靠性模型10/4/202116可靠性設(shè)計(jì)F/A-18任務(wù)可靠性模型10/4/202