系統(tǒng)可靠性預計的方法

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1、系統(tǒng)可靠性預計的方法========================================第1頁========================================系統(tǒng)可靠性預計的方法系統(tǒng)可靠性預計的方法系統(tǒng)可靠性預計的方法系統(tǒng)可靠性預計的方法時間:2009-05-1301:11來源:未知作者:胡映介紹了系統(tǒng)可靠性預計的多種方法。不同的工程階段對可靠性預計的要求不同，因此預計的目的和用途也不同，相應(yīng)的就有不同的預計方法。最后介紹了工程中研制復雜系統(tǒng)時在早期設(shè)計階段用于粗略快速預計的方法。系統(tǒng)系統(tǒng)系統(tǒng)系統(tǒng)可靠性預計可靠性預計可靠性預計可靠性預計的方法的方

2、法的方法的方法胡映(北方交通大學北京100044)摘要：介紹了系統(tǒng)可靠性預計的多種方法。不同的工程階段對可靠性預計的要求不同，因此預計的目的和用途也不同，相應(yīng)的就有不同的預計方法。最后介紹了工程中研制復雜系統(tǒng)時在早期設(shè)計階段用于粗略快速預計的方法。關(guān)鍵詞：可靠性預計；電子設(shè)備；早期預計；后期預計1引言系統(tǒng)的可靠性預計是以組成系統(tǒng)的各部分的性能、工作環(huán)境及相互關(guān)系等知識為條件，對系統(tǒng)的固有可靠度進行估算的技術(shù)。在工程中應(yīng)用的具體程序是：在確定元器件、零部件的失效率的基礎(chǔ)上，預計由這些元器件、零部件組成的能完成某一功能單元的可靠度，自下而上逐級進行預計，直至最后預計出系統(tǒng)的可

3、靠度。系統(tǒng)的可靠性預計，通常分為早期預計和后期預計。早期預計用于方案論證等初始設(shè)計階段，有元件計數(shù)法、上下限法、相似設(shè)備法、相似功能法、有源單元法等；后期預計用于具體設(shè)計階段，有數(shù)學模型法、應(yīng)力分析法、布爾真值法、減額分析法（包括參數(shù)變量法、差值分析法、相關(guān)法、蒙特卡洛法等用電子計算機進行預計的方法）。2系統(tǒng)可靠性預計的方法2.1元件計數(shù)法元件計數(shù)法是一種按不同種類元器件（電阻器、電容器、二極管、晶體管等）的數(shù)量來預計單元和系統(tǒng)可靠度的方法。采用這個方法進行預計，首先確定設(shè)計方案中各種元器件的類型。根據(jù)GJB29991《電子設(shè)備可靠性預計手冊》中各類元器件在不考慮工作溫

4、度與應(yīng)力情況下的通用失效率λG以及質(zhì)量等級πQ和成熟系數(shù)πL，計算工作失效率λpi=λGπQπL然后將各類型的元器件數(shù)目Ni乘以其失效率λpi，最后對所有的乘積取和，便得系統(tǒng)的失效率λs，即λs=ΣNiλpi。這種方法的優(yōu)點是，可以快速地進行可靠性預計，以判斷某設(shè)計方案是否能滿足可靠性要求。因此，元器件計數(shù)適用于方案論證和早期設(shè)計階段。缺點是準確度較差。2.2上、下限法上、下限法的基本思想是將復雜的系統(tǒng)先簡單的看成是某些單元的串聯(lián)系統(tǒng)，求出系統(tǒng)可靠度的上限值和下限值。然后逐步考慮系統(tǒng)的復雜情況，逐次求系統(tǒng)可靠度的愈來愈精確的值。上、下限法的優(yōu)點是對復雜系統(tǒng)特別適

5、用。他不要求單元之間是相互獨立的，========================================第2頁========================================適用于熱貯備和冷貯備系統(tǒng)，也適用于多種目的和階段工作的系統(tǒng)。在工程應(yīng)用中具體方法是：首先假定系統(tǒng)中并聯(lián)部分的可靠度為1，從而忽略了他的影響，這樣得到的系統(tǒng)可靠度顯然是最高的，這就是上限值；其次假設(shè)并聯(lián)單元不起冗余作用，全部作為串聯(lián)單元處理，這時處理方法最為簡單，但得到的是系統(tǒng)的可靠度最低值，這就是下限值；然后，逐步考慮某些因素以修正上述的上、下限值，最后通過綜合公式得到系統(tǒng)的可

6、靠度預計值。2.3數(shù)學模型法所謂數(shù)學模型法就是根據(jù)組成系統(tǒng)的各單元間的可靠性數(shù)學模型，按概率運算法則，預計系統(tǒng)的可靠度的方法，他是一種經(jīng)典的方法。在工程上的具體計算步驟是：建立系統(tǒng)的可靠性邏輯框圖及可靠性數(shù)學模型，并利用相應(yīng)的公式，依據(jù)已知條件求出系統(tǒng)的可靠度。數(shù)學模型法優(yōu)點是計算比較精確，缺點是比較麻煩，且需要畫出系統(tǒng)的邏輯框圖。2.4應(yīng)力分析法應(yīng)力分析法的步驟與元件計數(shù)法大致相同，只是應(yīng)力分析法要求更為詳細的元器件失效模型和應(yīng)力數(shù)據(jù)，故適用于設(shè)計后階段。此方法需涉及到大量的公式和圖表。用應(yīng)力分析法預計的步驟是：(1）計算出單個元器件的工作失效率λp；(2）將單個

7、元器件的失效率與所用數(shù)量相乘，求出該類元器件的失效率；(3）將各類元器件失效率相加，得出系統(tǒng)的失效率。2.5布爾真值法這是一種直觀計算系統(tǒng)可靠度的方法。其方法是將所有單元列入真值表中，該表有2n行，n列。n是系統(tǒng)中的單元數(shù)。表中每一欄填入數(shù)值1或0，表示每個單元是完成任務(wù)或失效。因此表中列出了所有工作和失效單元的各種可能組合，然后檢查真值表的每一行，判斷其中工作的和失效的單元的組合是使系統(tǒng)完成任務(wù)還是使系統(tǒng)失效。將完成任務(wù)的代號S或失效的代號F分別填入真值表的右方一列中，并記下每一個完成任務(wù)的成功概率。其成功的概