系統(tǒng)可靠性模型和可靠度計算

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1、第4章系統(tǒng)可靠性模型和可靠度計算4.1系統(tǒng)與系統(tǒng)結構模型分類系統(tǒng)是由若干部件（子系統(tǒng)、元器件）相互有機地組合起來，可以完成某種工作任務的具有一定輸入、輸出特性的整體。系統(tǒng)分系統(tǒng)分系統(tǒng)分系統(tǒng)子系統(tǒng)子系統(tǒng)子系統(tǒng)子系統(tǒng)沈陽理工大學裝備工程學院武器系統(tǒng)跟蹤系統(tǒng)后勤維修系統(tǒng)指揮系統(tǒng)火炮炮彈火力系統(tǒng)彈體爆炸裝藥發(fā)射藥藥筒點火具引信第4章系統(tǒng)可靠性模型和可靠度計算沈陽理工大學裝備工程學院系統(tǒng)的可靠度決定于兩個因素：1）單元本身的可靠度；2）各個單元的組合方式。第4章系統(tǒng)可靠性模型和可靠度計算系統(tǒng)非工作儲備系統(tǒng)并聯(lián)系統(tǒng)串聯(lián)系統(tǒng)工作儲備系統(tǒng)r/n表決系統(tǒng)純并聯(lián)系統(tǒng)理想旁聯(lián)系統(tǒng)非理想旁聯(lián)系統(tǒng)沈陽理工大學裝備工程

2、學院串聯(lián)系統(tǒng)：各單元之間的失效時間隨機變量互為獨立時，如果有某一單元發(fā)生故障，則引起系統(tǒng)失效的系統(tǒng)。第4章系統(tǒng)可靠性模型和可靠度計算12n沈陽理工大學裝備工程學院并聯(lián)系統(tǒng)：并聯(lián)冗余系統(tǒng)由于某一元器件失效而不致使系統(tǒng)發(fā)生故障，只有當系統(tǒng)中貯備元器件全部發(fā)生失效的情況下，系統(tǒng)才發(fā)生故障，這樣的系統(tǒng)就稱為“工作貯備系統(tǒng)”。并聯(lián)系統(tǒng)屬于工作貯備系統(tǒng)的一種。貯備系統(tǒng)分為：工作貯備系統(tǒng)和非工作貯備系統(tǒng)12n第4章系統(tǒng)可靠性模型和可靠度計算純并聯(lián)系統(tǒng)，即多個單元完成同一任務的組合。所有單元同時工作，彈其中任何一個單元都能單獨支撐整個系統(tǒng)的運行，只要系統(tǒng)中不是全部單元都失效，系統(tǒng)就可以正常運行。當采用串聯(lián)系

3、統(tǒng)的設計不能滿足設計指標要求時，可采用貯備系統(tǒng)的設計來提高可靠性水平。沈陽理工大學裝備工程學院工作儲備系統(tǒng)：r/n表決系統(tǒng)，即要求n個單元組成的并聯(lián)系統(tǒng)中，至少有r個單元同時正常工作，才能保證正常工作狀態(tài)的系統(tǒng)。第4章系統(tǒng)可靠性模型和可靠度計算12rn沈陽理工大學裝備工程學院非工作儲備系統(tǒng)：系統(tǒng)中某一個或多個處于工作狀態(tài)，其它單元處于待命狀態(tài)，當某一單元出現(xiàn)故障后，處于待命狀態(tài)的單元通過轉換開關將其投入工作狀態(tài)的系統(tǒng)。理想旁聯(lián)系統(tǒng)：轉換開關為理想開關，可靠度為100%。非理想旁聯(lián)系統(tǒng)：轉換開關為非理想開關。第4章系統(tǒng)可靠性模型和可靠度計算A1A2沈陽理工大學裝備工程學院基本可靠性：產(chǎn)品在規(guī)定

4、條件下無故障的持續(xù)時間和概率?；究煽啃阅Ｐ褪怯脕砉烙嫯a(chǎn)品及組成元件引起的維修及保障要求。它是一個串聯(lián)模型，即使存在冗余單元，也按串聯(lián)處理。系統(tǒng)中任一單元發(fā)生故障都需要維修或更換。儲備元件越多，系統(tǒng)的基本可靠性越低。任務可靠性：產(chǎn)品在規(guī)定的任務剖面內，完成規(guī)定功能的能力。任務可靠性模型是用以估計產(chǎn)品在執(zhí)行任務過程中規(guī)定功能的概率，描述完成任務過程中產(chǎn)品各單元的預定作用，用以度量工作有效性的模型。儲備元件越多，系統(tǒng)的任務可靠性越高。第4章系統(tǒng)可靠性模型和可靠度計算可靠性模型：是為預計或估算產(chǎn)品的可靠性所建立的數(shù)學模型和可靠性框圖。沈陽理工大學裝備工程學院系統(tǒng)的結構框圖表示組成系統(tǒng)的部件之間的物

5、理關系和工作關系。系統(tǒng)的可靠性框圖是描述系統(tǒng)的功能和組成系統(tǒng)的部件之間的可靠性功能關系。系統(tǒng)的結構框圖與可靠性框圖第4章系統(tǒng)可靠性模型和可靠度計算沈陽理工大學裝備工程學院例1：AB管子閥門系統(tǒng)結構框圖AB系統(tǒng)流通時的可靠性框圖系統(tǒng)截流時可靠性框圖AB系統(tǒng)能可靠的流通屬于正常工作狀態(tài)系統(tǒng)的截流狀態(tài)屬于正常工作狀態(tài)第4章系統(tǒng)可靠性模型和可靠度計算沈陽理工大學裝備工程學院例2：隔爆機構隔爆機構A隔爆機構B引信隔爆機構結構框圖隔爆機構A隔爆機構B隔爆機構A引信保險狀態(tài)的可靠性框圖隔爆機構A隔爆機構B引信解除狀態(tài)的可靠性框圖兩套保險有一套正常工作隔爆機構正常兩套保險機構都解除保險機構正常工作第4章系統(tǒng)

6、可靠性模型和可靠度計算沈陽理工大學裝備工程學院1、串聯(lián)系統(tǒng)可靠度計算組成系統(tǒng)的所有單元中任一單元的失效就會導致整個系統(tǒng)失效的系統(tǒng)叫做串聯(lián)系統(tǒng)。12n4.2各系統(tǒng)可靠性模型可靠度計算第4章系統(tǒng)可靠性模型和可靠度計算設系統(tǒng)的失效時間為T，組成該系統(tǒng)的各單元的失效時間隨機變量為ti，i=1,2...n,沈陽理工大學裝備工程學院第4章系統(tǒng)可靠性模型和可靠度計算則系統(tǒng)的可靠度可表示為在串聯(lián)系統(tǒng)中，系統(tǒng)可靠地運行必須要求每個單元的失效時間都要大于系統(tǒng)的失效時間，即系統(tǒng)的可靠度是每個單元的失效時間大于系統(tǒng)失效時間同時發(fā)生的概率。則系統(tǒng)的可靠度為沈陽理工大學裝備工程學院串聯(lián)系統(tǒng)的特點：1）串聯(lián)系統(tǒng)的可靠度等

7、于各單元的可靠度的乘積；2）串聯(lián)系統(tǒng)的可靠度小于或最多等于系統(tǒng)內最小的單元可靠度；3）隨著單元數(shù)量的增多，平均無故障工作時間下降，即一個串聯(lián)系統(tǒng)串聯(lián)的單元越多，可靠度越低。第4章系統(tǒng)可靠性模型和可靠度計算沈陽理工大學裝備工程學院2、并聯(lián)系統(tǒng)可靠度計算1）純并聯(lián)系統(tǒng)組成系統(tǒng)的所有單元都失效時才會導致系統(tǒng)失效的系統(tǒng)叫做并聯(lián)系統(tǒng)。S1S2Sn第4章系統(tǒng)可靠性模型和可靠度計算設系統(tǒng)失效時間隨機變量為T，系統(tǒng)中第i個單