系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)1

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1、系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)系統(tǒng)可靠性預(yù)測(cè)系統(tǒng)可靠性分配一.學(xué)習(xí)內(nèi)容基本內(nèi)容：掌握系統(tǒng)模型的分類及其特征；掌握串聯(lián)系統(tǒng)、并聯(lián)系統(tǒng)、混聯(lián)系統(tǒng)、備用冗余系統(tǒng)的可靠度計(jì)算；了解復(fù)雜系統(tǒng)的可靠度計(jì)算方法；掌握等同分配法及按可靠度變化率的分配法；重點(diǎn)內(nèi)容：混聯(lián)系統(tǒng)以及備用冗余系統(tǒng)的可靠度計(jì)算，失效率計(jì)算；難點(diǎn)內(nèi)容：備用冗余系統(tǒng)的可靠度計(jì)算，失效率計(jì)算二.系統(tǒng)模型串聯(lián)系統(tǒng)并聯(lián)系統(tǒng)混聯(lián)系統(tǒng)備用冗余系統(tǒng)復(fù)雜系統(tǒng)表決系統(tǒng)1.串聯(lián)系統(tǒng)若系統(tǒng)是由若干個(gè)單元（零部件）或子系統(tǒng)組成的，而其中的任何一個(gè)單元的可靠度都具有相互獨(dú)立性，即各個(gè)單元的失效是互不相關(guān)的。那么，

2、當(dāng)任一個(gè)單元失效時(shí)，都會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)失效，則稱這種系統(tǒng)為串聯(lián)系統(tǒng)。2.并聯(lián)系統(tǒng)系統(tǒng)是由若干個(gè)單元組成，只有當(dāng)所有的單元都失效時(shí)，才會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)失效，則稱這種系統(tǒng)為并聯(lián)系統(tǒng)。并聯(lián)系統(tǒng)又稱并聯(lián)貯備系統(tǒng)。3.混聯(lián)系統(tǒng)混聯(lián)系統(tǒng)是由一些串聯(lián)的子系統(tǒng)和一些并聯(lián)的子系統(tǒng)組合而成的；可分為：串-并聯(lián)系統(tǒng)（先串聯(lián)后并聯(lián)）和并-串聯(lián)系統(tǒng)（先并聯(lián)后串聯(lián)）。串-并聯(lián)系統(tǒng)并-串聯(lián)系統(tǒng)4.備用冗余系統(tǒng)在系統(tǒng)的構(gòu)成中，把同功能單元重復(fù)配置以作備用。當(dāng)其中一個(gè)單元失效時(shí)，用備用的來(lái)替代以繼續(xù)維持其功能。這種系統(tǒng)稱為備用冗余系統(tǒng)或等待系統(tǒng)。備用冗余系統(tǒng)與混聯(lián)

3、系統(tǒng)的比較備用冗余系統(tǒng)不是所有的單元都同時(shí)進(jìn)入工作狀態(tài)，備用單元處于待機(jī)狀態(tài)；混聯(lián)系統(tǒng)（并-串聯(lián)系統(tǒng)）或并聯(lián)系統(tǒng)等系統(tǒng)內(nèi)所有的單元都同時(shí)處于工作狀態(tài)，也稱為同機(jī)工作。非串、并聯(lián)系統(tǒng)和橋式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)都屬于復(fù)雜系統(tǒng)。5.復(fù)雜系統(tǒng)6.表決系統(tǒng)如果組成系統(tǒng)的n個(gè)單元中，只要有K個(gè)單元不失效，系統(tǒng)就不會(huì)失效，這樣的系統(tǒng)稱為n中取K系統(tǒng)，寫(xiě)成K/n系統(tǒng)。表決系統(tǒng)K/n(G)：n中取K好系統(tǒng)K/n(F)：n中取K壞系統(tǒng)三.系統(tǒng)的可靠性預(yù)測(cè)系統(tǒng)的可靠性預(yù)測(cè)是按系統(tǒng)的組成形式，根據(jù)已知的單元和子系統(tǒng)的可靠度計(jì)算求得；步驟：按單元→子系統(tǒng)→系統(tǒng)的順

4、序自下而上；是一種合成方法。1.串聯(lián)系統(tǒng)的可靠度計(jì)算：?jiǎn)卧猧的可靠度系統(tǒng)的失效率：?jiǎn)卧猧的失效率系統(tǒng)可靠度隨單元數(shù)增加而降低；且比任一單元的可靠度都低。設(shè)計(jì)時(shí)，最好采用等可靠度的單元組成系統(tǒng)；且單元數(shù)越少越好。平均無(wú)故障工作時(shí)間例1某電子產(chǎn)品由8個(gè)部件組成，各部件的可靠度函數(shù)服從指數(shù)分布，其失效率是：No.1—120×10-6，No.2—100×10-6，No.3—145×10-6，No.4—10×10-6，No.5—70×10-6，No.6—25×10-6，No.7—20×10-6，No.8—18×10-6，預(yù)測(cè)產(chǎn)品在100

5、0小時(shí)和10小時(shí)的可靠度。解答：系統(tǒng)失效率：1000小時(shí)的可靠度：10小時(shí)的可靠度：2.并聯(lián)系統(tǒng)的可靠度計(jì)算：?jiǎn)卧猧的可靠度當(dāng)系統(tǒng)的可靠度為指數(shù)分布時(shí)系統(tǒng)可靠度隨單元數(shù)增加而增加；且比任一單元的可靠度都高。平均無(wú)故障工作時(shí)間例2某飛機(jī)由3臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。只要有一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)工作，飛機(jī)就不致墜落。各臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的失效率分別是：0.01%/小時(shí)；0.02%/小時(shí)；0.03%/小時(shí)。一次飛行10小時(shí)，試預(yù)測(cè)此飛機(jī)的可靠度。（假設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠度呈指數(shù)分布）解答：1）先求各發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠度第1臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)：第2臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)：第3臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)：2）求飛機(jī)的可靠

6、度例3由兩個(gè)單元組成的并聯(lián)系統(tǒng)，設(shè)λ1=λ2=λ，試求t時(shí)刻的系統(tǒng)可靠度及其MTBF。解答：可靠度平均壽命3.混聯(lián)系統(tǒng)的可靠度計(jì)算并-串聯(lián)系統(tǒng)：串-并聯(lián)系統(tǒng)：等效單元法4.備用冗余系統(tǒng)的可靠度計(jì)算1）貯備單元在儲(chǔ)備期時(shí)間t內(nèi)不發(fā)生故障；2）轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)是完全可靠；3）各單元的可靠度函數(shù)是指數(shù)分布；4）平均無(wú)故障工作時(shí)間5.表決系統(tǒng)的可靠度計(jì)算n:總單元數(shù)；K:不失效單元數(shù)。6.各類系統(tǒng)的失效率前提：1）可靠度函數(shù)服從指數(shù)分布；2）各單元的失效率相等。例4某汽車的制動(dòng)系統(tǒng)中，裝有同功能兩套剎車裝置。其失效率為/小時(shí)。試預(yù)測(cè)

7、工作時(shí)間=3000小時(shí)內(nèi)的可靠度和失效率。（假定可靠度服從指數(shù)分布函數(shù)）解答1）求可靠度2）求失效率/小時(shí)例5設(shè)有一架裝有3臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的飛機(jī)，至少需要2臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作才能飛行，假定飛機(jī)的事故僅由發(fā)動(dòng)機(jī)引起，而且在整個(gè)飛行期間失效率為常數(shù)，其MTBF=2000小時(shí)。計(jì)算工作時(shí)間20小時(shí)和100小時(shí)的飛機(jī)可靠度。例6設(shè)每個(gè)單元的，且λ=0.001／小時(shí)，求當(dāng)t=100小時(shí)時(shí)，a）兩單元串聯(lián)系統(tǒng)的可靠度；b）兩單元串聯(lián)系統(tǒng)的可靠度；c）2／3［G］系統(tǒng)的可靠度。四.系統(tǒng)的可靠性分配系統(tǒng)的可靠性分配是將已知系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)合理地分

8、配到其組成的各子系統(tǒng)和單元上，從而求出各單元應(yīng)具有的可靠度；步驟：按系統(tǒng)→子系統(tǒng)→單元的順序自上而下；是一種分解方法。1.等同分配法1）串聯(lián)系統(tǒng)：2）并聯(lián)系統(tǒng)：2.按可靠度變化率的分配方法系統(tǒng)內(nèi)各單元的可靠度對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的可靠度變化率影響程度不同，尋找一個(gè)對(duì)系統(tǒng)的可靠度影響最大