可靠性工程系统可靠性分析.ppt

可靠性工程系统可靠性分析
系统的组成
系统：是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组成的综合体。
系统和单元的含义均为。
系统按可否修复可分为：不可修复系统和可修复系统。
分析中的假设
系可靠性工程系统可靠性分析
系统的组成
系统：是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组成的综合体。
系统和单元的含义均为。
系统按可否修复可分为：不可修复系统和可修复系统。
分析中的假设
系统可靠性框图
为了表示系统与单元功能间的逻辑关系，用方框表示单元功能，每一个方框表示一个单元，方框之间用短线联接起来表示单元功能系统功能之间的关系，这就是系统可靠性框图，或称系统逻辑框图、系统功能图。
建立系统可靠性框图：要从功能上研究系统类型、分析系统的功能及其失效模式，而不能从结构上判断系统类型。
EXAMPLE
下图所示是一个流体系统工程结构图，从结构上看是由管道及其上装2个阀门串联而成。试确定系统类型。
解：
要确定系统类型，要从分析系统的功能及其失效模式着手。
①若功能是液体流通
②当两个阀的功能是截流
系统类型
根据单元在系统中所处的状态及其对系统的影响，系统可分为如下类型：
不可修复系统的可靠性分析
串联系统
并联系统
混联系统
贮备系统
表决系统
串联不可修复系统
定义： 系统中任何一个单元失效，系统就失效，或者系统中每个单元都正常工作，系统才能完成其规定的功能，则称该系统为串联系统。
串联不可修复系统的可靠度
单元的寿命为　，其可靠度为
串联不可修复系统
串联系统可靠度:
串联系统失效率:
串联不可修复系统
串联系统可靠度为
若单元寿命服从常参数指数分布：
串联不可修复系统
串联不可修复系统的可靠度特征
串联系统的可靠度低于系统中任一单元的可靠度。
串联系统的故障率大于系统中任一单元的故障率。
若串联系统的各个单元寿命服从指数分布，则系统寿命也服从指数分布。
EXAMPLE
已知某串联系统由两个服从指数分布的单元组成，两单元的故障率分别为 ， ，工作时间 ，试求该系统的可靠度、故障率和平均寿命。
解：因为两单元服从指数分布，所以
该系统的1000小时故障率为 ，，。
并联不可修复系统
只有当所有单元都失效，系统才丧失其规定功能，或者只要有一个单元正常工作，系统就能完成其规定的功能，这种系统称为并联系统。
1
2
.
.
.
n
并联不可修复系统
系统的累积失效概率为：
并联不可修复系统
假定单元的寿命服从指数分布:
并联不可修复系统
若各单元的失效率均为:
并联不可修复系统的特点
并联系统的失效概率低于各单元的失效概率；
并联系统的平均寿命高于各单元的平均寿命；
并联系统的可靠度大于单元可靠度的最大值；
并联系统的各单元服从指数寿命分布，该系统不再服从指数寿命分布；
随着单元数的增加，系统的可靠度增大，系统的平均寿命也随之增加，但随着单元数目的增加，新增加单元对系统可靠性及寿命提高的贡献变得越来越小。
EXAMPLE
已知某并联系统由两个服从指数分布的单元组成，两个单元的故障率分别为 ，
工作时间 ，试求系统的故障率、平均寿命和可靠度。
解：系统的平均寿命
工作时间t=1000h时系统的可靠度
工作时间t=1000h时系统的故障率
混联不可修复系统
一般混联系统
串—并联系统
并—串联系统
一般混联不可修复系统
某混联系统的可靠性框图：
一般混联系统
一般混联不可修复系统
串—并联不可修复系统
串—并联系统，即由一部分单元先串联组成一个子系统，再由这些子系统组成一个并联系统。
串—并联不可修复系统
并—串联不可修复系统
并—串联系统由一部分单元先并联组成一个子系统，再由这些子系统组成一个串联系统。
EXAMPLE
如果在m=n=5的串－并联系统与并－串联系统中，单元可靠度均为 ，试分别求出这两个系统的可靠度。
解：对于串－并联系统:
对于并－串联系统:
表决不可修复系统
组成系统的n个单元中，至