可靠性模型.
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第四章系统可靠性模型和可靠度计算系统可靠性是指系统在一定时间内正常运行和完成规定任务的能力。
在系统设计和评估过程中,需要使用可靠性模型和可靠度计算方法来预测和衡量系统的可靠性。
一、可靠性模型可靠性模型是描述系统故障和修复过程的数学模型,常用的可靠性模型包括故障时间模型、故障率模型和可用性模型。
1.故障时间模型故障时间模型用于描述系统的故障发生和修复过程。
常用的故障时间模型有三个:指数分布模型、韦伯分布模型和正态分布模型。
-指数分布模型假设系统故障发生的概率在任何时间段内都是恒定的,并且没有记忆效应,即过去的故障不会影响未来的故障。
-韦伯分布模型假设系统故障发生的概率在不同时间段内是不同的,并且具有记忆效应。
-正态分布模型假设系统故障发生的概率服从正态分布。
2.故障率模型故障率模型是描述系统故障发生率的数学模型,常用的故障率模型有两个:负指数模型和韦伯模型。
-负指数模型假设系统故障率在任意时间点上是恒定的,即没有记忆效应。
-韦伯模型假设系统故障率随时间的变化呈现出一个指数增长或下降的趋势,并且具有记忆效应。
3.可用性模型可用性模型是描述系统在给定时间内是可用的概率的数学模型,通常用来衡量系统的可靠性。
常用的可用性模型有两个:可靠性模型和可靠度模型。
-可靠性模型衡量系统在指定时间段内正常工作的概率。
-可靠度模型衡量系统在指定时间段内正常工作的恢复时间。
二、可靠度计算方法可靠度计算是通过收集系统的故障数据来计算系统的可靠性指标。
常用的可靠度计算方法包括故障树分析、事件树分析、Markov模型和Monte Carlo模拟方法。
1.故障树分析故障树分析是一种从系统级别上分析故障并评估系统可靠性的方法。
故障树是由事件和门组成的逻辑结构图,可以用于识别导致系统故障的所有可能性。
2.事件树分析事件树分析是一种从系统的逻辑角度来分析和评估系统故障和事故的概率和后果的方法。
事件树是由事件和门组成的逻辑结构图,可以用于分析系统在不同情况下的行为和状态。
可靠性建模可靠性分配可靠性预计刘保中二零零九年八月八日目录1. 何谓可靠性模型 (3)2.建立可靠性模型的目的 (3)⒊可靠性建模的约定 (4)3.1可靠性建模限定为任务可靠性模型 (4)3.2 可靠性建模暂不可考虑维修问题 (5)4. 建立可靠性模型的步骤 (5)4.1 定义产品 (5)4.2 绘制产品的可靠性框图 (9)4.3 确定计算系统可靠性的数学公式 (12)5. 可靠性分配与预计 (12)5.1 可靠性分配 (12)5.1.1 可靠性分配概述 (12)5.1.2 初次分配时的假设 (13)5.1.3 按复杂程度进行分配 (14)5.1.4 参考相似产品进行分配 (15)5.2可靠性预计 (16)5.2.1 可靠性预计概述 (16)5.2.2 可靠性预计的程序 (17)6. 常用的可靠性模型 (19)6.1 串联模型 (20)6.2 并联模型 (21)6.3 混联模型 (244)6.4 表决模型 (266)6.5 旁联(非工作贮备)模型 (299)6.6 网络模型 (311)6.7 典型模型的应用 (322)1. 何谓可靠性模型在着手建立可靠性模型之前,首先要明白什么是可靠性模型。
可靠性模型由两部分组成:一个可靠性框图和一个计算可靠性数值的数学公式。
例如,本文第20页的图3及其对应的计算公式(8),二者共同构成串联系统的可靠性模型。
可靠性框图用来描述系统与其组成单元之间的可靠性逻辑关系;而计算公式则是用来描述系统与单元之间的可靠性定量关系。
这里所说的“系统”和“单元”是一个相对的概念。
例如,对于组成惯性导航系统的平台和计算机而言,惯性导航系统是“系统”,而平台和计算机则是“单元”。
但对于惯性导航系统的装载对象(例如飞机和导弹)而言,惯性导航系统就只能算做单元了。
一般来说,总是把复杂的产品叫做系统,而把它的组成部分叫做单元。
有时候,为了表述上的方便起见,也把系统及其组成单元统称为“产品”。
目录系统可靠性建模分析 (2)摘要 (2)关键词 (2)1.可靠性框图 (2)2.典型的可靠性模型 (3)2.1串联模型 (3)2.2并联模型 (4)2.3旁联模型 (4)2.4r/n(G)模型 (5)2.5复杂系统/桥联模型 (6)图1:自行车的基本可靠性与任务可靠性框图 (3)图2:典型可靠性模型 (3)图3:串联可靠性框图 (4)图4:并联可靠性框图 (4)图5:旁联可靠性框图 (5)图6:r/n(G)系统可靠性框图 (5)图7:桥联系统示例原理图及可靠性框图 (6)图8:复杂系统实例 (7)表1:复杂系统完全列举 (7)系统可靠性建模分析[摘要] 为了设计、分析和评价一个系统的可靠性和维修性特征,就必须明系统和它所有的子系统、组件和部件的关系。
很多情况下这种关系可以通过系统逻辑和数学模型来实现,这些模型显示了所有部件、子系统和整个系统函数关系。
系统的可靠性是它的部件或系统最底层结构单元可靠性的函数。
一个系统的可靠性模型由可靠性框图或原因——后果图表、对所有系统和设备故障和维修的分布定义、以及对备件或维修策略的表述等联合组成。
所有的可靠性分析和优化都是在系统概念数据模型的基础上进行的。
[关键词]可靠性框图,串联,并联,表决,复杂系统,可靠度系统是由相互作用和相互依赖的若干个单元结合成的具有特定功能的有机整体。
对于系统管理者而言,系统完成预期任务可靠性以及对系统维修特征等因素的分析是必不可少的。
这时就需要借助于系统逻辑及数学模型德理论进行评价分析。
本文就是基于可靠性框图(RBD)理论对系统可靠性建立常见的数学分析模型,并结合一些实际例子予以解释说明。
1.可靠性框图可靠性框图(RBD)是用一种图形的方式显示了系统所有成功或故障的组合,因此系统的可靠性框图显示了系统、子系统和部件的逻辑关系。
目前跟据建模目的可分为基本可靠性模型和任务可靠性模型,并用RBD表示出来。
基本可靠性模型是用以估计产品及其组成单元可能发生的故障引起的维修以及保障要求的可靠性模型。