共因失效系统可靠性

!""#$%%%&%%’( )#$$&***+,#清华大学学报-自然科学版./012345678329-":2;0<:5.=*%%>年第(>卷第>期*%%>=?@A B(>=#@B>*%,+CD*E&D+*有共因失效的系统可靠性的F G法分析沈祖培=唐辉-清华大学工程物理系=北京$%%%D(.收稿日期H*%%’&%>&**作者简介H沈祖培-$E(%&.=男-汉.=浙江=教授IJ&K72A H15<3L M N O1234567B<P6B:3摘要H研究在风险评价中应用!"法进行含有共因失效的系统可靠性定量分析方法#应用$%&’()过程理论*导出了可修部件共因失效概率的近似计算公式*利用!"法即可直接计算系统状态概率*提出了有共因失效的可修系统状态概率定量分析的!"法算法*并应用于三取二系统和外电源备用系统的共因失效分析#结果表明+共因失效对系统可靠性有很大影响*而!"法算法是进行系统共因失效分析的有效而实用的方法#关键词H可靠性,共因失效,!"法,可修系统中图分类号H0Q$$(B+文献标识码H R 文章编号H$%%%&%%’(-*%%>.%>&%D*E&%(S T U V W X Y W Z[\][Z[V T\^\Z T U[U_[V‘a b X X b^ a\c U W d\[Z c Y W U c U[^eV‘W F G X W V‘b f b Z b e Tg h i jk l m n o=p q j r h l o-s W t\Y V X W^V b d u^e[^W W Y[^ev‘T U[a U=w U[^e‘c\x^[y W Y U[V T=z W[{[^e|}}}~!="‘[^\.#]U V Y\a V HR$673O2O7O29<737A%121K<O5@P&71P<9<A@M<PO@737A%L< 1%1O<K’<A27(2A2O%&2O5:@K K@3:761<)72A6’<1(%O5<*+ K<O5@P@A@4%)@’M’@(7(2A2O%’21,711<11K<3O B R M M’@-2K7O<)@’K6A71 &<’<P<’29<P)@’O5<:@K K@3:761<)72A6’<M’@(7(2A2O%@)’<M72’7(A< :@K M@3<3O161234O5<.7’,@9K@P<A 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K@3:761<)72A6’<0*+K<O5@P@A@4%0’<M72’7(A<1%1O<K共因失效是由于空间1环境1设计以及人因等方面的共同原因造成多个部件同时失效=它是一种相依失效事件=各部件发生失效的事件不再是相互独立的I高可靠性系统通常要采用冗余设计=这些冗余和备用的部件如果发生共因失效=可能使系统的可靠性降低几个数量级=因此共因失效分析在系统可靠性分析和风险评价中是至关重要的问题I共因失效发生概率的定量计算比较复杂=常用的有2因子法1双因子法和多希腊字母法等3$4=而包含共因失效的系统可靠性定量分析是更为复杂和重要的问题=是国内外关注和研究的难题I故障树方法是最常用的系统可靠性分析方法=含有共因失效的传统分析方法是增加共因失效的底事件=建立扩展故障树=得到含共因失效的最小割集=进行系统失效的概率计算I改进的方法是直接扩展最小割集=得到含共因失效的最小割集=然后进行计算I*+法3*4是另一种有效的系统可靠性分析方法=*+运算可以直接由代表部件的操作符的可靠性参数=进行系统可靠性的定量计算=得到精确的结果I*+&56+7方法3+4是在*+法的基础上发展的=其模型及分析过程和*+法是类似的I文3(4提出了在*+&56+7方法中应用系统故障概率的布尔代数表达式处理共因失效分析的方法=将部件的失效分为独立失效和共因失效=通过布尔代数运算=得到含共因失效的系统故障概率的计算方法I文3’=>4提出了有共有信号的*+法精确定量算法和可修系统中的*+法算法=使*+法的系统定量计算更为直接和简便=原则上应用*+法可以得到系统成功概率和故障概率的计算表达式=因此更适合于处理共因失效的分析I本文提出了含有共因失效的系统可靠性分析的*+法算法和定量计算的过程=导出了可修部件共因失效故障概率的近似计算公式I|有共因失效的F G法算法*+法直接计算系统的成功概率=原则上可以得到由代表单元的操作符状态概率表示的系统状态概率的表达式!考虑系统中单元"和#有共因失效$%&法得到的系统成功概率’表达式中$归纳和单元"和#有关的项$可得’()*+),-"+).-#+)/-"$#01,2式中3-"和-#分别为单元"和#的故障概率$-"$#为单元"和#同时故障的概率$而)*4),4).4)/和单元"和#无关!如果已知单元"和#的共因失效概率为5"$#$单元"和#的故障概率为3-"(-"6+5"$#$-#(-#6+5"$#$-"$#(-"6$#6+5"$#0其中-"6和-#6是单元"和#的不包含共因失效的故障概率!代入系统成功概率表达式$得到’()*+),-"6+).-#6+)/-"6$#6+1),+).+)/25"$#$可改写为’(’6+5"$#1’**7’,,201.2其中3’6为不包含共因失效的系统成功概率$’**和’,,分别为有共因失效的单元"和#成功概率都取*和成功概率都取,时计算的系统成功概率!式1.2是实际可应用的含有共因失效的系统成功概率的%&法算法$其中的系统成功概率通过%&法可以由操作符的成功概率直接计算$而不必要导出式1,2形式的具体表达式!总结有共因失效的%&法算法是首先分别评估共因失效和计算不包含共因失效的系统状态概率$然后综合得到有共因失效的系统状态概率$算法比较简便!对复杂系统首先要分析系统存在的所有可能的有共因失效的单元组$设有8个共因组$评估得到第9组的共因失效概率为59$共因组内可以有.个或多个单元!然后用以上的方法推导$可得’(’6+:89(,591’**;7’,,;201/2其中’**;和’,,;分别为共因组内所有单元成功概率都取*和成功概率都取,时计算的系统成功概率!有共因失效的%&法算法的关键是评估共因失效概率$已有的共因失效参数法模型有3<因子模型4二项分布模型和多希腊字母模型$给出模型参数的估计值$就可以计算不考虑维修的部件组的共因失效概率!=有共因失效的可修系统>?法算法工程可修系统的可修部件通常假设是服从指数分布的$失效率是可修部件的重要参数$由共因失效参数法得到的是共因失效率$考虑到可修部件的维修性$不能直接得到共因失效概率!考虑.个可修部件"和#有共因失效$共因失效率为)$部件"的失效率@"(@,+)$修复率A ,$部件#的失效率@#(@.+)$修复率A .!有共因失效的.个可修部件组共有B 个状态$状态*3"4#两部件均完好C 状态,3"部件失效$#部件完好C 状态.3"部件完好$#部件失效C 状态/3"4#两部件非共因的同时失效C 状态D 3"4#两部件共因失效C 应用EF G H I J 过程给出状态转移图如图,$参考文K ,L !图M 两可修部件系统状态转移图观察EF G H I J 状态转移图可以发现$系统在处于*4,或.状态时$均会以失效率)进入状态D $而状态/表示两部件分别独立失效$其概率与处于*4,4.状态的概率相比很小$因而考虑在状态转移图中加入由状态/到状态D 的虚线!这样$可以将*4,4.4/视为一个总的不发生共因失效的状态$而状态D 是发生共因失效的状态$当系统没有处于状态D 时$均会以失效率)向状态D 转移$而当系统处于状态D 时$会以修复率A ,+A .离开状态D $因而两部件共因失效近似等同于失效率为)$修复率为A ,+A .的可修部件!如果初始时刻$两部件处于共因失效状态的概率为N O $可以导出共因失效概率随时间P 的近似计算公式为5"$#1P 2(Q D1P 2())+A ,+A .+N O 7))+A ,+A KL.R 71)+A ,+A .2P1D 2对于更加复杂的S 个可修部件的系统$共因失效率为)$进行类似的推导$得到S 部件共因失效可以近似等同于失效率为)$修复率为:ST (,A T的可修部件!设系统初始时刻处于共因失效状态的概率为N O $系统在时间P 发生共因失效概率的近似值为*/U 清华大学学报1自然科学版2.**V $D V 1V2!"#$%&’’()"*&+,*(-./’’()"*&+,0123*456/’()"*&+,78*9:$;#<%式#=%和#<%给出了由共因失效率计算共因失效概率的简捷的近似表达式>就可以应用式#?%@#A %进行含有共因失效的可修系统的状态概率计算B以有共因失效的三取二系统为例9+:计算共因失效概率>设部件+@?有共因失效>计算$&+C C D 的系统不可用度B 已知各部件的失效率为E F +&F ?&F A &C ;C C +G D >修复率为E ,+&,?&,A &C ;C C =G D >共因失效率’&C ;C C C <G DB 根据三取二系统的状态概率表达式>由式#?%得到有共因失效的系统故障概率为EH&H I (!+?#H C C /H ++%>H I &H A H +I (H A H ?I (H +I >?I /?H A H +I >?I;#J %部件+的总失效率为F +(’>修复率为,+>不考虑共因失效情况下>计算+C C D 的部件故障概率为H +&C ;++<=B 根据式#=%计算得到+C C D 的部件+@?共因失效概率!+?&C ;C C A A J K >因此部件+的不包含共因失效的故障概率为E H +I &H +/!+?&C ;C K +L >部件计算相同B 再计算失效率为F A >修复率为,A 的部件A 的故障概率>就可以计算得系统不包含共因失效的故障概率为E H I&C ;C C +K =K B 计算两部件都处于故障状态或成功状态时的三取二系统故障概率为E H C C &+>H ++&C >从而根据式#J %计算有共因失效的三取二系统的故障概率为E H&C ;C <?+J B 文9+:按照MN O P Q R 过程的解>给出了比较复杂的可修部件共因失效概率的求解方法>用于三取二系统例>得到比较精确的系统在+C C D 的故障概率为E H &C ;C <+K A B 和以上的计算结果相比>偏差小于+S>说明本文给出的近似公式是有效的>实际可用的BT 应用举例图所示为核电站外电源备用系统U V 图B 外电源和个柴油发电机分别用输入操作符+@?和A 代表>当外电源丧失后>柴油发电机W X Y 和W X Z 立即自动启动供电>因此分别用或门操作符=和<连接外电源B 两路供电经过母线W X [和W X \向核电站供电>用或门操作符连接输出B 两母线的输出均失电即造成全厂断电>是核电站的重大事故>因此外电源丧失后的?=D 内全厂发生断电的概率分析是核电站概率安全评价的重要任务B 柴油发电机通常置于同一个机房>有相同的环境>在启动和运行时>都可能发生共因失效>因此需要应用含有共因失效的可修系统可靠性U V 法分析方法B图]外电源备用系统^_图假设外电源备用系统的部件均为服从指数分布的可修部件>失效率和修复率都是常数>其中母线W X [和W X \有两种故障模式>有两个失效率和两个修复率>可靠性参数如表+B 并假设柴油发电机W X Y 和W X Z 的启动故障概率-&C ;C ?A J >共因失效采用‘因子模型>启动时a C &C ;C <>运行时a +&C ;+B表b 外电源备用系统操作符数据编号类型单元名称失效率G N/+平均修复时间G D +<外电源C ;C C L +A =A ;J +A ?>A <柴油发电机W X Y >W X Z +L =;?<;CJ >L +母线W X [>W X \#故障模式+%C ;C C A J L c<;C J >L+母线W X [>W X \#故障模式?%C;C C C =J =A L ?;C外电源系统丧失是备用系统分析的初因事件>因此在初始时刻>外电源成功概率为零>假设母线W X [和W X \处于完好状态>成功概率为+>而备用的柴油发电机W X Y @W X Z 考虑启动故障>初始成功概率为+/-&C ;c L J =B 考虑柴油发电机W X Y@W X Z 的初始共因失效概率为-a C &C ;C C ++K >不包含共因失效的初始故障概率为-#+/a C %&C ;C ??=?>应用公式#?%即可计算有共因失效的初始时刻外电源备用系统的故障概率为C ;C C +J K A BU V 法分析备用系统在?=D 内的断电概率>取状态值为时间点>计算输出信号K 在每个时间点的+A K 沈祖培>等E 有共因失效的系统可靠性的U V法分析成功概率!第一步计算系统中的各部件在每个时间点的成功概率"操作符#代表外电源"按初始状态为故障的可修部件概率公式计算!操作符$%&代表柴油发电机"失效率为’$"修复率为($"初始状态故障概率为)*+,+$&-"故障概率计算公式为.$/01*.&/01*’$’$2($2)3’$’$2(45$63/’$2($10,操作符-%7代表的母线"有两个失效率和修复率"其故障概率的计算可以通过89:;<=过程分析"文>7?已给出了有两种失效模式可修部件的各时间点状态概率的计算方法!第二步由操作符的成功状态概率通过@A 运算计算代表系统的输出信号的成功状态概率!不考虑共因失效时"以两台柴油机的失效率直接计算"注意到@A 图中信号流#为共有信号"计算时应采用有共有信号的精确算法"参见文>B ?!考虑共因失效时"共因失效率为C *’$D #"初始共因失效概率为)D +"应用式/E 1计算柴油发电机的共因失效概率"并得到不包含共因失效概率的柴油发电机的故障概率!应用@A 法先计算不包含共因失效的系统故障概率"再按式/$1计算含有共因失效的系统故障概率!计算得到备用系统在$E F 内的断电概率"如图&所示!图G 外电源备用系统断电概率分布考虑共因失效时"系统的故障概率明显要大于不考虑共因失效的情况"因此对于实际复杂系统的可靠性分析"忽略共因失效分析可能导致可靠性估计值严重偏离实际值"而造成系统存在严重的安全隐患!H 结论共因失效分析是复杂可修系统可靠性分析中不可忽略的重要问题"而应用@A 法进行含共因失效的系统可靠性定量分析是简单%有效和实用的方法!参考文献/I J K J L J M N J O 1>#?黄祥瑞,可靠性工程>8?,北京P 清华大学出版社"#Q Q B ,R S T U @V W 9X Y :Z W ,[6\W 9]W \W ^_‘X Y W X 66:W X Y >8?,a 6W b W X Y P c d W X Y F Z 9S X W =6:d W ^_e :6d d "#Q Q B ,/W Xf F W X 6d 61>$?f F Za a ,A =6:=W 6g 89X Z 9\@A 86^F <h <\<Y _>[?,‘e [iU e j &#$&"k9d F W X Y ^<X P‘\6l ^:W le <g 6:[6d 69:l F i X d ^W ^Z ^6"#Q m &,>&?89^d Z <;9c "n <]9_9d F W 8,@A j o \A kPT X 6g :6\W 9]W \W ^_9X 9\_d W d p 6^F <h <\<Y _>q ?,rs C t u C v w x yz x {"#Q m m "|}/#1P -E 7m ,>E ?89^d Z <;9c "n <]9_9d F W 8,c F 6@A j o \A k :6\W 9]W \W ^_9X 9\_d W dp 6^F <h <\<Y _~9X 9\_d W d<!l <p p <X l 9Z d 6!9W \Z :6g W ^FZ X l 6:^9W X ^_>q ?,rs C z x {w x y "#$v {x "#Q Q 7"%&’/&1P $+B $#E ,>B ?沈祖培"郑涛,复杂系统可靠性的@A 法精确算法>q ?,清华大学学报/自然科学版1"$++$"H (/B 1PB -Q B 7$,)R ‘U *Z +6W "*R ‘U @c 9<,T X6,9l ^9\Y <:W ^F p <!l <p +\6,d _d ^6p :6\W 9]W \W ^_W X^F 6@A p 6^F <h <\<Y _>q ?,-.$v x {/s w 0x v 1/u C v 2.#C /1"$++$"H (/B 1PB -Q B 7$,/W Xf F W X 6d 61>-?)R ‘U*Z +6W "kT U @39<"R S T U @V W 9X Y :Z W ,T4Z 9X ^W !W l 9^W <X9\Y <:W ^F p !<:9:6+9W :9]\6d _d ^6p W X ^F 6@A p 6^F <h <\<Y _>q ?,5#t v w 6v t v 07z x {w x y u 7$0u w 8#07"$++&"}9/&1P$Q &$Q m ,>7?沈祖培"黄祥瑞,@A 法原理及应用>8?,北京P 清华大学出版社"$++E ,)R ‘U *Z +6W "R S T U @V W 9X Y :Z W ,e :W X l W +\69X hT ++\W l 9^W <X <!@A 86^F <h <\<Y _>8?,a 6W b W X Y P c d W X Y F Z 9S X W =6:d W ^_e :6d d "$++E ,/W Xf F W X 6d 61$&m 清华大学学报/自然科学版1$++-"E -/-1。

失效与故障1失效failure产品丧失完成规定功能能力的事件。

(GJB3385-98)产品终止完成规定功能的能力这样的事件。

(GB/T3187-94)功能单元完成规定功能能力的终止。

(ISO/IEC DIS2382-14-96)产品或产品部件不或不能完成预先规定功能的事件或不能工作的状态。

(MIL-STD-721C-81)产品任何部分不能按其性能规范要求运行的事件。

当超出规范所要求的最低值时，即超过了设计限制或超出了安全限度的范围就可能发生失效。

(防务采办术语-98)产品丧失规定的功能。

(JIS Z8115-81)(1) 一个功能单元执行其功能的能力的终止。

(2) 在特定限制下，系统或系统部件不在规定限度内执行所需功能的事件。

当碰到故障时可能产生失效。

(ANSI/IEEE STD 729-83)编者注：此定义也被国际标准化组织ISO所接受。

a. 功能部件执行其功能的能力的丧失。

b. 系统或系统部件丧失了在规定的限度内执行所要求功能的能力。

当遇到故障情况时系统就可能失效。

c. 程序操作背离了程序需求。

(GB/T11457-95)破坏产品能工作状态的事件。

(ГОСТ27.002-89)产品终止完成规定功能的能力的事件。

注1：产品失效后有故障。

注2：“失效”(Failure)是事件，不同于“故障”(Fault)，故障是状态。

www．可靠性.com 注3：本概念对由软件组成的产品是不适用的。

(ECSS-P-001A-96、IEC50(191))产品不能完成其规定功能的状态，失效是故障的功能体现。

(MIL-STD-1309C-83)导致有用的性能下降的产品的工作特性变化。

(MIL-STD-1309D-92)在规定条件下和规定范围内产品不能完成一项或一项以上要求功能的事件。

(MIL-STD-2155(AS)-85)2故障fault产品不能执行规定功能的状态。

预防性维修或其他计划性活动或缺乏外部资源的情况除外。

考虑共因失效的故障树分析方法及应用鲍黎涛;杨道建【摘要】在复杂机电设备的应用中,共因失效往往是引发系统失效的重要因素.在分析β-因子共因失效模型的基础上,采用考虑共因失效的方法对地铁乘客紧急报警系统进行故障树建模和系统可靠度分析,并分别计算不考虑共因失效和考虑共因失效时系统可靠度.计算结果表明:共因失效导致系统可靠度降低,体现了考虑共因失效系统可靠度分析的必要性.【期刊名称】《自动化与信息工程》【年(卷),期】2018(039)006【总页数】4页(P45-48)【关键词】共因失效;故障树分析;冗余系统;可靠度;β-因子模型【作者】鲍黎涛;杨道建【作者单位】广东科鉴检测工程技术有限公司;广东科鉴检测工程技术有限公司【正文语种】中文故障树图是一种包含逻辑因果关系的树形图，它根据元件状态（基本事件）来显示系统的状态（顶事件）。

故障树分析将一个可能的事故定为顶事件，自上而下、逐层寻找顶事件的直接和间接原因事件，直到基本原因事件，并通过逻辑图将这些事件之间的逻辑关系表达出来。

在系统设计阶段，进行故障树分析可帮助判明系统潜在故障，以便改进设计；在系统使用维修阶段，进行故障树分析可帮助故障诊断、改进维修方案。

随着复杂机电设备的广泛应用，单一故障模式对系统失效的影响逐渐减小。

因此，以基于底事件相互独立为前提的传统故障树定量分析不能更准确地评价系统；与此同时，多个部件共同作用的失效往往是引发系统失效的重要因素。

这种有两个及以上事件由于相同原因而失效的系统称为共因失效系统[1]。

自上世纪70年代以来，国内外学者相继提出了考虑共因失效的故障树分析方法：如，Fleming K N 在1980年提出的-因子模型[2]；Vaurio J K 提出的用于冗余系统故障分析的基本参数模型[3]；金星等提出的平方根模型[4]，广泛应用于复杂机电设备的可靠性分析。

本文基于-因子模型对考虑共因失效的地铁乘客紧急报警系统进行故障树分析。

考虑共因失效的列控系统定量安全分析研究
罗继光
【期刊名称】《控制与信息技术》
【年(卷),期】2024()1
【摘要】列车运行控制系统(简称“列控系统”)作为保障列车安全运营的安全相关系统,因采用多通道冗余设计而较易引发共因失效,因此对列控系统进行共因失效分
析和防护是很有必要的。

文章根据系统安全理论,结合β因子和独立性分析方法对
系统可能出现的共因失效情况进行分析评估,通过共因失效检查表识别分析系统设
计过程中的薄弱环节,并提出相应的安全防御措施;同时结合β因子模型对共因失效进行定量评估,判定系统危险侧失效率是否在可接受的范围并达到规定的安全目标。

文章以计算机联锁系统作为研究对象,定量计算结果表明,β因子越小,共因失效影响越小。

因此为了最大限度地减少共因失效发生的概率,在系统设计中应采用适当的
安全防御措施,减小在估算因为共因失效而引发系统失效时使用的β因子数值,进而提升系统的安全性。

【总页数】5页(P116-120)
【作者】罗继光
【作者单位】湖南中车时代通信信号有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】X951
【相关文献】
1.基于 Markov 决策过程的列控系统定量安全分析方法
2.考虑共因失效的某发控系统可靠性分析
3.考虑共因失效的列控中心组成单元可靠性分析
4.考虑共因失效的列控车载子系统可靠性分析
5.考虑共因失效的系统安全性评估
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效能effectiveness系统效能system effectiveness 费用效能cost effectiveness 作战效能operational effectiveness 作战适用性operational suitability持续作战能力sustainability战备完好性operational readiness系统战备完好性system operational readiness 系统战备完好性目标system readiness objective 装备完好率materiel readiness可用性availability固有可用度inherent availability (Ai)可达可用度achieved availability (Aa)使用可用度operational availability (Ao) 能执行任务率mission capable rate (MCR) 出动架次率sortie generation rate (SGR) 在轨可用度orbital availability可信性dependability保障性supportability可靠性reliability耐久性durability维修性maintainability测试性testability安全性safety完整性integrity生存性survivability生产性producibility互用性interoperability兼容性compatibility经济承受性affordability能力capability固有能力capability作战能力operational capability初始作战能力initial operational capability (IOC) 全面作战能力full operational capability (FOC)寿命周期费用life cycle cost (LCC)项目采办费用program acquisition cost拥有费用ownership cost费用作为独立变量cost as an independent variable (CAIV) 系统可靠性和维修性参数system R&M parameter固有可靠性和维修性值inherent R&M value使用可靠性和维修性值operational R&M value目标值objective/goal门限值thresholds规定值specified value最低可接受值minimum acceptable value分配值allocated value预计值predicted value观测值和验证值observed value & demonstrated value 时间time在编时间active time不在编时间inactive time能工作时间up time不能工作时间down time不工作时间not operating time待命时间alert time反应时间reaction time任务时间mission time维修时间maintenance time预防性维修时间preventive maintenance time修复性维修时间corrective maintenance time改进时间modification time延误时间delay time保障资源延误时间logistic delay time补给延误时间supply delay time管理延误时间administrative delay time故障排除时间fault correction time重构时间reconfiguration time全面质量管理total quality management保证(担保)warranty/guarantee产品保证product assurance质量保证体系(质量体系)quality assurance system(quality system)质量管理quality management质量控制quality control质量保证quality assurance人的因素human factors人机综合human systems integration人-机接口Man-Machine Interface系统工程system engineering并行工程concurrent engineering产品和过程的综合研制integrated product and process development(IPPD) 综合产品研制integrated product development(IPD)综合产品组integrated product team(IPT)寿命周期费用分析life cycle cost analysis备选方案分析analysis of alternatives(AoA)任务剖面mission profile环境剖面environment profile试验剖面test profile剪裁tailoring技术状态/配置configuration技术状态/配置管理configuration management(CM)工作分解结构work breakdown structure(WBS)工作说明statement of work(SOW)目标说明statement of objectives(SOO)改型retrofit/retroactive fit改进modification改装backfitting失效failure系统性失效systematic failure软件失效software failure单点失效single point failure灾难性失效catastrophic failure致命性失效critical failure偶然失效random failure瞬时失效transient failure渐变失效gradual failure间歇失效intermittent failure软失效soft failure共因失效common cause failure共模失效common mode failure潜在失效potential failure o隐蔽功能失效hidden function failure重复失效pattern failure多重失效multiple failure独立失效independent failure/primary failure从属失效/诱发失效dependent failure/secondary failure 非关联失效non-relevant failure 关联失效relevant failure非责任失效non-chargeable failure原发故障primary fault从属故障/诱发故障dependent fault可检测的故障detectable fault不可检测的故障undetectable fault/impossible detects 瞬态故障instantaneous fault软故障soft fault延迟故障delay fault潜伏故障latent fault参数故障parametric fault共因故障common cause fault拓扑独立故障topologically independent fault等效故障equivalent fault设计故障design fault制造故障manufacturing fault耗损故障/老化故障wear out fault/aging fault缺陷defect差错/差错error失误mistake可靠性reliability基本可靠性basic reliability后勤可靠性logistics reliability任务可靠性mission reliability任务成功概率mission completion probability软件可靠性software reliability发射可靠度launching reliability飞行可靠度flying reliability运载可靠度carrying reliability待命可靠度alert reliability贮存可靠度storage reliability失效率(八)failure rate元器件基本失效率(入b) electronic component base failure rate元器件非工作基本失效率(入nb) electronic component nonoperating base failure rate 元器件工作失效率(入p) electronic component operating failure rate元器件非工作失效率(入np) electronic component nonoperating failure rate通用失效率(入G) generic failure rate使用寿命/使用期限service life有用寿命useful life储存寿命storage life贮存期storage period规定贮存期assigned storage time总寿命total life经济寿命economic life可靠寿命reliability lifeY 百分比寿命Gamma-percentile life安全寿命safe life疲劳寿命fatigue life首次翻修期限(简称首翻期)、第一次大修期time to first overhaul(TTFO)翻修间隔时间time between overhauls(TBO)平均不能工作事件间隔时间mean-time-between-downing-event(MTBDE)致命性失效间的任务时间mission-time-between-critical-failures(MTBCF)平均任务持续时间mean mission duration平均失效前时间mean-time-to-failure (MTTF)平均失效间隔时间mean-time-between-failures (MTBF)平均维修间隔时间mean-time-between-maintenance (MTBM)平均维修活动间隔时间mean-time-between-maintenance-actions (MTBMA)平均需求间隔时间mean-time-between-demands (MTBD)平均拆卸间隔时间mean-time-between-removals(MTBR)损伤容限damage tolerance可靠性管理reliability management可靠性保证reliability assurance可靠性保证大纲reliability assurance program可靠性大纲reliability program可靠性工作计划reliability program plan可靠性计划reliability plan可靠性试验大纲reliability test program可靠性增长reliability growth可靠性增长管理reliability growth management纠正措施corrective action质量与可靠性信息系统quality and reliability data system装备质量与可靠性信息quality and reliability data for materiel正常质量与可靠性信息normal quality and reliability data一般异常质量与可靠性信息general abnormal quality and reliability data 严重异常质量与可靠性信息severe abnormal quality and reliability data 可靠性工程reliability engineering可靠性计算reliability accounting可靠性模型reliability model可靠性框图reliability block diagram可靠性分配reliability allocation(apportionment)可靠性预计reliability prediction降额derating容错fault tolerance冗余redundancy工作冗余/热储备active redundancy备用冗余/冷储备standby redundancy关键项目critical item耐久性关键件durability critical parts非耐久性关键件durability non-critical component损伤容限关键件damage tolerance critical parts失效模式failure mode故障模式fault mode失效机理failure mechanism失效原因failure cause失效影响failure effect失效判据failure criterion严酷度severity危害度criticality失效分析failure analysis失效模式与影响分析(FMEA) failure mode and effect analysis故障模式与影响分析(FMEA) fault modes and effects analysis失效模式、影响与危害性分析(FMECA) failure modes, effects and criticality analysis故障模式、影响与危害度分析fault modes, effects and criticality analysis热分析thermal analysis故障树fault tree故障树分析(FTA) fault tree analysis电路容差分析circuit tolerance analysis电路和元件应力分析circuit and item stress analysis潜在通路分析sneak circuit analysis潜在状态sneak condition耐久性分析durability analysis筛选screening环境应力筛选environmental stress screening (ESS)老练burn in可靠性增长试验reliability growth test可靠性研制与增长试验reliability development and growth test 可靠性鉴定试验reliability qualification test可靠性验收试验reliability acceptance test耐久性试验endurance test /durability test寿命试验life test实验室试验laboratory test现场试验field test加速试验accelerated test维修性、可维护性maintainability软件可维护性software maintainability易维护性serviceability易修性serviceability可修复性repairability任务维修性mission maintainability可达性accessibility可接近性accessibility模块化modularization互换性interchangeability抢修性combat resilience维修性工程maintainability engineering维修性计算maintainability accounting修复率卬)repair rate瞬时修复率R (t) instantaneous repair rate平均修复率mean repair rate平均系统修复时间mean-time-to-restore-system (MTTRS)恢复功能的任务时间mission-time-to-restore-function(MTTRF) 平均维修时间mean-maintenance-time平均修理时间mean repair time (MRT)平均修复时间mean-time-to-repair(MTTR)平均恢复前时间mean time to restoration (MTTR)最大修复时间maximum time to repair平均维护时间mean-time-to-service(MTTS)单位工作时间所需平均修复时间mean CM time required to support a unit hour of operating time(MTUT)维修停机时间率mean downtime ratio(MDT)维修事件的平均直接维修工时direct maintenance man hours per maintenance event(DMMH/ME) 维修活动的平均直接维修工时direct maintenance man hours per maintenance action(DMMH/MA) 维修工时率maintenance ratio维修性管理maintainability management维修性控制maintainability control维修性保证maintainability assurance维修性保证大纲maintainability assurance program维修性大纲maintainability program维修性工作计戈U maintainability program plan维修性计划maintainability plan维修性要求maintainability requirement维修性分析maintainability analysis维修性模型maintainability model维修性分配maintainability allocation/maintainability apportionment维修性预计maintainability predication维修树maintenance tree模块强度/内聚度module strength/cohesion动态重组dynamic restructuring维修性核查maintainability verification维修性检验maintainability verification维修性验证maintainability demonstration维修性评价maintainability evaluation测试性testability固有测试性inherent testability测试testing/test检查checkout监测monitoring检测detection被测单元unit under test(UUT)测试点test point故障隔离的可更换单元fault isolated replaceable unit故障检测fault detection (FD)故障识别fault recognition故障定位fault localization故障隔离fault isolation(FI)诊断diagnosis诊断能力diagnostic capability诊断要素diagnostic element诊断方案diagnostic concept综合诊断integrated diagnostics (ID)综合测试性comprehensive testability可控性controllability可观测性observability虚警false alarm重测合格retest okay (RTOK)不能复现cannot duplicate (CND)纵向测试兼容性vertical test compatibility容差锥/容差倒金字塔/容差倒锥体/误差锥cone of tolerance 预测prognostics演练exercise错开输入input skew调整adjustment调准alignment故障检测率fault detection rate(FDR)故障隔离率fault isolation rate(FIR)虚警率false alarm rate(FAR)不能复现率cannot duplicate rate重测合格率retest okay rate测试有效性test effectiveness诊断有效性diagnostic effectiveness诊断效率diagnostic efficiency诊断准确度diagnostic accuracy模糊组ambiguity group模糊度ambiguity group size故障检测时间fault detection time故障隔离时间fault isolation time故障定位时间fault localization time故障诊断时间fault diagnosis time检查时间checkout time采集时间acquisition time鉴定时间certification time端到端运行时间/端间运行时间end-to-end run time故障潜伏时间fault latency time自检测试/自检self-test主动测试active testing自动测试automatic test被动测试/冷测试passive testing脱机测试/离线测试off-line testing联机测试/在线测试on-line testing实时测试real time testing比较测试comparative test置信测试confidence test10 一致性测试conformance tests诊断测试diagnostic test 定量测试quantitative test 参数测试parametric test 功能测试functional test 动态测试dynamic test 静态测试static test性能测试performance test外部测试external test通过、不通过测试go/no-go test线路内测试in-circuit test 边缘测试marginal testing 闭环测试closed loop testing 环绕测试wrap-around test 有、无信号测试presence test 无损测试nondestructive test 准备状态测试readiness test 基于知识的测试knowledge based test 随机测试learn mode test负测试negative test无干扰测试noninterference test 通断测试on-off test特征诊断signature diagnosis性能检测performance monitoring 潜在故障检测potential fault detection 周期性检查periodic check 边缘检查marginal checking弓I导探针技术guided probe technique 引导探针系统guided probe system 反向是艮综back trace 机内测试built-in test (BIT) 主动机内测试active BIT 被动机内测试passive BIT 自动机内测试automatic BIT 连续机内测试continuous BIT11 启动机内测试initiated BIT周期机内测试periodic BIT加电机内测试power-on BIT灵巧机内测试/智能机内测试smart BIT测试性设计design for testability测试性预计testability prediction测试要求分析test requirements analysis功能划分functional partitioning电气划分electrical partitioning控制点control point功能模型functional model功能模块化functional modularity测试性验证testability verification测试系统鉴定test system certification测试程序集(TPS)确认TPS validation测试程序集(TPS)验证TPS verification测试、测量和诊断设备test measurement and diagnostic equipment(TMDE) 通用测试、测量和诊断设备general purpose TMDE测试和监测系统test and monitoring systems(TAMS)测试设备test equipment通用测试设备general purpose test equipment专项测试设备special test equipment(STE)专用测试设备special purpose test equipment(SPTE)集中测试系统centralized test system自动测试设备automatic test equipment(ATE)多端口自动测试设备multiport ATE半自动测试设备semi-automatic test equipment嵌入式测试设备embedded test equipment机内测试设备built-in test equipment(BITE)人工测试设备manual test equipment便携式设备portable equipment联机测试设备/在线测试设备on-line test equipment脱机测试设备/离线测试设备off-line test equipment接口interface输入/输出接口input/output interface12接口装置interface device(ID)测试适配器/接口适配器test adapter测试软件test software测试支持软件test support software测试管理软件supervision test software自动测试设备系统软件ATE system software自动测试设备控制软件ATE control software测试程序test program(TP)测试程序集/测试接口组合test program set(TPS)测试规范test specification测试要求文件test requirement document保障性supportability后勤保障性logistics supportability人力保障性manpower supportability后勤logistics米办后勤acquisition logistics后勤工程logistics engineering集中后勤focused logistics合作后勤cooperative logistics软件后勤software logistics以可靠性为基础的后勤reliability based logistics(RBL)后勤保障logistics support综合后勤保障/综合保障integrated logistic support(ILS)综合后勤保障计划/综合保障计划integrated logistics support plan (ILSP)综合保障计划/综合保障工作计划integrated support plan(LSP)保障性分析supportability analysis后勤保障分析logistic support analysis (LSA)保障性评估supportability assessment后勤保障分析记录logistics support analysis record后勤保障分析文件logistics support analysis documentation使用方案operational concept系统使用方案system operational concept保障方案support concept使用保障方案operational support concept维修方案maintenance concept13 保障计划support plan使用保障计划operational support plan 维修保障计划maintenance plan 维修计划U maintenance plan 后勤资源logistics resource 保障资源support resource 保障系统support system 维修maintenance维护/保养servicing 修理repair恢复restoration/recovery 战伤修理battle damage repair 维修事件maintenance event 维修活动maintenance action 维修工作maintenance action/maintenance task 维修作业maintenance task基本维修作业elementary maintenance activity 维修职能maintenance function 维修规程maintenance procedure 维修工时maintenance man-hours维修差错maintenance error 维修级别maintenance level 预防性维修大纲preventive maintenance program 预防性维修preventive maintenance 修复性维修corrective maintenance 计划维修/计划性维修scheduled maintenance 非计划维修/非计划性维修unscheduled maintenance 定时维修periodic maintenance/hard time maintenance 状态监视维修condition monitored maintenance 视情维修on-condition maintenance现（外）场维修on-site maintenance/in sites maintenance/field maintenance 弃件式维修discard-at-failure maintenance拆件维修/拆配cannibalization/cannibalize robbing 延缓维修/逾期维修deferred maintenance 分解disassemble14更换replacement安装install软件维修software maintenance软件维护software maintenance适应性维护adaptive maintenance改正性维护corrective maintenance完善性维护perfective maintenance维修工程maintenance engineering维修能力maintenance capability维修资源maintenance resource基层级维修organizational-level maintenance中继级维修intermediate-level maintenance基地级维修depot-level maintenance以可靠性为中心的维修reliability-centered maintenance (RCM)以可靠性为中心的维修分析reliability-centered maintenance analysis (RCMA)修理级别分析repair level analysis(RLA)/level of repair analysis (LORA)/optimum repair level analysis综合后勤保障要素综合后勤保障要素integrated logistic support elements后勤保障要素logistics support elements后勤保障、供应品及服务logistics support, supplies and services维修规划maintenance planning人力和人员manpower and personnel人员数量与技术等级personnel numbers and skill level人力manpower人力估计manpower estimate人力计划及投入manpower scheduling and loading人力、人员和培训分析manpower, personnel, and training analysis 供应保障supply support供应supply供应系统supply system供应规划provisioning初始供应规划initial provisioning备件spares安装备件installation spares初始备件initial spares15 后续备件follow-on spares初始备件保障清单initial spares support list (ISSL)随机备件采办spares acquisition integrated with production (SAIP) 备件管理改进大纲spares management improvement program(SMIP)备用品spares parts供应品supplies修理件repair parts消耗品consumable库存指标inventory objective库存控制机构inventory control point生产过程的库存控制in process inventory control保障设备support equipment保障和测试设备support and test equipment保障产品support item通用保障设备common support equipment专用保障设备peculiar support equipment保障设备汇总清单consolidated support equipment list保障设备关键产品support equipment critical item技术资料technical data技术信息technical information文件/技术文件documentation技术手册technical manual(TM)合同资料要求清单contract data requirement list(CDRL)训练及训练保障training and training support训练training训练要求training requirements训练准备就绪ready for training初始训练initial training后续训练follow-on training计算机资源保障computer resource support计算机资源computer resource任务关键的计算机资源mission critical computer resources(MCCR)计算机资源寿命周期管理计划computer resource life cycle management plan(CRLCMP) 设施facilities保障设施support facilities16基础设施infrastructure包装、装卸、存储和运输packaging, handling, storage and transportation装卸handling包装packaging设计接口design interface直接战斗保障direct combat support维修保障maintenance support直接维修保障direct maintenance support间接维修保障indirect maintenance support军种间维修保障interservice maintenance support临时承包商保障interim contractor support承包商后勤保障contractor logistics support合作后勤供应保障cooperative logistics supply support停产后保障post-production support (PPS)停产后保障计划post-production support plan(PPSP)部署后软件保障post-deployment software support软件保障/软件后勤software support/software logistics功能保障functional support与保障性有关的设计因素supportability-related design factors运输性transportability后勤及战备完好性能力logistics and readiness capability后勤资金计划logistics funding profile (LFP)后勤管理信息logistics management information保障军种supporting service后勤互用性logistics interoperability基准比较系统baseline comparison system (BCS)初始订货initial order保障采办费用support acquisition costs使用和维修费用operations and maintenance (O&M) cost使用和保障费用operations and support (O&S) costs武器保障和后勤研究和发展weapon support and logistic research and development联合后勤司令joint logistics commanders连续采办及寿命周期保障continuous acquisition and life-cycle support (CALS)符合CALS CALS compliantCALS 控制结构CALS control architecture17CALS 计算机系统结构CALS computer system architectureCALS 信息结构CALS information architectureCALS 实施计划CALS implementation planCALS 政府使用方案CALS government concept of operations (GCO)安全性safety安全safety系统安全system safety系统安全大纲system safety program系统安全工作计划system safety program plan (SSPP)系统安全管理system safety management系统安全工程system safety engineering系统安全分析safety analysis软件危险分析software hazard analysis软件安全分析software safety analysis安全关键的safety-critical危险hazard危险等级hazard level危险严重性hazard severity危险可能性hazard probability危险分析hazard analysis初步危险表preliminary hazard list初步危险分析preliminary hazard analysis (PHA)安全性要求/准则分析safety requirements/criteria analysis (SRCA) 分系统危险分析subsystem hazard analysis (SSAA)系统危险分析system hazard analysis (SHA)使用和保障危险分析operational & support hazard analysis职业健康危险分析occupational health hazard analysis风险risk风险评价risk assessment事故accident/mishap损伤damage偶然损伤accidental damage环境损伤environment damage事故率/事故概率accident rate/probability损失率/损失概率loss rate/probability18安全可靠度safety reliabilityAGREE advisory group of reliability of electronic equipment 电子设备可靠性咨询组ARINC aeronautical radio incorporated 航空无线电公司ATF advanced tactical fighter 先进技术战斗机BTP built to package 制造成套文件CALS computer-aided manufacturing 计算机辅助采办与综合保障CE concurrent engineering 并行工程DMEA damager mode and effect analysis 损坏模式及影响分析DTC design to cost 定费用设计ETA event tree analysis 事件树分析FMR full mission rate 满任务率FDTS fault diagnosis test subsystem 故障诊断测试子系统GIDEP government-industry data exchange program 政府和工业部门数据交换网ILSMT integrated logistics support management team 综合保障管理组LSA logistics support analysis 保障性分析MLDT mean logistic down time 平均后勤不能工作时间MMBF mean mile between failure 平均故障间隔里程MMBMA mean mile between maintenance abortion 平均任务中断间隔里程MMBOMA mean mile between operational maintenance abortion平均使用任务中断间隔里程MMH/FH mean manhours per maintenance action 每飞行小时平均维修工时MMH/MA mean manhours per operational hour 每次维修活动平均维修工时MMH/OH mean manhours per maintenance time 每工作小时平均维修工时MPMT mean preventive maintenance time 平均预防性维修时间MR mission reliability 任务可靠度MTA maintenance task analysis 维修任务分析OA orbital availability 在轨可用度O&SP operation and support package 使用、保障成套文件QFD quality function deployment 质量功能展开RAC reliability function deployment 可靠性分析中心RSE reliability system engineering 可靠性系统工程SA stockpile availability 储存可用度STL storage life 储存寿命TAAT test,analysis and fix 试验-分析-改进TRD technical requirement document 技术要求文件UTR up time rete 能工作时间比ZSA zonal safty analysis 区域安全性分析19。

基于共因失效的海水系统多状态可靠性分析黄泰俊;杨自春;陈国兵;费志方【摘要】针对海水系统在运行过程中,由于工作环境差异导致海水泵独立失效率不同,同舱室海水泵存在共因失效的问题,考虑到基于相同单元独立失效的可靠性分析方法不能准确分析海水系统的多状态可靠性,文章提出一种在包含共因失效的相同单元存在不同独立失效率的情况下,结合通用生成函数和马尔科夫过程的多状态可靠性分析的新方法,建立基于通用生成函数的多状态系统可靠性分析模型,通过马尔科夫过程计算得到系统各状态的概率,利用通用生成函数评估系统稳态和瞬态的可靠性指标.通过算例分析,验证方法的正确性和可行性.【期刊名称】《中国修船》【年(卷),期】2018(031)006【总页数】6页(P27-31,36)【关键词】海水系统;通用生成函数;马尔科夫过程;共因失效【作者】黄泰俊;杨自春;陈国兵;费志方【作者单位】海军工程大学动力工程学院,湖北武汉430033;海军工程大学动力工程学院,湖北武汉430033;海军工程大学动力工程学院,湖北武汉430033;海军工程大学动力工程学院,湖北武汉430033【正文语种】中文【中图分类】TB114.3船舶动力系统是一个复杂度高、可靠性要求高的系统。

动力系统部分设备及子系统存在冗余，且由于不同航行工况对系统性能输出的要求不同。

系统中的设备处于不同的内部工作环境，导致相同设备存在不同的失效率，而多个设备存在于相同的外部环境之中，导致系统存在共因失效。

由于进行动力系统可靠性分析需要考虑的因素众多，从而成为此类问题分析的难点。

因此对这类系统进行可靠性分析，可以对系统的设计和维修决策提出有效建议，具有实际工程意义。

动力系统由多个分系统构成，包含各种串并联系统以及k/n(G)系统。

由于船舶运行工况复杂，使动力系统存在多种工作状态，传统的二态可靠性分析方法因为忽略系统中间状态，导致分析结果过于保守，不能准确的评估系统的可靠性，因此，本文采用多状态分析方法对动力系统进行可靠性分析。

共因失效系统可靠性的截尾次序统计量模型武滢;谢里阳;李进冬;李兵【摘要】According to the common cause failure mechanism and the conception of order statistics,by means of the mapping relation between sample strength distribution in a system and order statistics,new system reliability models are proposed on the basis of load-strength interference theory and two-end truncated order statistics for serial,parallel and k-out-of-n（F） voting systems,respectively.The Monte Carlo simulation validates the correctness of the proposed models.Reliability calculated by the two-end truncated order statistics model is more accordant with the actual reliability of a mechanical system,compared with that obtained by traditional independent failure models and common cause failure models.%以载荷-强度干涉理论为基础,以共因失效机理为依据,借用次序统计量的概念,通过实际样本强度分布（即系统中n个零件的强度分布）与次序统计量的映射关系,针对3种典型系统,提出了基于两端截尾次序统计量的系统级串联、并联及表决系统的可靠性模型.应用Monte Carlo模拟方法验证了模型的正确性.与传统独立失效模型和共因失效理论分布模型相比,采用两端截尾次序统计量模型计算的可靠度最符合机械系统的实际可靠度.【期刊名称】《东北大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(032)008【总页数】4页(P1165-1168)【关键词】共因失效;次序统计量;截尾分布;系统可靠性;应力-强度干涉模型【作者】武滢;谢里阳;李进冬;李兵【作者单位】东北大学机械工程与自动化学院,辽宁沈阳110819 ;东北大学机械工程与自动化学院,辽宁沈阳110819 ;沈阳机床（集团）设计研究院有限公司,辽宁沈阳110142 ;湖州师范学院,浙江湖州313000【正文语种】中文【中图分类】TB114.3共因失效(common cause failure)普遍存在于一般系统中,是系统可靠性分析中不可回避的一种相关失效形式[1];这种失效相关性来源于载荷的随机性,而零件性能的分散性则有助于减轻各零件间的失效相关程度[2]。