可靠性建模

可靠性建模XXX2018.11可靠性建模可靠性建模可靠性模型是对系统及其组成单元之间的可靠性/故障逻辑关系的描述。假设火箭由10个单元构成。如果火箭可靠度要求为0.97，那么各组成部分的可靠度要求应为多少？如果火箭各组成单元的可靠度均为0.999，那么火箭的可靠度水平可达到多少？可靠性建模建立可靠性模型的主要目的明确各单元的可靠性逻辑关系及其数学模型利用模型进行可靠性分配和预计，发现设计中的薄弱环节，以改进设计对不同的方案进行比较，为设计决策提供依据可靠性建模建立可靠性模型一般程序明确产品定义明确产品定义绘制可靠性框图建立数学模型产品的构成、功能、接口、故障判据等产品的原理图(功能流程图)产品的寿命剖面和任务定义一个方框对应一个功能单元连线表示功能之间的逻辑关系对产品及其单元故障/功能逻辑关系的定型描述对产品及其单元可靠性关系的定量描述可靠性建模可靠性模型包括可靠性框图：以图的形式逻辑的描述产品及其组成单元关系的模型。天线高频放大混频振荡中频放大检波放音电源收音机的可靠性框图数学模型：用数学表达式或函数的形式表述产品及其组成单元的模型。RS(t)=R1*R2*R3*.....*R8可靠性建模典型系统可靠性模型典型系统可靠性模型非贮备模型工作贮备模型非工作贮备模型串联模型并联模型表决模型旁联模型可靠性建模串联模型：组成产品的所有单元中任一单元的故障均会导致整个产品故障（或所有单元完成规定功能，产品才能完成规定功能）12n框图模型RS（t）=∏Ri(t)=R1*R2*R3*......*Rn数学模型串联单元越多，产品越复杂、可靠度越低可靠性建模串联模型：若各单元独立且寿命服从指数分布，则系统可靠度为：RS（t）=∏Ri(t)=∏e-λst=e-∑λitλs=∑λi系统故障率为：系统MTBF为：MTBF=1/λs各单元服从指数分布，其串联起来构成的系统仍服从指数分布，且系统故障率为所有单元故障率之和可靠性建模例：某系统是由六种元器件构成的串联结构，其元器件的数量及其失效率如下表所示。求系统的失效率和MTBF。元器件名称元器件λ数量总失效率集成电路3.7x10-736001.33x10-3晶体管10-735003.5x10-4电阻、电容10-877500.78x10-4厚膜电路2.4x10-8501.2x10-6接插件10-8100001.0x10-4焊接点10-8830000.83x10-4可靠性建模串联模型：从设计方面考虑，为提高系统可靠度，可从下列方面着手：尽可能减少串联单元数量，简化设计提高单元的可靠度，降低其故障率缩短工作时间可靠性建模并联模型：组成产品的所有单元都发生故障时产品才发生故障（或只要有任意单元完成规定功能，产品就能完成规定功能）12n框图模型RS(t)=1-∏(1-Ri(t)数学模型并联单元数越多、系统可靠度越高大可靠性建模并联模型：当各单元寿命服从指数分布时、系统寿命不再服从指数分布对于n个单元并联系统，有：Rs(t)=1-（1-e-λt）nMTBF=1/λ+1/2λ+......+1/nλ随着并联单元数量增多、可靠度提高的速度在减慢，当n=2时，可靠度的提高更显著可靠性建模并联模型：Rs(t)=1-（1-e-λt）nMTBF=1/λ+1/2λ+......+1/nλ可靠性建模混联模型：由串联系统和并联系统混合而成123451234512345可靠性建模谢谢！