3系统可靠性预计与分配探究.ppt

例4-3 例4-3 例4-3 考虑了系统各单元的复杂度、重要度、工作时间以及它 们与系统之间的失效关系，又称为按单元的复杂度及重 要度的分配法。 复杂度：指单元所含的重要零部件（其失效会引起单元失效）的数 目与系统中重要零部件总数之比 重要度：指某个单元发生故障时对系统 可靠性的影响程度，用第i个 单元故障引起的系统故障次数比单元故障总数表示 AGREE分配法(代数分配法) 考虑复杂度和重要度后，单元失效率与系统失效率的比 值可用下式表示： 如果系统的可靠度服从指数分布： AGREE分配法 例4-4 例4-4 例4-4 例4-4 “努力最小算法”分配法 将原来可靠度较低单元的可靠度提高到某个值，而对 原来可靠度较高单元的可靠度保持不变。 （1）将各单元可靠度值从小到大排列 （2）将可靠度较低的 都提高到某个可靠度 值 ，而原来较高的可靠度值不变，则系统的可靠度为 （3）确定m和 ，确定哪些单元的可靠度需要提高，提 高到什么程度 m由下列不等式求得 “努力最小算法”分配法 定义努力函数：G（Ri，Ri*） 目标：min 约束条件： 最优解： “努力最小算法”分配法 例4-5 例4-5 习题 习题 人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。 * 第四章 系统可靠性预计与分配 吴思竹 2014.9.4 可靠性预计 定义与目的 在设计和研制阶段，根据产品的功能结构、工作环境以及组成元器件相互关系和可靠性数据，推测产品可靠性指标。 方法 ?类：可行性预计－相似产品法、相似 电路法、有源组件法 Ⅱ类：初步预计－元器件计数法 Ш类：详细预计－元器件应力分析法 可靠性预计的一般程序是： (1)明确产品的目的、用途、任务、性能参数及失效条件； (2)确定产品的组成成份、各个基本单元； (3)绘制可靠性框图； (4)确定产品所处环境； (5)确定产品的应力； (6)确定产品失效分布； (7)确定产品的失效率； (8)建立产品的可靠性模型； (9)预计产品可靠性； (10)编写预计报告。 可靠性预计程序 元器件失效率的预计 收集数据预计法 经验公式计算法 元器件计数可靠性预计法 元器件应力分析可靠性预计法 【参考资料】 美国军用标准《MIL—HDBK一217》 GJB 299—1998《电子设备可靠性预计手册》 GJB 299—1998《电子设备可靠性预计手册》 GJB 299—1998《电子设备可靠性预计手册》 失效率基本概念 元器件基本失效率λb 元器件仅在电应力和温度应力作用下的失效率 元器件工作失效率λp 元器件在应用环境下的失效率 元器件通用失效率λG 元器件在某一环境类别中,在通用工作环境温度和常用工作应力下的失效率 基本失效率 元器件计数可靠性预计法 －设备总失效率； －第i种元件的通用失效率； －第i种元件的通用质量系数； －第i种元器件数量； －设备所用元器件的种类数。 工作失效率 可靠性预计 系统可靠性预计 系统可靠性预计 求得各种元器件失效率后，根据设备所用元器件数量和系统结构计算设备或系统的失效率和可靠度。 常用方法 数学模型法 真值表法 上下限法 蒙特卡洛 上下限法 基本思想 首先根据系统内部各个单元的可靠度和失效率，逐步计算出整个系统可靠度的上限和下限，然后将求得的上、下限值代入适当的经验公式，最后求得整个系统的可靠度预测值。 上限计算： 上下限法 假设系统有k1个单元串联，n-k1个单元非串联。 上下限法 下限计算 上下限综合计算 上下限法 例4-1 系统可靠性逻辑框图如图所示，其中7个组成单元的可靠度分别为R1＝0.8， R2＝0.7， R3＝0.8， R4＝0.7， R5＝0.9， R6＝0.7， R7＝0.8，试用上下限法求系统的可靠度，并与数学模型法进行比较。 各单元的累积失效概率 q1=0.2; q2=0.3; q3=0.2; q4=0.3; q5=0.1;q6=0.3; q7=0.2; 上限计算 例4-1 下限计算 系统的可靠度 例4-1 Rs的理想值：Rs=0.485