1、會(huì)計(jì)學(xué)1系統(tǒng)可靠性模型和可靠計(jì)算系統(tǒng)可靠性模型和可靠計(jì)算沈陽理工大學(xué)裝備工程學(xué)院系統(tǒng)非工作儲(chǔ)備系統(tǒng)并聯(lián)系統(tǒng)串聯(lián)系統(tǒng)工作儲(chǔ)備系統(tǒng)r/n表決系統(tǒng)純并聯(lián)系統(tǒng)理想旁聯(lián)系統(tǒng)非理想旁聯(lián)系統(tǒng)第2頁/共34頁沈陽理工大學(xué)裝備工程學(xué)院12n第3頁/共34頁沈陽理工大學(xué)裝備工程學(xué)院12n 純并聯(lián)系統(tǒng)，即多個(gè)單元完成同一任務(wù)的組合。所有單元同時(shí)工作，彈其中任何一個(gè)單元都能單獨(dú)支撐整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，只要系統(tǒng)中不是全部單元都失效，系統(tǒng)就可以正常運(yùn)行。當(dāng)采用串聯(lián)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不能滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)要求時(shí)，可采用貯備系統(tǒng)的設(shè)計(jì)來提高可靠性水平。第4頁/共34頁沈陽理工大學(xué)裝備工程學(xué)院12rn第5頁/共34頁沈陽理工大學(xué)裝備工程學(xué)院A1

2、A2第6頁/共34頁沈陽理工大學(xué)裝備工程學(xué)院 基本可靠性：產(chǎn)品在規(guī)定條件下無故障的持續(xù)時(shí)間和概率?；究煽啃阅Ｐ褪怯脕砉烙?jì)產(chǎn)品及組成元件引起的維修及保障要求。它是一個(gè)串聯(lián)模型，即使存在冗余單元，也按串聯(lián)處理。系統(tǒng)中任一單元發(fā)生故障都需要維修或更換。儲(chǔ)備元件越多，系統(tǒng)的基本可靠性越低。 任務(wù)可靠性：產(chǎn)品在規(guī)定的任務(wù)剖面內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。任務(wù)可靠性模型是用以估計(jì)產(chǎn)品在執(zhí)行任務(wù)過程中規(guī)定功能的概率，描述完成任務(wù)過程中產(chǎn)品各單元的預(yù)定作用，用以度量工作有效性的模型。儲(chǔ)備元件越多，系統(tǒng)的任務(wù)可靠性越高。 可靠性模型：是為預(yù)計(jì)或估算產(chǎn)品的可靠性所建立的數(shù)學(xué)模型和可靠性框圖。第7頁/共34頁沈陽理工大

3、學(xué)裝備工程學(xué)院系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖與可靠性框圖第8頁/共34頁沈陽理工大學(xué)裝備工程學(xué)院AB管子閥門系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖AB系統(tǒng)流通時(shí)的可靠性框圖系統(tǒng)截流時(shí)可靠性框圖AB系統(tǒng)能可靠的流通屬于正常工作狀態(tài)系統(tǒng)的截流狀態(tài)屬于正常工作狀態(tài)第9頁/共34頁沈陽理工大學(xué)裝備工程學(xué)院隔爆機(jī)構(gòu)隔爆機(jī)構(gòu)A隔爆機(jī)構(gòu)B引信隔爆機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)框圖隔爆機(jī)構(gòu)A隔爆機(jī)構(gòu)B隔爆機(jī)構(gòu)A引信保險(xiǎn)狀態(tài)的可靠性框圖隔爆機(jī)構(gòu)A隔爆機(jī)構(gòu)B引信解除狀態(tài)的可靠性框圖兩套保險(xiǎn)有一套正常工作隔爆機(jī)構(gòu)正常兩套保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)都解除保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)正常工作第10頁/共34頁沈陽理工大學(xué)裝備工程學(xué)院12n4.2 各系統(tǒng)可靠性模型可靠度計(jì)算 設(shè)系統(tǒng)的失效時(shí)間為T，組成該系統(tǒng)的各單元的失效

4、時(shí)間隨機(jī)變量為ti，i=1,2.n,第11頁/共34頁沈陽理工大學(xué)裝備工程學(xué)院TtTtTtPRns211niisRR 在串聯(lián)系統(tǒng)中，系統(tǒng)可靠地運(yùn)行必須要求每個(gè)單元的失效時(shí)間都要大于系統(tǒng)的失效時(shí)間，即系統(tǒng)的可靠度是每個(gè)單元的失效時(shí)間大于系統(tǒng)失效時(shí)間同時(shí)發(fā)生的概率。TtPTtPTtPRns21則系統(tǒng)的可靠度為第12頁/共34頁沈陽理工大學(xué)裝備工程學(xué)院第13頁/共34頁沈陽理工大學(xué)裝備工程學(xué)院S1S2Sn 設(shè)系統(tǒng)失效時(shí)間隨機(jī)變量為T，系統(tǒng)中第i個(gè)單元失效時(shí)間隨機(jī)變量為ti，則對于n個(gè)單元所組成的純并聯(lián)系統(tǒng)的失效概率為：TtTtTtPFns21第14頁/共34頁沈陽理工大學(xué)裝備工程學(xué)院 )-1 (-1

5、1tRRniisTtPTtPTtPFns21其中TtPi是第i個(gè)單元的失效概率Fi(t)，即 tRTtPtFiii1 niistRtF11第15頁/共34頁沈陽理工大學(xué)裝備工程學(xué)院)1 ()1(RnRRRnns例：2/3表決系統(tǒng)123D 三個(gè)單元的冗余系統(tǒng)，要求同時(shí)至少有二個(gè)單元正常工作，整個(gè)系統(tǒng)能正常工作。求右圖2/3表決系統(tǒng)的可靠度Rs。第16頁/共34頁沈陽理工大學(xué)裝備工程學(xué)院 TtPTtPTtPTtPTtPTtPTtPTtPTtPTtPTtPTtPRs321321321321第17頁/共34頁沈陽理工大學(xué)裝備工程學(xué)院 3322113213332122321113213213213213

6、213211RFRFRFtRtRtRRFtRtRtRRFtRtRtRRFtRtRtRtRtRtRtFtRtRtRtFtRtRtRtFtRtRtRtRs若三個(gè)單元的可靠度都相同為R時(shí) 3232331RRRFRtRs 32)1(323)1 (3RRRRRtRns第18頁/共34頁沈陽理工大學(xué)裝備工程學(xué)院rrnrnnnnnsFRCFRCFnRRR2221第19頁/共34頁沈陽理工大學(xué)裝備工程學(xué)院S1S2S3第20頁/共34頁沈陽理工大學(xué)裝備工程學(xué)院A1A2 冷貯備系統(tǒng)：當(dāng)工作單元工作時(shí)，備用或待機(jī)單元完全不工作，一般認(rèn)為備用單元在貯備期間失效率為零，貯備期長短對以后的使用壽命無影響。 熱貯備系統(tǒng)：當(dāng)

7、工作單元工作時(shí)，備用或待機(jī)單元不是完全地處于停滯狀態(tài)。實(shí)際工作中，不管是冷貯備還是熱貯備，備用單元在貯備期間的失效率都不等于零。第21頁/共34頁沈陽理工大學(xué)裝備工程學(xué)院C12n 理想旁聯(lián)系統(tǒng)運(yùn)行到規(guī)定的時(shí)間t（兩種情況）：1）第一單元單獨(dú)運(yùn)行到時(shí)間t；2）第一單元在t1時(shí)發(fā)生故障，第二單元接著運(yùn)行至規(guī)定的時(shí)間t。非工作貯備系統(tǒng)分為：理想旁聯(lián)系統(tǒng)和非理想旁聯(lián)系統(tǒng)第22頁/共34頁沈陽理工大學(xué)裝備工程學(xué)院1211)(tttttPttPtRs tsdtttRtftRtR011211)(1211)(tttttttPtRs系統(tǒng)的可靠度為：第23頁/共34頁沈陽理工大學(xué)裝備工程學(xué)院C12 1111ttt

8、tttttPtRcs 非理想旁聯(lián)系統(tǒng)成功模型：（兩種情況）：1）第一單元單獨(dú)運(yùn)行到時(shí)間t（不考慮開關(guān)失 效問題）；2）當(dāng)t1t時(shí)，第二個(gè)單元通過開關(guān)投入運(yùn)行，tct1和t2t-t1兩個(gè)時(shí)間同時(shí)發(fā)生。 tcsdtttRtRtftRtR011211第24頁/共34頁沈陽理工大學(xué)裝備工程學(xué)院全概率公式法 首先選出系統(tǒng)中的主要單元，然后把這個(gè)單元分成正常工作與故障兩種狀態(tài)，再用全概率公式計(jì)算系統(tǒng)的可靠度。 可靠度為：Rs=RE R(S|RE) +R (S|FE) FEDECAB第25頁/共34頁沈陽理工大學(xué)裝備工程學(xué)院DCABDCABE單元可靠的條件下，系統(tǒng)能正常工作的概率DBCAEFFFFRSR11

9、E單元不可靠的條件下，系統(tǒng)能正常工作的概率DCBADCBAERRRRRRRRFSRDCBADCBAEDBCAEEEEESRRRRRRRRFFFFFRFSRFRSRRR11第26頁/共34頁沈陽理工大學(xué)裝備工程學(xué)院4.3 彈藥系統(tǒng)可靠性模型 彈藥的定義第27頁/共34頁沈陽理工大學(xué)裝備工程學(xué)院彈藥的一般組成引信裝藥彈體發(fā)射裝藥藥筒點(diǎn)火具第28頁/共34頁沈陽理工大學(xué)裝備工程學(xué)院彈藥系統(tǒng)可靠性模型彈藥系統(tǒng)彈藥系統(tǒng)安全性彈藥系統(tǒng)作用可靠性彈藥系統(tǒng)貯存可靠性發(fā)射周期前安全性發(fā)射周期內(nèi)安全性安全距離內(nèi)安全性威 力密 集 度射 程 發(fā)火可靠性以失效率表示以可靠度表示以貯存壽命表示一般彈藥系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)分為安全性、作用可靠性與貯存可靠性。第29頁/共34頁沈陽理工大學(xué)裝備工程學(xué)院著發(fā)機(jī)構(gòu)保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)延期解除保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)隔爆機(jī)構(gòu)爆炸序列引信系統(tǒng)可靠性模型第30頁/共34頁沈陽理工大學(xué)裝備工程學(xué)院以貯存壽命表示引信可靠性引信安全性引信作用可靠性引信貯存可靠性發(fā)射周期前安全性發(fā)射周期內(nèi)安全性安全距離內(nèi)安全性發(fā)火可靠性延期可靠性自炸可靠性 近炸可靠性以失效率表示以可靠度表示彈道安全可靠性第31頁/共34頁沈陽理工大學(xué)裝備工程學(xué)院A2觸發(fā)機(jī)構(gòu)正常狀態(tài)B2雷管正常作用狀態(tài)C2隔爆機(jī)構(gòu)正常狀態(tài)C3隔爆機(jī)構(gòu)欠隔離狀態(tài)（提早或不能隔爆）A2B2非隔爆型引信作用可靠性框圖B2A