第三章-系统可靠性模型ppt课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,*,第三章 系统可靠性模型,一.系统定义和可靠性框图的建立,二.串联系统的可靠性模型,三.并联系统的可靠性模型,四.混联系统的可靠性模型,五.表决系统的可靠性模型,六.旁联系统的可靠性模型,七.复杂系统（桥式）的可靠性模型,3.,系统逻辑的最基本类型,:,串联系统,如果系统中的,任何一个单元失效，系统就失效,，或者说系统中每个单元都正常工作，系统才能完成其规定的功能。,并联系统,只有当,所有的单元都失效，系统才丧失其规定的功能,，或者说着要有一个单元正常工作，系统就能完成其规定的功能。,例：,1.当阀1与阀2处于开启状态时，液体不流通为系统失效，其中包括阀门关闭。,2.当阀1与阀2处于闭合状态时，不能截流为系统失效，其中包括阀门泄露,。,4.系统逻辑模型分类,分类依据：单元在系统中所处的状态及其对系统 的影响。,3.2 串联系统的可靠性模型,1.模型：,一个系统由N个单元逻辑串联组成。,2.特点：,任意一个单元失效则整个系统失效；,只有N个单元均正常工作系统才正常工作。,3.怎样求串联系统的可靠度,令事件A为系统处于正常工作状态；事件A,i,(i=1,2n)为单元处于正常的工作状态,思考小结：上式说明了什么问题？,思考小结：上式说明了什么问题？,例题 为提高系统的可靠性，液压器中采用2个滤油器组装成串联结构，在滤油器由滤网堵塞而失效的情况下求系统的可靠度、失效率及平均寿命。已知两个滤油器的失效率分别为,(1/h),，,(1/h),，工作时间,h,。,解：由前面介绍的计算公式得：,3.3 并联系统的可靠性模型,1.模型,如下图所示n个相互独立单元组成的并联系统,2.特点：,只要其中任一个单元正常工作，系统就能正常工作，只有n个单元全部失效时，系统才失效。,7.思考小结,1.,并联系统的可靠度大于单元可靠度的最大值，n越大，,3.并联系统的失效概率低于各单元的失效概率,2.并联系统的平均寿命高于各单元的平均寿命,4.并联系统各单元服从指数分布，该系统不再服从指数分布。,3.4 混联系统,1.,一般混联系统模型,问题：如何计算可靠度？,2.串并联系统模型,特征,：,图,2-7,所示串并联系统是由,n,个（列）子系统,串联构成的系统。而每一个子系统是由,m,j,个单,元并联而成。,问题：如何求出串并联系统可靠度,设,每个单元的可靠度为R,ij,(t)，i行，i=1，2，m,j,；j列，j=1，2，n，,则,第j列子系统的可靠度R,js,可由并联公式 写出：,整个系统可靠度,可用串联系统公式得到,：,若,每个单元的可靠度相等，均为,3.并串联系统,特征：,如图所示并串联系统由,m,个子系统并联而成。,每个子系统是由,n,i,个单元串联而成。,问题：如何求并串联系统可靠度?,设,每个单元可靠度为,R,ij,(t),，,i,行，,i=1,，,2,，,m,；,j,列，,j=1,，,2,，,n,m,，,则,第,i,行子系统的可靠度为,：,整个系统可靠度,可用并联系统公式得到：,例,题：,若在 的,串并联系统,与,并串联系统,中，单元可靠度均为 ，试分别求出这,两个,系统的可靠度,。,解：（,1,）对于,串并联,系统，由式,得,：,（,2,）对于,并串联,系统，由式 得,：,结论,：,在单元数目及单元可靠度相同的情况下，串并联,系统可靠度高于并串联系统可靠度,。,3.5 表决系统可靠性模型,3.2/3（G）系统,问题：如何求其可靠度？,假设：三单元相互独立，且每个,单元的可靠度为R,i,(t),i=1,2,3.,系统正常工作有四种情况：,A.单元1、2正常，单元3失效,B.单元1、3正常，单元2失效,C.单元2、3正常，单元1失效,D.单元1、2、3都正常,若,各单元,可靠度,均为,R(t),，则,：,如果,各单元寿命,服从,指数分布,，即 ，则,：,系统的平均寿命为：,若,各单元的失效率均为,时，单元可靠度为 ，,则,：,上式说明什么问题？,5.K/n(G)系统,当,单元,可靠度,均为,R(t),时,，,当,单元,寿命分布,服从指数分布,时，其,失效率均为,常数,时，,其可靠度,为：,7.例题小结,0.99,0.90,0.70,0.5,0.2,10,105,357,693,1609,61,218,452,693,1248,思考小结,1.两系统中位寿命相同,2.当,3.6 旁联系统的可靠性模型,1.模型,2.特征：,其中,一个单元工作,，,其余单元,处于,非工作,状态 的贮备，当工作单元发生故障时，通过转换装 置使贮备的单元,逐个,地去,替换,，直到所有单元 都发生故障时，系统即失效。,3.问题：旁联系统与并联系统的区别是什么？,1）贮备单元在贮备期间内,不失效,，,失效率为零,；,2）贮备单元在贮备期间内,失效,，,失效率与工作时一样,。,3）贮备单元在贮备期间内,失效,，,失效率介于零与工作失效率之间,。,对应有：,冷,储备系统,热,储备系统,温,储备系统,4.分类,：分类依据是一个,贮备单元在,贮备期内,是否,失效,5.冷储备系统,特征,：,问题,：怎样求该系统的可靠度？,假定,转换开关完全可靠,，各单元平均寿命为 则：,当所有单元均服从,指数分布,时：,例：试比较均由,两个相同,的单元组成的,串联系统,、,并联系统,、,旁联系统,（,转换装置,完全可靠,及贮备单元完全可靠,）的,可靠度。假定单元寿命服从,指数分布,，,失效率为,，单,元可靠度 。,下面以,两个单元,组成的旁联系统为例:,若转换装置的失效率为,0,，单元的失效率为,1,，,2,，而且,两两相互独立，设两个单元寿命为随机变量,T,1,及,T,2,，可靠度,各为 ，转换装置寿命为,T,0,，可靠度,为 。,当,工作单元,l,发生失效,时，若,转换装置已经失效,，,即,T,0,T,1,，则系统就失效，系统的寿命为单元,1,的寿命,。若,转换装置未发生失效,，,即,T,0,T,1,，备用单元,2,马上接替单元,1,工作直到失效,，相应的系统寿命为:,系统的寿命分布函数为,：,系统的可靠度和平均寿命分别为：,当两个单元失效率均相同，即 时，系统的可靠度,和平均寿命分别为,可见，当 时，上述结果与前面讨论的转换装置完全可靠的情况是一致的。,例题,：由,两个相同,单元组成的,旁联系统,，单元寿命服从,指数,分布,，且 ，,求在t=2000h情况下的R,s,(t)及,s,。,解:,由前面介绍的用于计算,R,s,(t)及,s,相应公式，得,：,9.热储备和温储备系统（略）,3.7 复杂系统（桥式）,对于序号7的状态，系统正,常工作的概率为：,感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络，,如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！,