北航可靠性-故障模式影响及危害性分析案例教学
航空航天工程中的可靠性与维修研究
航空航天工程中的可靠性与维修研究随着航空航天工程的不断发展,可靠性和维修在这个领域变得越来越重要。
在航天器、飞机和其他航空航天设备中,可靠性是确保飞行安全和运行顺畅的关键因素。
本文将探讨航空航天工程中可靠性与维修的研究。
可靠性是指系统在规定的工作环境下,在规定的时间内能够完成所要求的功能的能力。
在航空航天领域,可靠性要求极高,因为一旦系统发生故障,后果可能是灾难性的。
因此,对于航空航天工程师来说,确保航天器或飞机能够安全地执行任务至关重要。
在航空航天工程中研究可靠性的关键方面之一是故障模式和效应分析(FMEA)。
这是一种系统性的方法,用于识别潜在的故障模式,分析其可能的影响,并制定相应的对策。
通过对系统的各个组件进行FMEA分析,可以识别出可能存在的故障点,并采取相应的措施来预防或降低故障的发生。
可靠性增长模型是另一种研究可靠性的方法,在航空航天工程中得到广泛应用。
可靠性增长模型基于对设备或系统的运行数据进行统计分析,通过对过去故障的统计进行预测,进一步改进和提高设计和维护策略。
这种可靠性增长模型可以帮助工程师根据设备或系统的实际状况,进行相应的维护和修理,以提高其可靠性。
维修是确保航空航天工程可靠性的重要环节。
航空航天设备需要经常性维护和检修,以确保其能在严苛的环境和极端的工况下正常运行。
维修也包括修复设备或系统的故障,以保持其正常运行状态。
航天器或飞机的维修可能需要在地面或飞行中进行,这就要求工程师具备高度的技术水平和应急响应能力。
航空航天工程中的维修通常需要进行定期维护和计划维护。
定期维护是根据设备或系统的使用寿命和运行时间制定的维护计划。
定期维护可以帮助工程师在设备出现故障之前发现问题,并及时采取措施。
计划维护则是根据设备或系统的性能指标和运行数据制定的,旨在确保设备或系统按照设计要求运行。
在航空航天工程中,维修的另一个关键方面是故障排查与故障分析。
当设备或系统出现故障时,工程师需要迅速准确地确定故障的原因,并采取适当的措施进行修复。
B737NG航线维护故障模式影响及危害性分析
1.故障模式影响及危害性分析 1.1.定义[1][2]故障模式影响分析(Failure mode and effects analysis ,FMEA )是在产品设计过程中,分析系统中每一产品所有可能产生的故障模式及其对系统造成的所有可能影响,并按每一个故障模式的严重程度、检测难易程度以及发生频度予以分类的一种归纳分析方法;故障模式影响及危害性分析(Failure mode and effects and criticality analysis ,FMECA )是故障模式影响分析和危害性分析(Criticality analysis ,CA )的组合分析方法,分析产品中每一个可能的故障模式并确定其对产品所产生的影响,提出可能采取的预防改进措施,以提高产品可靠性的一种设计分析方法。
一般情况下,将FMEA 和FMECA 统称为“FMEA ”。
应用FMEA 法对民用飞机进行故障分析。
查清整机各故障部位、模式及原因的比率,从整体上掌握该型民用飞机的故障发生情况;找出对整机可靠性影响较大的故障模式;对发生故障频繁的部件或系统深入进行故障模式及原因分析,探寻可靠性改进设计的方向;通过危害度分析,摸清该型民用飞机的薄弱环节,为最终排除其故障提供依据。
1.2分析步骤[1]FMEA 的基本分析步骤如图1所示。
从图1可以看出,进行FMEA 分析最重要的是第5步,即进行危害性分析。
危害性分析的目的是按每一故障模式的危害度类别及故障模式的发生概率所产生的综合影响及其划分等分类,以便全面的评价各种可能出现的故障模式的影响。
1.3故障模式危害度[2]1)零部件故障模式危害度分析零部件i 以故障模式j 发生故障致使该零部件发生故障的危害度为ij CR ,其计算公式为i ij ij ij CR λβα⋅⋅= (1-1)在公式1-1中:ij α——零部件i 以故障模式j 引起该零部件故障的故障模式概率(频率比)ij β——零部件i 以故障模式j 发生故障造成该零部件损伤的概率称为丧失功能的条件概率。
北京航空航天大学软件FMEA分析介绍
输入问题
输出问题
未达到要求的性能 发现的整个产品失效 系统错误信息 其他
22
GJB/Z1391A-2006 实用的软件故障模式分类及其典型示例
类别 软 件 故 障 模 式 示 例
软件的 1)运行时不符合要求 通用故 2)输入不符合要求 障模式 3)输出不符合要求
1)未收到输入 2)收到错误输入 3)收到数据轻微超差 软件的 输入 详细故 故障 4)收到数据中度超差 障模式 5)收到数据严重超差 6)收到参数不完全或遗漏 7)其他
5
关于SFMEA的几个问题
z z z
是测试技术吗? 属于静态还是动态测试技术? 从发现的问题类型的角度和其他静态测试技术有何不 同?
6
概述
z z
不执行程序而发现缺陷,因此属于静态测试技术 可以在早期发现需求的问题、设计的缺陷,体现了尽 早检测的原则 和其他审查、评审等静态方法配合使用,可尽早、尽 可能多的发现需求、设计的缺陷
3
内容
1. 软件FMEA相关基本概念 2. 软件FMEA的分析阶段与级别 3. 软件FMEA分析方法类型 4. 系统级软件FMEA分析方法 5. 系统级软件FMEA实例
4
概述
FMEA是一种传统的可靠性、安全性分析方法,在 硬件的可靠性工作中已获得了广泛的应用,对提高硬 件的可靠性、安全性发挥了重要作用。软件FMEA概念 的提出始于1979年,近年来软件FMEA的应用有逐步增 多的趋势,主要集中在嵌入式软件领域,并成功应用 于安全关键领域,如医疗仪器、军用产品、汽车业等。
z
z
15
软件FMEA方法与分析阶段的关系
16
系统级分析方法
17
系统级SFMEA方法步骤
18
飞行器航电系统的可靠性分析及优化
飞行器航电系统的可靠性分析及优化首先,可靠性分析的第一步是确定系统的功能需求和性能指标。
对于航电系统来说,常见的功能需求包括电力供应、数据传输、信息处理等。
性能指标可以包括系统的故障率、可用性、可恢复性等。
通过明确功能需求和性能指标,可以为可靠性分析提供明确的目标和评估标准。
其次,对于航电系统的可靠性分析,常用的方法之一是故障模式和影响分析(Failure Mode and Effects Analysis,FMEA)。
FMEA是一种定量分析方法,通过识别系统的故障模式,评估故障的严重程度和影响,并制定相应的纠正措施。
通过FMEA可以识别系统中的潜在故障,并采取相应的措施减少系统故障的可能性。
另外,故障树分析(Fault Tree Analysis,FTA)也是一种常用的可靠性分析方法。
FTA通过构建故障树模型,分析系统故障的起因和传播过程,评估系统的可靠性指标。
通过FTA可以明确系统各个组件之间的关系,找出故障的根本原因,并提出相应的改进措施和冗余设计。
在进行可靠性分析的基础上,可以针对系统的潜在故障进行优化设计。
一种常见的优化方法是冗余设计,即在系统中引入多余的部件或功能,以提高系统的可靠性。
例如,可以采用冗余供电系统,当一个供电系统出现故障时,另一个系统可以顶替其功能,确保飞行器不会因为电力问题而失去操控能力。
此外,还可以通过设计故障检测和容错机制,及时发现故障并采取相应的措施。
另外,还可以通过使用高可靠性的组件和材料来提高系统的可靠性。
选择高质量的航空电子元器件,并进行充分的测试和验证,可以减少故障的概率。
此外,对于关键部件,可以采用冗余设计,确保在一个部件发生故障时,其他可用的部件可以继续工作。
在进行可靠性分析和优化的过程中,还需要注重系统的维护和检修。
定期的维修和检查可以及时发现潜在的故障,并采取相应的修复措施,以保证飞行器航电系统的长期稳定运行。
综上所述,飞行器航电系统的可靠性分析和优化是确保飞行器安全运行的重要工作。
【民航精品课件 系统可靠性分析】09-故障树模型(FT)
符号
说明
禁门:
A
仅当“禁门打开条件”发生时,输入事件B发生才导致
禁门打开条件
输出事件A发生;
打开条件写入方框内。
B
顺序与门:
A 顺序条件
B
仅当输入事件B按规定的“顺序条件”发生时,输出事 件A才发生。
A
非门:
输出事件A是输入事件B的逆事件。
B
2013-11-24
9
故障树常用转移符号
符号
说明
相同转移符号(A是子树代号,可用字母数字代替):
而事件标号不同的子树去”,不同的事件标号在三角形
旁注明。
右图表示“相似转移符号所指子树与此处子树相似但 事件标号不同”。
2013-11-24
10
故障树示例
工人坠落 死亡
工人坠落
·
工作高度超过XX米, 下方无阻拦物
安全带设施 未起作用
1
工人失足 坠落
+
身体重心在 船台外
1
安全带设施 未起作用
工作面 打滑
+
安全带设施 的缺陷
未使用 安全带
工人身体 失去平衡
+
+
飞机因发动机故障 不能飞行
2/3
D 发动机A 故障
发动机B 故障
发动机C 故障
D
D
+ 事件符号X7~X12 事件符号X13~X18
X1
E
X4
E
·
+
X2
X3
X5
X6
安全带 支撑物坏
安全 为移动 带坏 工作地
点而卸除
工人疏 忽未用
2013-11-24
可对冷、温和热储备进行建模,在主要事件发生 故障后,根据某种顺序触发储备单元工作。
航空航天系统的可靠性与安全性分析
航空航天系统的可靠性与安全性分析回复标题: 航空航天系统的可靠性与安全性分析第一章:引言航空航天系统的可靠性与安全性一直是航空航天领域的重要关注点。
在航空航天工程中,可靠性是指系统在规定时间内正常工作的概率,而安全性则关乎人身财产的保护和飞行操作的风险控制。
本文将深入探讨航空航天系统的可靠性与安全性分析,以提高飞行安全和效率。
第二章:可靠性分析方法航空航天系统可靠性分析是通过研究系统的故障概率、故障模式和维修时间,以确定系统的可靠性水平。
常用的可靠性分析方法包括失效模式与影响分析、故障树分析和可行性分析等。
失效模式与影响分析通过识别系统的失效模式和评估其对飞行安全和可靠性的影响,为系统优化和维修策略提供依据。
故障树分析则通过建立故障树模型,识别系统失效的可能性及其根本原因。
可行性分析通过对故障发生的可能性和后果的评估,确定系统的可行性水平。
第三章:安全性分析方法航空航天系统的安全性分析是指对系统在设计和操作中的风险进行评估和管理的过程。
常用的安全性分析方法包括风险评估、安全性策略和事故调查等。
风险评估通过对系统设计和操作中的潜在风险进行识别、评估和控制,以降低飞行事故的概率。
安全性策略则是指在识别风险后,制定相应的安全管理措施,确保系统在设计和操作中的安全性。
事故调查则是通过对事故的原因进行分析和总结,为未来系统设计和操作提供经验教训。
第四章:可靠性与安全性工程实践航空航天系统的可靠性与安全性工程实践是保障飞行安全的基础。
在实践中,应建立专业的可靠性与安全性团队,制定完善的工程规程和实施方案。
应定期对系统进行可靠性和安全性评估,并根据评估结果制定相应的改进措施。
同时,应加强人员培训和意识高度,提高航空航天系统操作人员的技能水平和应急处置能力。
第五章:案例研究本章将通过分析历史上的航空航天系统事故案例,探讨可靠性和安全性分析的重要性。
案例研究将重点介绍事故的原因、影响及其对航空航天系统可靠性和安全性的启示。
北航可靠性故障模式影响及危害度分析FMECA课件
FMECA虽是有效的可靠性分析方法,但并非万能。 它不能代替其他可靠性分析工作。应注意FMECA一 般是静态的、单一因素的分析方法。在动态方面还 很不完善,若对系统实施全面分析还需与其他分析 方法(如FTA、ETA等)相结合。
2024/3/4
17
故障模式
故障与故障模式
8
2 故障模式影响分析FMEA
初始约定层次产品
约定层次产品
代 产品 功
码
或
能
功能
标志
1
对每一 产品的 每一故 障模式 采用一 种编码 体系进 行标识
2
记录被 分析产 品或功 能的名 称与标
3
简要描 述产品 所具有 的主要 功能
任务
分析人员
故 故 任务
障
障 阶段
模
原
与
式
因
工作 方式
4
根据故 障模式 分析的 结果简 要描述 每一产 品的所 有故障 模式
2024/3/4
12
实施FMECA应注意的问题
强调“谁设计、谁分析”的原则
“谁设计、谁分析”的原则,也就是产品设计人员 应负责完成该产品的FMECA工作,可靠性专业人员 应提供分析必须的技术支持。
实践表明,FMECA工作是设计工作的一部分。“谁 设计、谁分析”、及时改进是进行FMECA的宗旨, 是确保FMECA有效性的基础,也是国内外开展 FMECA工作经验的结晶。如果不由产品设计者实施 FMECA,必然造成分析与设计的分离,也就背离了 FMECA的初衷。
有效性。对分析提出的改进、补偿措施的实现予以跟踪 和分析,以验证其有效性。这种过程也是积累FMECA工 程经验的过程。
2024/3/4
飞行器故障模式与影响分析的最新进展研究
飞行器故障模式与影响分析的最新进展研究在现代航空航天领域,飞行器的安全性和可靠性始终是至关重要的关注点。
飞行器故障模式与影响分析(Failure Mode and Effects Analysis,简称 FMEA)作为一种重要的可靠性分析方法,一直在不断发展和完善。
本文将探讨飞行器故障模式与影响分析的最新进展,旨在为相关领域的研究和实践提供有益的参考。
一、传统飞行器故障模式与影响分析方法的局限性传统的飞行器 FMEA 方法在过去几十年中发挥了重要作用,但随着飞行器系统的日益复杂和技术的不断进步,其局限性也逐渐显现。
首先,传统方法在处理多因素、非线性的复杂系统时,往往难以准确捕捉故障模式之间的相互关系。
在现代飞行器中,各个子系统之间的交互作用愈发紧密,一个部件的故障可能会引发一系列连锁反应,而传统的线性分析方法难以全面评估这种复杂的影响。
其次,传统 FMEA 对于不确定性的处理能力不足。
在实际情况中,飞行器的运行环境、零部件的性能等都存在一定的不确定性。
然而,传统方法通常基于确定性的假设和数据进行分析,这可能导致分析结果与实际情况存在偏差。
此外,传统方法在面对快速更新的技术和不断变化的设计要求时,灵活性和适应性较差。
新的材料、工艺和设计理念的应用,要求FMEA 方法能够及时跟上并有效应对。
二、最新进展之基于模型的故障模式与影响分析为了克服传统方法的局限性,基于模型的 FMEA 方法逐渐成为研究的热点。
这种方法通过建立飞行器系统的数学模型或物理模型,能够更真实地反映系统的运行特性和故障传播机制。
基于模型的 FMEA 可以利用系统动力学模型、有限元模型等多种形式。
例如,系统动力学模型可以描述系统中各变量之间的动态关系,从而帮助分析故障在时间维度上的演变过程。
有限元模型则能够对飞行器结构的力学性能和潜在故障进行精确分析。
通过模型的仿真和分析,不仅可以更准确地预测故障的发生和影响,还能够对不同的设计方案进行比较和优化,从而在设计阶段就有效地降低故障风险。
使用可靠性分析来排除飞机频发故障
使用可靠性分析来排除飞机频发故障可靠性调查是通过事实案例分析、总结来调查某一性能是否符合这一项目,可靠性测试是一项重要实验,它是指运用应用程序进行性能测试,在项目运行之前找出无法运作的障碍,从而进一步排除障碍,保证项目正常运行。
本文通过具体事例进行可靠性分析,排除飞机的频发故障,保证飞机平稳运行,保证飞机的安全性与可靠性。
标签:飞机;可靠性;故障排除随着交通运输行业的发展,飞机成为了越来越多人所选择的交通工具。
要保证登机人员的安全,就要在飞机制造过程中使用可靠性分析与检测,排除故障,保证飞机的平稳运行。
在飞机飞行的过程中,减震支柱起着极大作用,它可以吸收飞机着陆时的撞击能量,减小撞击力,并减弱在滑行和滑跑时的颠簸跳动。
由于某公司所运行的飞机中减震支柱低的记录较多,所以本文通过对此公司的案例分析进行飞机故障排查。
1 可靠性分析意义可靠性分析是指在设备的长期运行中,为了保证其无故障的发生而进行的测量与统计,从而总结出适合设备运行的系统的过程。
可靠性的优良直接影响到设备是否可以长期使用,并且影响到设备在项目中的使用的安全性。
可靠性高的设备使用率高。
设备的可靠性由固有可靠性和使用可靠性构成。
当固有可靠性低或使用可靠性低,或这两种可靠性都低时,设备就有可能发生故障。
这就要求可靠性分析的相关人员提出可实行的建议防止事故发生。
固有可靠性与使用可靠性相互独立而又相互依存。
当固有可靠性提高时,提高使用可靠性就比较容易;而当固有可靠性低时,要提高使用可靠性就十分困难。
因此想要提高设备可靠性的最重要的一点就是提高设备固有可靠性。
而提高设备固有可靠性的前提就是进行可靠性分析。
2 可靠性分析步骤可靠性分析可以分为五个环节,各个环节相互紧扣,缺一不可。
(1)列举故障,只有将飞机故障一一列举,才能明确目标。
同时应列举最近一段时期所发生的故障,缺包故障的实时性有利于措施的提出。
(2)查找规律,尽可能找出可能影响到飞机运行的所有因素,然后通过对大量事实的分析统计,找出相关规律,排除对飞机运行不影响的因素,尽量使用数据分析,增强结果可靠性。
故障模式影响及危害性分析桉例教学资料讲解
表 1 故障模式影响分析(FMEA)表
初始约定层次产品
任务
审核
第
约定层次产品
分析人员
批准
页•共 页 填表日期
代 码
产品或 功能标
志
功 能
1
2
3
对每一 记录被 简要
产品的 分析产 描述
每一故 品或功 产品
障模式 能的名 所具
采用一 称与标 有的
种编码 志 主要
体系进
功能
行标识
2020/6/15
故障模 式
故障 原因
任务阶 段与
工作方 式
故障影响
局部 影响
高一 层次 影响
最终 影响
严酷度/ 故障发 生概率
等级
故障检 测方法
设计改 进措施
使用 补偿 措施
备注
4
5
6 7 8 9 10 11 12 13 14
根据故 根据故 根据任 根据故障影响分析 按每个 根据产 根据故障影响、主要记录
障模式 障原因 务剖面 的结果,简要描述 故障模 品故障 故障检测等分对其它栏
摇连支驾 驶
臂杆架杆
配
外 支
配 重 铆
绞
电 机 效 应
拉
钉
机
重臂
链构杆
011 012 013 021 022 023 031 032 033 034 041 042 043 044 051 052 053 061 062 063
在系统的组成基础上完成约定层次划分
2020/6/15
6
确定故障判据,完成故障模式分析
操纵组件04
配重05
调整片06
安 定 面 后
梁
支螺 臂栓
北京航空航天大学软件FMEA分析
6)收到参数不完全或遗漏
7)其他
23
GJB/Z1391A-2006 实用的软件故障模式分类及其典型示例
类别
软件的 详细故 障模式
软件故障模式示例
1)输出结果错误(如输出项缺损或 多余等)
1)程序无法启动
2)输出数据精度轻微超差
10
分析阶段及分析对象
11
分析阶段和对象
z 分析阶段:
可用于软件开发后期的可靠性分析 更适用于软件开发阶段的早期,如需求分析和概要设计阶段 因为软件质量是设计出来的!
z 分析对象:
硬件可到导线、元件、焊点,因为失效模式明确且有限 软件到语句级基本不可行,太繁琐! 根据软件结构层次和功能来确定
19
步骤2——失效模式分析
z 软件失效模式的分析是软件FMEA的基础 z 针对每个分析对象,确定其潜在的失效模式
例:响应时间超时或者输出错误的值等
20
失效模式
z 国内外相关标准对软件失效、软件故障和软件异常现 象的描述,可用于指导软件失效模式分析。
IEEE “Standard to Classification for Software Anomalies 93”标准
国军标《GJB/Z1391A-2006故障模式、影响及危害性分析指 南》
21
IEEE软件异常分类
软件异常类型
操作系统失效 程序挂起 程序失败
输入问题
输出问题
未达到要求的性能 发现的整个产品失效 系统错误信息 其他
具体软件异常
——
——
程序不能自动启动
程序运行不能终止
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ程序不能退出
错误输入被接受
正确输入被拒绝
航天产品可靠性分析案例
航天产品可靠性分析案例电连接器及其组件是航天系统工程重要的配套接口元件,散布在各个系统和部位,负责着信号和能量的传输。
其连接好坏,直接关系到整个系统的安全可靠运行。
由电连接器互连组成各种电路,从高频到低频、从圆形到矩形、从通过上百安培的大电流连接器到通过微弱信号的高密度连接器、从普通印制板连接器到快速分离脱落等特种连接器,几乎所有类型品种的电连接器在航天系统工程中都得到了大量应用。
例如某型号地面设备就使用了各种电连接器400套。
任何一个电连接器接点失灵,都将导致航天器的发射和飞行失败。
战术导弹弹体内的导引头、战斗机、发动机、自动驾驶仪等关键部件,都是通过由电连接器为基础器件,使成百上千个接点的电缆网组成一个完整的武器互连系统,一个接点出现故障,即会导致整个武器系统的失效。
电连接器的可靠性包括固有可靠性和使用可靠性两方面。
图1列出了影响电连接器可靠性的主要因素。
一、固有可靠性电连接器的固有可靠性一般是指电连接器制造完成时所具有的可靠性,它取决于电连接器的设计、工艺、制造、管理和原材料性能等诸多因素。
电连接器制作完成后,其失效模式和失效机理已固定,因此只有在可靠性设计的基础上,保证生产线上严格采取可靠性技术措施(如生产工艺的严格控制、生产环境条件的控制、各工序过程中的质量检测等),才能保证电连接器的固有可靠性。
1、设计可靠性合理选材选材是保证电连接器电性能和可靠性的重要前提,电连接器所用材料决定了工作温度上限,而起决定作用的是绝缘材料、环境密封电连接器所用的密封材料、胶粘材料、壳体和接触件所用材料等。
材料选用涉及连接器的力学、电气、环境等性能要求和材料本身的理化性能等。
其中材料热学性能(耐热温度、热导率、高温强度及热变形等)是设计必须考虑的主要因素。
电连接器绝缘体选用不同的绝缘材料,其绝缘耐压等电气性能也有明显差异。
电连接器壳体和接触件选用时,除考虑导电、导热和结构刚度外,还应考虑相互配合和接触材料的电化学相容性和硬度匹配性。
航天产品故障模式及影响分析改进研究
Instrumentation and Equipments 仪器与设备, 2023, 11(3), 210-214 Published Online September 2023 in Hans. https:///journal/iae https:///10.12677/iae.2023.113028航天产品故障模式及影响分析改进研究崔铁铮,李文钊北京宇航系统工程研究所,北京收稿日期:2023年7月22日;录用日期:2023年8月24日;发布日期:2023年9月1日摘要本文针对航天产品的具体特点和应用需求,在GJB/Z 1391基础上结合型号工作实践,从故障模式识别和风险分析两方面,提出进一步提升航天产品FMEA 效果的改进方法和实施途径,有助于进一步识别产品薄弱环节并采取针对性的改进措施,提高产品可靠性。
关键词FMEAResearch on Improvement of Failure Mode and Impact Analysis for Aerospace ProductsTiezheng Cui, Wenzhao LiBeijing Aerospace Systems Engineering Research Institute, BeijingReceived: Jul. 22nd , 2023; accepted: Aug. 24th , 2023; published: Sep. 1st , 2023AbstractThis article focuses on the specific characteristics and application requirements of aerospace products. Based on GJB/Z 1391 and combined with model work practice, it proposes improvement methods and implementation approaches to further improve the FMEA effect of aerospace prod-ucts from the aspects of fault mode identification and risk analysis. This helps to further identify weak links in the product and take targeted improvement measures to improve product reliability.KeywordsFMEA崔铁铮,李文钊Copyright © 2023 by author(s) and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0)./licenses/by/4.0/1. 引言故障模式及影响分析(FMEA)是GJB 450B《装备可靠性工作通用要求》规定必做的一项可靠性分析工作,也是一种分析产品所有可能的故障模式及其可能产生的影响,并按每个故障模式产生影响的严重程度及其发生概率予以分类的归纳分析方法。
故障模式影响及危害性分析案例教学
某型军用飞机升降 舵系统
12.09.2020
h
1
某型军用飞机升降舵系统的FMECA
学习要求 要求通过案例分析基本掌握硬件FMECA分析技术,如功能分析、约定层次划分、故障模式分析、故障 影响分析和设计改进措施的制定等。
教学内容 产品描述 系统功能分析,系统约定层次划分 故障模式影响分析 危害性分析 填写FMECA表格 输出危害性矩阵图、Ⅰ/Ⅱ类故障模式清单、设计改进措施等
062
拉
杆 063
某型军用飞机升降舵系统的组成
12.09.2020
h
4
系统功能分析
绘制升降舵系统 功能与结构图 ,完成系统功 能分析
保 证 飞 机 纵 向 操 纵 性
12.09.2020
(功能部分) h
安定面后梁(011) 支 臂(012) 螺 栓(013) 轴 承(021) 支 臂(022) 滚 珠(023) 扭 力 管(031) 摇 臂(032) 法 兰 盘(033)
的结果, 结果,简 说明发生 的局部、高一层次和最终定其严酷 原因、影 简要描述设计改进释和补充说
简要描述 要描述每 故障的的 影响并分别填入第7栏--9 度和发生 响等分析 与使用补偿措施 明
每一产品 一故障模 任务阶段 栏
概率等级 结果,简
的所有故 式的所有 与该阶段
要描述故
障模式 故障原因 内产品的
调配片 (06)
飞 机 升 降 舵 系 统
5
系统约定层次划分
根据升降舵的结构和功能,结合FMEA的需要,完成升降舵所属飞机约定层次 的划分
某型军用飞机
升降舵系统
安定面支承01
轴承组件02
可靠性工程ReliabilityEnginnering-北航
工程过程与质量管理(各阶段的关键点)
2013-7-15
12
可靠性工程概述
可靠性工程概念
为达到产品的可靠性要求而进行的一套设计、研制、 生产和试验工作:设计分析、试验与验证、管理、信 息与评估 RE是可靠性系统工程的一个分支,是可靠性系统工程 的核心,也是RMSE的首要任务。产品的可靠性是设计、 生产和管理出来的 可靠性工程装备开发系统工程的一个分支。服从装备 开发系统工程和工程过程的基本规律
并行
改传统的串行方式为并行方式 并行与协调
以产品为核心
需求牵引,思想观念的更新
2013-7-15 11
工程过程概念
设计 (方案) RMS 产品 功能/ 性能 其他 其他 生产 制造(工 艺、工 装、生产) RMS 产品 工装 设计 工艺 RMS
设计 工艺 产品 工装 其他 生产 其他 生产 工装 RMS 产品 设计 工艺
2013-7-15 0.865 0.925 0.8
功能/性能,款式、构型等 0.6 可靠性(寿命)、维修性、产品支援 质量 价格/使用费用
0.865
0.52
6
装备研制与可靠性工程
系统工程(System Engineering)
系统工程是组织管理系统的规划、研究、设计、制造、 试验和使用的科学方法,是一种对所有系统都具有普 遍意义的科学方法[钱学森] 从整体出发合理开发、设计、实施和运用系统的工程 技术[中国大百科]
2013-7-15 15
可靠性工程内涵及其外延
产品特性
产品(系统)
固有属性
可靠性 维修性 保障性
故障
系统失效 (不可靠) 事故 (不安全)
安全性
航空航天电子设备的可靠性验证与故障排除方法
航空航天电子设备的可靠性验证与故障排除方法随着航空航天技术的不断发展,各种电子设备在飞行器中扮演着至关重要的角色。
为了确保航空航天电子设备的正常运行,可靠性验证和故障排除是必不可少的环节。
本文将探讨航空航天电子设备的可靠性验证方法和故障排除策略。
一、可靠性验证方法1. 可靠性测试可靠性测试是验证电子设备在特定环境下工作的能力。
在航空航天领域,可靠性测试通常包括高温、低温、高湿度、低压力等环境条件测试。
通过模拟极端情况,可以评估电子设备在极端环境下的工作稳定性和可靠性,以确保其能够在各种恶劣条件下正常工作。
2. 功能性测试功能性测试是验证电子设备各项功能是否符合要求的测试方法。
通过对电子设备进行输入输出操作和参数调整,检测设备的各项功能是否正常。
对于航空航天电子设备来说,功能性测试包括通信功能、导航功能、数据传输功能等方面的验证,以确保设备在实际使用中能够正常运行。
3. 可行性研究可行性研究是评估电子设备在特定条件下是否可行的方法。
在航空航天领域,由于航空器的特殊要求,对于新型电子设备的引入需要进行可行性研究。
这包括对设备的可靠性、适应性以及对飞行安全的影响进行评估,从而确定该设备是否适合在航空航天领域中使用。
二、故障排除方法1. 故障诊断故障诊断是确定电子设备故障原因的过程。
在航空航天领域,由于飞行安全的重要性,快速有效的故障诊断是至关重要的。
通过仔细分析设备的规格和工作状态,结合故障现象和检测结果,可以确定故障产生的原因,为后续的修复工作提供指导。
2. 故障修复故障修复是根据故障诊断结果进行设备维修的过程。
在航空航天领域,故障修复需要严格按照相关的标准和流程进行。
修复过程中需要对设备进行更换、调试等操作,确保设备能够重新达到正常工作状态。
3. 故障分析故障分析是对故障原因进行深入研究并提出改进措施的过程。
在航空航天电子设备故障排除中,故障分析可以帮助我们提高设备的可靠性和稳定性。
通过借鉴故障案例和故障数据,并结合系统分析和模拟实验等方法,可以找到故障产生的根本原因,并提出相应的改进措施,以避免类似故障再次发生。
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障模式 能的名 所具
采用一 称与标 有的
种编码 志 主要
体系进
功能
行标识
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故障模 式
故障 原因
任务阶 故障影响
段与 工作方 局部
式 影响
高一 层次 影响
最终 影响
严酷度
故障检 测方法
设计改进措施 使用补偿措施
备注
4
5
6 7 8 9 10 11
12
13
根据故 根据故 根据任 根据故障影响分析 按每个 根据产 根据故障影响、主要记录
述每一 每一故 的任务 入第7栏--9栏
生概率 析结果,
产品的 障模式 阶段与
等级 简要描
所有故 的所有 该阶段
述故障
障模式 故障原 内产品
检测方
因 的工作
法
方式
14
填写FMECA表格
根据前面分析,填写FMECA表,如下表所示:
WJ5AI发动机系统故障模式影响分析(FMECA)表
初始约定层次:运七飞机 约 定 层 次: J16-G10A螺旋桨
皮肌炎是一种引起皮肤、肌肉、 心、肺、肾等多脏器严重损害的, 全身性疾病,而且不少患者同时 伴有恶性肿瘤。它的1症状表现 如下:
1、早期皮肌炎患者,还往往 伴有全身不适症状,如-全身肌 肉酸痛,软弱无力,上楼梯时感 觉两腿费力;举手梳理头发时, 举高手臂很吃力;抬头转头缓慢 而费力。
系统约定层次划分
障模式 障原因 务剖面 的结果,简要描述 故障模 品故障 故障检测等分对其它栏
分析的 分析结 简要说 每一个故障模式的 式确定 模式原 析结果简要描的注释和
结果, 果,简 明发生 局部、高一层次和 其严酷 因、影 述设计改进与补充说明
简要描 要描述 故障的 最终影响并分别填 度和发 响等分 使用补偿措施
任 务:起飞/着陆 全部 分析人员:
审定: 批准:
第1页 共1页 填表日期:2007.04.11
产品或功能 标识
代 码 产品 部件
名称 代号
功能
故障模 式
故障原因
任务阶
故
段及
工作方 式
局部影响
障影响
高一层 次影响
最终影响严度酷故检方障测法
补偿措施
发 生 概 率 等
级
a. 变距 功能失 效
变距机构 组成零组 件裂纹;
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11
故障模式影响分析
严酷度类别定义:结合航空产品的特点,确定升降舵系 统严酷度类别定义
严酷度类别
严重程度定义
Ⅰ类 这是一种会导致顺桨系统毁坏的故障。
这种故障会导致顺桨系统部分严重损坏,不 Ⅱ类 能完成基本功能。
这种故障会引起顺桨系统的部分功能无法完 Ⅲ类 成,为了完成这些功能,需要采取应急措施。
连 杆
夹 紧 箍
紧 箍 螺
变 距 杆
栓
油 缸 螺 帽
通 气 堵 头
转 接 管
滑 油 管 螺 帽
活 塞 盖
离 心 定 距 器
液压 定距 分油 活门
调 整 衬 套
油 缸 螺 帽
油 缸
止 动 螺 帽
顺 桨 限 动 环
桨帽 定心 轴套
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10
确定故障判据,完成故障模式分析
确定顺桨系统的故障判据 确定顺桨系统的故障模式库 完成顺桨系统零、组件产品的故障模式分析
根据顺桨系统的结构和功能,结合FMEA分析的需要,
完成顺桨系统约定层次的划分
初始约 定层次 第一层
顺桨系统
约定层 次
调速器
桨毂
顺桨泵
最低约 定层次
顺
回
桨选桨
分择分
油活油
活门活
活 塞 组 件
活 塞 盖 组 件
桨 壳 组 件
门
门
接
油直
油
缸属 组零 件件
管 嘴 组
电 机
齿 轮 泵
件
活堵 塞头
夹
桨 套
桨 壳
输出危害性矩阵图、 Ⅰ、Ⅱ类故障模式清单、设计改进措施等 给出顺桨系统的FMECA分析结论
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16
谢谢
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17
6
Байду номын сангаас
产品描述
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7
系统功能分析
绘制顺桨系统功能与结构图,完成系统功能分析
顺 桨 泵
螺旋桨 顺桨系
统
桨 毂
调 速 器
电机 齿轮泵 直属零件 桨壳组件 油缸组件 活塞组件 活塞盖组件 接管嘴组件 顺桨分油活门 选择活门 回桨分油活门
驱动齿轮泵 输出高压滑油
传递变距力
总体连接,传递载荷 储油
近乎为零
某一故障模式发生概率小于产品总故障概 率的0.1%
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FMECA表格选用
选用如下FMECA表:
故障模式影响分析(FMEA)表
初始约定层次产品
任务
审核
第 页•共 页
约定层次产品
分析人员
批准
填表日期
代 码
产品或 功能标
志
功 能
1
2
3
对每一 记录被 简要
产品的 分析产 描述
每一故 品或功 产品
高概率
某一故障模式发生概率大于产品总故障概 率的20%
B 有时发生
中等概率
某一故障模式发生概率大于产品总故障概 率的10%,小于20%
C 偶然发生
不常发生
某一故障模式发生概率大于产品总故障概 率的1%,小于10%
D
很少发生
不大可能发生
某一故障模式发生概率大于产品总故障概 率的0.1%,小于1%
E 极少发生
液压力和桨叶离心力 相互转换 自动定距
保证滑油从螺旋桨轴 的头部流入螺旋桨内
开关顺桨油路 顺桨泵进油时,打开顺桨
分油活门 控制小矩油压
顺桨/ 回桨 高压 滑油
连接桨 叶及发 动机并 传递扭
矩
保持发 动机平
衡转 速,控 制各种 顺桨系
统
吸功 变距 适应 不同 飞行
状态
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皮肌炎图片——皮肌炎的症状表现
设计改进措施等
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2
产品描述
J16-G10A螺旋桨顺桨系统 螺旋桨除了在工作范围内能变距外,还能固定在顺 桨位置,即桨叶对飞机飞行时产生最小阻力这样 一种位置.
正常位置
顺桨位置
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3
产品描述
功能及组成
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4
产品描述
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5
产品描述
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这种故障对顺桨系统的功能无影响,仅轻度 Ⅳ类 影响产品有效使用和操作。
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危害性分析
进行定性的危害性分析之前须明确给出故障模式发生概 率等级定义。结合航空产品的特点,给出升降舵系统故 障发生概率等级定义
故障模式发生
等级 定义
概率的特 故障模式发生概率(在产品使用时间内)
征
A 经常发生
故障模式影响及危害性分析案例教学
J16-G10A 螺旋桨顺桨系统
北京航空航天大学工程系统工程系
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1
螺旋桨顺桨系统系统的FMECA
学习要求
要求通过案例分析基本掌握硬件FMECA分析技术, 如功能分析、约定层次划分、故障模式分析、故障 影响分析、和设计改进措施的制定等。
教学内容
产品描述 系统功能分析,系统约定层次划分 故障模式影响分析 危害性分析 填写FMECA表格 分析输出危害性矩阵图、Ⅰ、Ⅱ类故障模式清单、
起飞/着 陆 全部
妨碍变距
不能控 制桨叶 角
飞行 飞机振动 Ⅲ 员感
觉
停车顺桨
E
1
桨毂
G10- 变距、 0000 联接
b. 联接 失效
裂纹
起飞/着 陆 全部
桨袖断裂
桨套、 桨叶等 脱体
击坏飞机 其他部件;Ⅱ 飞机振动
关、重零组件 转速磁力探伤; 变化控制渗碳层厚
度
E
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FMECA输出