系统可靠性仿真 ppt课件
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系统工程导论第十章系统可靠性.ppt
❖ 3．故障时间
❖ (1)平均故障前时间(mean time to fault， MTTF)。是不可修复的产品在发生故障前时间的均值。 它是在规定的条件下和规定的时间内，产品的寿命 单位总数与故障产品总数之比。
❖ (2)平均故障间隔时间(mean time between faults，MTBF)，是可修复产品在相邻两次故障之间 的平均工作时间。
❖ 对于电子元器件而言，随着环境变化、电源电 压变化等，不仅有漂移性变化，还伴随着储存和使 用时间在进行着不可逆的特性参数值退化的变化。
❖ 4．环境防护设计
❖ 环境条件就是指产品在储存、运输和工作过程 中可能遇到的一切外界影响。环境条件对产品的可 靠性有着重大的影响。如：温度、湿度、霉菌、盐 雾、尘埃、电磁干扰等。所以要进行抗干扰设计、 “三防”设计等。
造、使用和维修的整个过程之中。可靠性技术是一门综合性的工程技术，
是系统工程的一个重要组成部分。
❖ 10．2．2 系统可靠性的含义
❖
系统可靠性指的是系统在规定条件下和规定时间内完成
规定功能的能力。
❖
狭义上讲，可靠的反义就是容易发生故障。尽可能设计
与制造不发生故障的系统，这是可靠性工作的目的，而与此
有关的一切工程方法就是可靠性技术。产品和系统在使用过
❖ 为了提高系统可靠性，从设计角度还可采取以 下措施。
❖ 1．优选元器件
❖ 在系统设计时，根据给定的环境条件和可靠性 要求，尽可能采用已经正式投入生产的、工艺上成 熟的元器件；尽可能采用已经标准化的元器件，并 且尽可能减少元器件串联环节；尽可能采用高可靠 性的新技术成果，如超微型电子管、固体电路等。
❖ 4．冷储备
❖ 如图10-19所示，两个(或更多个)相同元 件A、B并联但不同时工作，当工作元件失效 时，系统立即切换到备份元件上，备份元件 开始工作，这样，系统的功能得以继续维持。 这种储备方式称为冷储备，即非工作储备。 切换动作可以手动或自动，但是都需要有检 测故障的传感器C与切换开关K。
第4章 系统可靠性模型与分析 ppt课件
2020/12/27
2
本章主要内容
• 研究由单元、部件等的组成以及系统可靠 性
• 研究可靠性建模，分析并介绍几种系统可 靠性的计算方法
2020/12/27
3
可靠性建模
• 可靠性建模的目的是产生一个系统在其使用环境中的数 学描述。
• 可靠性模型实际上是系统失效定义的模型。
• 系统内功能关系必须通过组件到部件/零件级逐级来开 发。对于大系统，通常最好先确定主要分系统间的关系， 然后再单独考虑每个分系统。
1
K
2
故障故检障测监和测转和
换转装换置装置
n
非非工工作作贮贮备备系系统统可可靠靠性性框框图图
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如汽车的轮胎作为备用单元的系统
旁联系统又根据备用单元在备用期间失效与否分为两大系统， 即冷贮备系统与热贮备系统。 冷贮备系统是当贮备单元在贮备期间失效率为零的系统。 热贮备系统是当贮备单元在贮备期间失效率不为零的系统。
1
1
2
1
1
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并联模型
即使单元故障率都是常数，而并联系统的故障 率不再是常数。
λ
λ1 λ λ1=λ2
λ
λ2
λs（t）λ2
λs（t）
λ1 λs（t）
t
t
t
并联模型故障率曲线
当系统各单元的寿命分布为指数分布时，对于n 个相同单元的并联系统，有
Rs(t)1(1et)n
s 0Rs(t)dt121n1
– 一个系统及功能是由许多分系统级功能实现的
– 通过自上而下的功能分解过程，可以得到系统功能的
层次结构
• 功能的逐层分解可以细分到可以获得明确的技术要求的最低层
第4章系统可靠性设计PPT课件
则单元分配的可靠度为：
Ri (Rs )1 n (i 1, 2, , n)
（4-68）
第16页/共23页
（2）并联系统
对于并联系统，由式(4-8)可知：
Rs 1 (1 Ri )n
故单元应分配的可靠度
为：
Ri 1 (1 Rs )1 n (i 1, 2, , n)
:
第17页/共23页
2. 按相对失效概率分配可靠度
n
Fs (1 R1 )(1 R2 ) (1 Rn ) (1 Ri ) i 1
所以并联系统的可靠度为
n
Rs 1 Fs 1 (1 Ri ) i 1
（4-7）
当 R 1 R 2 R n R 时，则有
Rs 1 (1 R)n
（4-8）
由此可知，并联系统的可靠度 Rs 随单元数量的增加和单元可靠度 的增加而增加。
设各元件的复杂度为 Ci (i 1, 2, , n) 。 因为各元件的失效概率 正比于其复杂度 则对串联系统有下式成立
，即 Fia kCi ，
n
n
Rsa (1 Fia ) (1 kCi )
i 1
i 1
（a）
第20页/共23页
由于 是已知的，而 可由元件的结构复杂程度以及零部件的 数目大小定出，也是已知的，
第15页/共23页
1. 平均分配法
平均分配法是对系统中的全部单元分配以相等的可靠度。
（1）串联系统 当系统中n 个单元具有近似的复杂程度、重要性以及制造成本时， 则可用平均分配法分配系统各单元的可靠度。 该分配法是按照系统中各单元的可靠度均相等的原则进行分配。 对由n 个单元组成的串联系统，若知系统可靠度为Rs ，由于
可靠性预测是一种预报方法，它是从所得的失效率数据预报一个 元件、部件、子系统或系统实际可能达到的可靠度，即预报这些元件 或系统等在特定的应用中完成规定功能的概率。
《可靠性分析》课件
挑战
实际应用中可能面临数据保密、隐私保护 等问题。
THANKS
感谢观看
详细描述
可靠性框图是一种图形化的分析方法，通过对系统各组成部分的逻辑关系进行分析，建立可靠性框图，从而合理 地分配系统的可靠性指标，为优化系统设计和提高整体可靠性提供依据。
蒙特卡洛模拟法
要点一
总结词
通过数学统计方法模拟系统性能的变化过程，评估系统可 靠性的方法。
要点二
详细描述
蒙特卡洛模拟法是一种基于概率统计的分析方法，通过对 系统性能的变化过程进行模拟，计算出系统在不同状态下 的可靠性指标，为优化系统设计和提高可靠性提供依据。 该方法适用于复杂系统和不确定性较大的情况。
机械设备
机械设备在运行过程中，由于磨损、疲劳、腐蚀等因素的影响，可能会出现各种故障和事故。通过可 靠性分析，可以预测和评估机械设备的寿命和可靠性，从而优化设备设计、生产和维护，提高设备运 行效率和安全性。
具体而言，可靠性分析在机械设备中的应用包括：对发动机、传动系统、液压系统等进行寿命预测和 故障分析，以及进行可靠性评估和预防性维修等。
化工产品
化工产品在生产和存储过程中，由于化学反应、温度、压力等因素的影响，可能 会出现各种事故和环境污染。通过可靠性分析，可以预测和评估化工产品的安全 性和可靠性，从而优化产品设计、生产和存储，降低事故风险和环境污染。
具体而言，可靠性分析在化工产品中的应用包括：对化学反应过程、压力容器、 管道等进行安全性和可靠性评估，以及进行风险分析和预防性维护等。
03
可靠性分析的应用领域
电子产品
电子产品在生产和使用过程中，由于各种因素（如温度、湿度、压力、振动等）的影响，可能会出现性能下降或故障的情况 。通过可靠性分析，可以预测和评估电子产品的寿命和可靠性，从而优化产品设计、生产和维护，提高产品质量和客户满意 度。
《系统可靠性分析》课件
可靠性是指系统在特定时间段内正常工作的概 率。它是衡量系统整体可靠性的重要指标。
可靠性分析方法
1
故障树分析(FTA)
FTA是一种通过构建故障树来识别系统故障的方法。它可以帮助我们分析故障的 根源和传播路径。
2
事件树分析(ETA)
ETA是一种通过构建事件树来评估系统失效概率和安全性的方法。它帮助我们预 测系统可能发生的各种事件。
反馈控制技术
反馈控制技术通过实时监测和 调节系统的状态和性能来提高 系统的稳定性和可靠性。
应用案例分析
计算机系统的可靠性分析
通过统计计算机系统的故障率、MTBF和MTTR， 我们可以评估系统的可靠性，并采取措施提高 其稳定性和性能。
汽车电子控制系统的可靠性分析
对汽车的电子控制系统进行可靠性分析，可以 帮助我们识别潜在的故障和风险，并采取措施 提高系统的可靠性和安全性。
总结
• 可靠性分析的重要性：确保系统高效稳定运行，减少损失。 • 可靠性分析方法的选择：根据需求和系统特点选择适合的分析方法。 • 可靠性增强技术的应用：通过冗余、容错和反馈控制等技术提高系统
的可靠性。
以上就是本次《系统可靠性分析》PPT课件大纲，谢谢收看。
系统可靠性指标
故障率
故障率是单位时间内发生故障的次数。它是衡 量系统故障频率的重要指标。
平均修复时间(MTTR)
MTTR是指系统发生故障后修复的平均时间。它 是衡量系统可恢复能力的关键参数。
平均无故障时间(MTTF)
MTTF是指系统在特定时间段内没有发生故障的 平均时间。它表示系统的可靠性。
可靠性(R)
《系统可靠性分析》PPT 课件
本PPT课件介绍了系统可靠性分析的重要性、指标、方法和增强技术，并以计 算机系统和汽车电子控制系统为案例进行应用分析。谢谢收看！
可靠性分析方法
1
故障树分析(FTA)
FTA是一种通过构建故障树来识别系统故障的方法。它可以帮助我们分析故障的 根源和传播路径。
2
事件树分析(ETA)
ETA是一种通过构建事件树来评估系统失效概率和安全性的方法。它帮助我们预 测系统可能发生的各种事件。
反馈控制技术
反馈控制技术通过实时监测和 调节系统的状态和性能来提高 系统的稳定性和可靠性。
应用案例分析
计算机系统的可靠性分析
通过统计计算机系统的故障率、MTBF和MTTR， 我们可以评估系统的可靠性，并采取措施提高 其稳定性和性能。
汽车电子控制系统的可靠性分析
对汽车的电子控制系统进行可靠性分析，可以 帮助我们识别潜在的故障和风险，并采取措施 提高系统的可靠性和安全性。
总结
• 可靠性分析的重要性：确保系统高效稳定运行，减少损失。 • 可靠性分析方法的选择：根据需求和系统特点选择适合的分析方法。 • 可靠性增强技术的应用：通过冗余、容错和反馈控制等技术提高系统
的可靠性。
以上就是本次《系统可靠性分析》PPT课件大纲，谢谢收看。
系统可靠性指标
故障率
故障率是单位时间内发生故障的次数。它是衡 量系统故障频率的重要指标。
平均修复时间(MTTR)
MTTR是指系统发生故障后修复的平均时间。它 是衡量系统可恢复能力的关键参数。
平均无故障时间(MTTF)
MTTF是指系统在特定时间段内没有发生故障的 平均时间。它表示系统的可靠性。
可靠性(R)
《系统可靠性分析》PPT 课件
本PPT课件介绍了系统可靠性分析的重要性、指标、方法和增强技术，并以计 算机系统和汽车电子控制系统为案例进行应用分析。谢谢收看！
系统可靠性模型建立幻灯片PPT
RBD和原理图的关系
第一种情况，若单元1，2功能是相互独立的，只有每个 单元都实现自己的功能（开启），系统才能实现液体流 通的功能，若其中有一个单元功能失效，则系统功能就 失效，液体就被截流。 第二种情况，单元1，2功能至少有一个功能正常，系统 就能实现截流功能。只有当所有的单元功能都失效，系 统功能才失效。
2021/5/25
可靠性设计
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基本可靠性模型－任务可靠性模型
在进行设计时，根据要求同时建立基本可靠性及 任务可靠性模型的目的在于，需要在人力、物力、 费用和任务之间进行权衡。 设计者的责任就是要在不同的设计方案中利用基 本可靠性及任务可靠性模型进行权衡，在一定的 条件下得到最合理的设计方案。 为正确地建立系统的任务可靠性模型，必须对系 统的构成、原理、功能、接口等各方面有深入的 理解。
it ei 1
图3-35行程开关 i 1 可靠性框i图 1
2021/5/25
可靠性设计
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RBD和原理图的关系
原理图表示系统中各部分之间的物理关系， 而RBD表示系统中各部分之间的功能关系， 即用简明扼要的直观方法表现能使系统完 成任务的各种串—并—旁联方框的组合。 虽然根据原理图也可以绘制出可靠性逻辑 图，但并不能将它们二者等同起来。
大气数 据系统
固定 增稳
机体
起落架
自检
图3-4 F/A-18基本可靠性框图
2021/5/25
可靠性设计
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F/A-18任务可靠性模型
2021/5/25
可靠性设计
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可靠性模型示例
可靠性框图
（收音机）1
1
1
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天线
23 高频 放大
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系统可靠性分析方法课件
总结词
可靠性框图是一种图形化工具，用于描述系统各组成部分之间的逻辑关系和相互依赖性 。
详细描述
可靠性框图通过绘制方框和箭头，表示系统各组成部分之间的连接关系和信息流向。通 过分析可靠性框图，可以评估系统各部分对整体可靠性的贡献程度，以及潜在的薄弱环
节。
蒙特卡洛模拟法
总结词
蒙特卡洛模拟法是一种基于概率统计的可靠性分析方法，通过模拟系统在不同条件下的性能表现来评估其可靠性 。
系统可靠性分析方法 课件
目录
• 系统可靠性概述 • 可靠性分析方法 • 系统可靠性建模 • 系统可靠性评估 • 系统可靠性优化 • 系统可靠性工程实践
01 系统可靠性概述
定义与特点
定义
系统可靠性是指在规定时间和条 件下，系统完成规定功能的能力 。
特点
与系统设计、制造、使用和维护 等密切相关，是系统性能的综合 表现。
综合化与智能化阶段
随着科技的不断发展， 可靠性工程逐渐与其他 学科融合，并向智能化 方向发展。
02 可靠性分析方法
故障模式与影响分析（FMEA）
总结词
故障模式与影响分析是一种预防性的可靠性分析方法，通过对产品或系统的各 个组成部分进行深入分析，识别潜在的故障模式及其对系统性能的影响。
详细描述
FMEA从设计阶段开始，对产品或系统的每个组成部分进行逐一分析，列出可能 的故障模式，并评估其对系统性能的影响程度。通过优先排序，确定需要重点 关注的潜在故障模式，为改进设计和开发提供依据。
混联系统
01
由串联和并联混合组成的系统，既有串联部分也有并联部分。
混联系统建模
02
综合考虑串联和并联的特点，建立数学模型来描述系统的可靠
性。
可靠性框图是一种图形化工具，用于描述系统各组成部分之间的逻辑关系和相互依赖性 。
详细描述
可靠性框图通过绘制方框和箭头，表示系统各组成部分之间的连接关系和信息流向。通 过分析可靠性框图，可以评估系统各部分对整体可靠性的贡献程度，以及潜在的薄弱环
节。
蒙特卡洛模拟法
总结词
蒙特卡洛模拟法是一种基于概率统计的可靠性分析方法，通过模拟系统在不同条件下的性能表现来评估其可靠性 。
系统可靠性分析方法 课件
目录
• 系统可靠性概述 • 可靠性分析方法 • 系统可靠性建模 • 系统可靠性评估 • 系统可靠性优化 • 系统可靠性工程实践
01 系统可靠性概述
定义与特点
定义
系统可靠性是指在规定时间和条 件下，系统完成规定功能的能力 。
特点
与系统设计、制造、使用和维护 等密切相关，是系统性能的综合 表现。
综合化与智能化阶段
随着科技的不断发展， 可靠性工程逐渐与其他 学科融合，并向智能化 方向发展。
02 可靠性分析方法
故障模式与影响分析（FMEA）
总结词
故障模式与影响分析是一种预防性的可靠性分析方法，通过对产品或系统的各 个组成部分进行深入分析，识别潜在的故障模式及其对系统性能的影响。
详细描述
FMEA从设计阶段开始，对产品或系统的每个组成部分进行逐一分析，列出可能 的故障模式，并评估其对系统性能的影响程度。通过优先排序，确定需要重点 关注的潜在故障模式，为改进设计和开发提供依据。
混联系统
01
由串联和并联混合组成的系统，既有串联部分也有并联部分。
混联系统建模
02
综合考虑串联和并联的特点，建立数学模型来描述系统的可靠
性。
控制系统的可靠性课件
方法 在产品上施加高于正常应力的条件，如高温、高湿、高电 压等，加速产品老化过程，观察产品性能变化；根据失效 数据，利用统计方法进行寿命预测和鉴定。
注意事项 选择合适的加速因子和试验条件，确保试验结果的准确性 和可靠性。
基于性能退化数据的可靠性评估方法
目的
利用性能退化数据，评估产品的可靠性水平，预测产品寿命。
失效率与平均寿命
失效率
单位时间内控制系统失效的概率，通常以每千小时失效率（失效率×1000）表 示。失效率越低，表示系统越可靠。
平均寿命
衡量控制系统从开始运行到第一次故障的平均时间。平均寿命越长，表示系统 越可靠。
维修性与可用性
维修性
衡量控制系统在发生故障后，进行维修的难易程度。维修性 越好，表示系统在故障后能够尽快恢复正常运行，从而提高 系统的可靠性。
可用性
衡量控制系统在需要使用时能够正常使用的概率。可用性越 高，表示系统在需要时越能够发挥作用，从而提高系统的可 靠性。通常通过计算系统的平均无故障时间（MTBF）和平均 修复时间（MTTR）来评估可用性。
03
控制系统可靠性分析方法
故障模式影响及危害性分析（FMECA）
定义
通过分析系统中每一组成单元潜 在的故障模式及其对系统的影响，
方法
收集产品在使用过程中性能退化的数据，如磨损、老化、失效等；利用统计方法和数学模型对数据进行处理和分析， 得出产品的可靠性指标和寿命预测结果。
注意事项 选择合适的性能退化指标和数据处理方法，确保评估结果的准确性和可靠性。
06
提高控制系统可靠性的措施和建议
优化设计方案，提高固有可靠性水平
01
02
确定初始事件、建立事件树、进行定性分析、进行定量分析、制定预防措施。
注意事项 选择合适的加速因子和试验条件，确保试验结果的准确性 和可靠性。
基于性能退化数据的可靠性评估方法
目的
利用性能退化数据，评估产品的可靠性水平，预测产品寿命。
失效率与平均寿命
失效率
单位时间内控制系统失效的概率，通常以每千小时失效率（失效率×1000）表 示。失效率越低，表示系统越可靠。
平均寿命
衡量控制系统从开始运行到第一次故障的平均时间。平均寿命越长，表示系统 越可靠。
维修性与可用性
维修性
衡量控制系统在发生故障后，进行维修的难易程度。维修性 越好，表示系统在故障后能够尽快恢复正常运行，从而提高 系统的可靠性。
可用性
衡量控制系统在需要使用时能够正常使用的概率。可用性越 高，表示系统在需要时越能够发挥作用，从而提高系统的可 靠性。通常通过计算系统的平均无故障时间（MTBF）和平均 修复时间（MTTR）来评估可用性。
03
控制系统可靠性分析方法
故障模式影响及危害性分析（FMECA）
定义
通过分析系统中每一组成单元潜 在的故障模式及其对系统的影响，
方法
收集产品在使用过程中性能退化的数据，如磨损、老化、失效等；利用统计方法和数学模型对数据进行处理和分析， 得出产品的可靠性指标和寿命预测结果。
注意事项 选择合适的性能退化指标和数据处理方法，确保评估结果的准确性和可靠性。
06
提高控制系统可靠性的措施和建议
优化设计方案，提高固有可靠性水平
01
02
确定初始事件、建立事件树、进行定性分析、进行定量分析、制定预防措施。
《系统可靠性模型》课件
1 可能存在误差
系统可靠性模型在实际应用中可能存在一定的误差，需要注意评估和修正。
2
对于一些极端情况不适用
3
需要不断地更新和改进
总结
系统可靠性模型是描述系统可靠性的重要数学模型。不同的可靠性模型适用于不同的系统结构和情况。在实际 应用中需要不断改进和更新系统可靠性模型。
可靠性连通模型
可靠性冗余模型
动态可靠性/X模型
一种常用的系统可靠性模型。
2
Weibull模型
3
Rayleigh模型
系统可靠性模型在实际应用中的应用
可靠性的分析与设计
通过系统可靠性模型进行系统 的可靠性分析和设计，提高系 统的可靠性。
风险管理
故障检测与诊断
系统可靠性模型的局限性和改进
系统可靠性模型
系统可靠性模型是一种描述系统在一定时间内正常运行的可能性的数学模型。 它是研究系统可靠性的重要工具。
什么是系统可靠性模型
系统可靠性模型用于描述系统在一定时间内正常运行的可能性。它包括可靠 性、失效率、寿命分布等核心概念。
系统可靠性模型的分类
按系统结构
可靠性均衡模型
按时间
静态可靠性模型
第四节 系统可靠性分析2
（3）该方法适用于产品设计、工艺设计、装备设 计和预防等环节。
四、 FMEA的目的和要求
搞清楚系统或产品的所有故障模式及其对系统或产品功能 以及对人、环境的影响；
对有可能发生的故障模式，提出可行的控制方法和手段； 在系统或产品设计审查时，找出系统或产品的薄弱环节和
潜在缺陷，并提出改进设计意见。或定出应加强研究的项 目，以提高设计质量，降低失效率，或减少损失； 必要时对产品供应列入特殊要求，包括设计、性能、可靠 性、安全性或质量保证的要求； 明确提出在何处应制定特殊的规程和安全措施，或设置保 护性设备、监测装置或报警系统； 为系统分析、预防维修提供有用是资料。
主控缸
A3
液压管路
手控杆
B1
B2
B:手闸系统
机械联 动装置
C:液压系统
C1
左前轮
C2
左后轮
D1
D2
右前轮
右后轮
D:液压系统
汽车制动系统可靠性联结框图
五、人的工作可靠度预测
1.人在工作中的差错很多，归纳起来不外乎以下五类： ❖ 未履行职能； ❖ 错误地履行职能； ❖ 执行未赋予的分外职能； ❖ 按错误程序执行职能； ❖ 执行职能时间不对。
设系统各个单元的可靠
性是相互独立的，各单元
的不可靠度分别为F1、
F2、F3、……、Fn，根
A
据概率乘法定理可得系统
不可靠度: n
Fs Fi
i 1 系统可靠度：
n
Rs 1 (1 Ri ) i 1
1 2 3
B
n
热贮备系统
冗余系统设计时需注意的问题
❖ 冗余度的选择； ❖ 冗余级别的选择
2）冷贮备系统
❖ 专家的经验判断。
四、 FMEA的目的和要求
搞清楚系统或产品的所有故障模式及其对系统或产品功能 以及对人、环境的影响；
对有可能发生的故障模式，提出可行的控制方法和手段； 在系统或产品设计审查时，找出系统或产品的薄弱环节和
潜在缺陷，并提出改进设计意见。或定出应加强研究的项 目，以提高设计质量，降低失效率，或减少损失； 必要时对产品供应列入特殊要求，包括设计、性能、可靠 性、安全性或质量保证的要求； 明确提出在何处应制定特殊的规程和安全措施，或设置保 护性设备、监测装置或报警系统； 为系统分析、预防维修提供有用是资料。
主控缸
A3
液压管路
手控杆
B1
B2
B:手闸系统
机械联 动装置
C:液压系统
C1
左前轮
C2
左后轮
D1
D2
右前轮
右后轮
D:液压系统
汽车制动系统可靠性联结框图
五、人的工作可靠度预测
1.人在工作中的差错很多，归纳起来不外乎以下五类： ❖ 未履行职能； ❖ 错误地履行职能； ❖ 执行未赋予的分外职能； ❖ 按错误程序执行职能； ❖ 执行职能时间不对。
设系统各个单元的可靠
性是相互独立的，各单元
的不可靠度分别为F1、
F2、F3、……、Fn，根
A
据概率乘法定理可得系统
不可靠度: n
Fs Fi
i 1 系统可靠度：
n
Rs 1 (1 Ri ) i 1
1 2 3
B
n
热贮备系统
冗余系统设计时需注意的问题
❖ 冗余度的选择； ❖ 冗余级别的选择
2）冷贮备系统
❖ 专家的经验判断。
《系统可靠性模型》课件
复杂系统模型
总结词
多个子系统的组合
详细描述
复杂系统通常由多个子系统组成，各子系统之间存在相互依 赖和相互作用的关系。复杂系统的可靠性模型需要考虑子系 统之间的相互关系和依赖性，以及整个系统的运行特性和性 能指标。
03 系统可靠性模型的建立与 评估
建立可靠性模型的方法
功能流程法
01
通过分析系统各组成部分的功能及相互关系，构建系统的逻辑
05 系统可靠性模型的发展趋 势与挑战
系统可靠性模型的发展趋势
复杂系统可靠性建模
随着技术的发展，系统越来越复杂，需要更 高级的建模方法来描述系统的可靠性和故障 模式。
数据驱动的可靠性建模
利用大数据和机器学习技术，通过数据分析和模式 识别来建立更准确的可靠性模型。
动态可靠性建模
考虑系统在运行过程中的变化和不确定性， 建立能够反映系统动态行为的可靠性模型。
模型。
概率法
02
基于概率论，对系统各组成部分的可靠性进行数学描述，进而
推导出整个系统的可靠性。
模拟法
03
利用计算机模拟技术，对系统的工作过程进行模拟，以评估系
统的可靠性。
可靠性模型的参数估计
数据收集
收集系统各组成部分的历史故障数据，以及相关环境 因素数据。
参数估计
利用统计方法，对可靠性模型的参数进行估计，如平 均故障间隔时间、故障率等。
混联系统模型
总结词
结合串联和并联的特点
详细描述
混联系统同时具有串联和并联的特点，其可靠性模型需要考虑不同单元之间的相互关系和依赖性。混联系统通常 比较复杂，需要根据具体情况进行建模和分析。
储备系统模型
总结词
冗余设计提高可靠性
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系统可靠性仿真
图10-1 系统启动主界面
系统可靠性仿真
▪ 如点击【Create a New Project】按钮则启动创 建新工程向导对话框，如图10-2所示。该对话框 通过交互方式帮助用户创建一个新工程，通常需 要经历三步。
▪ 新建工程对话框向导第一步提供了三种方式来创 建一个新工程，分别为基于一个已存在的基本工 程进行创建；基于一个已存在工程的部分内容进 行创建；创建一个空工程。（以空工程为例）选 择相应的需要点击【Next】进入第二步，对话框 如图10-3所示。在这个界面下，用户可以对新建 工程中将使用的内容进行选择。“A new blank diagram”创建一个空图纸，“A new blank fault tree”创建一个空图纸；“A new blank template”创建一个空模板。
系统可靠性仿真
图10-2 新建工程对话框向导第一步
系统可靠性仿真
• 对此可以选择【Finish】按钮结束创建新工 程工作。当然可以选择【Next】按钮进入 第三步，然后再选择【Finish】按钮结束创 建新工程工作，第三步通常给用户提供一 个创建新工程的报告。这时系统将创建一 个用户定制的新工程。
系统可靠性仿真
（5）通用性好。可靠性仿真过程中建立的 数据库、可靠性仿真模型、计算机系统(包 括硬件和软件)通过局部修改、调整，可以 应用到不同型号的可靠性研究中，更有利 于可靠性工作的开展。
系统可靠性仿真
2． 可靠性仿真应用前景 可靠性仿真应用于电子、机械等可靠研究，对提 高产品可靠性起到了明显的效果，它还具有经济 性好、应用范围广、通用性好、难度小、直观、 保密等优点，对仿真计算机的要求也不高。因此， 我们有理由相信，可靠性仿真作为仿真技术在可 靠性领域的研究成果，作为一种全新的、有效的 可靠性研究方法，它必将在有关产品研制生产的 可靠性工程中取得更广泛的应用和更好的效果。 随着可靠性分析及仿真软件的逐渐成熟，许多可 靠性仿真工作可以借助于软件实现，大大减少了 程式化的工作。
系统可靠性仿真
二、 BlockSim 6软件界面介绍
1．BlockSim 6软件的启动
在Windows环境下，点击【开始】菜单— 【Reliasoft Office】—【BlockSim 6】— 【BlockSim 6】即可启动系统主界面。默认情 况下主界面前方同时出现一个对话框，如图10-1 所示。这个对话框提供了两种开始工作的方式， 一个是创建一的列表框中，可以通过双击鼠标打开对应的工 程。如果工程不在列表中，可以点击【Open an Existing Project】按钮通过常规打开对话框定 位相应的工程文件来启动一个已有的工程。
系统可靠性仿真
（3）逻辑图法。 利用逻辑图根据可靠性框 图建立可靠性数学模型。这种方法比普通 概率法麻烦，但它是布尔真值表法的简化 方法，通过各项合并来简化任务可靠度公 式。
（4）蒙特卡洛模拟法。 利用随机抽样方法 根据可靠性框图进行可靠性预计。
系统可靠性仿真
三、 建立可靠性仿真模型 ➢为确保可靠性仿真结构与实际产品试验结
系统可靠性仿真
二、可靠性建模方法 （1）普通概率法。 利用普通的概率关系式，
根据产品的可靠性框图建立可靠性数学模 型。这种方法可用于单功能和多功能的系 统。
（2）布尔真值表法。 利用布尔代数法，根 据产品可靠性框图建立可靠性数学模型。 这种方法比普通概率法麻烦，但在熟悉布 尔代数的情况下，这种方法还是有用的。
系统可靠性仿真
图10-3 新建工程对话框向导第二步
系统可靠性仿真
2．系统界面元素介绍
系统界面如图10-4所示。
菜单栏 工具条
工程浏览器
处于工作 区内
RBD作 图区
模板 模板标签
状态条
（4）模型确认。用经过验证后的仿真模型 进行仿真试验，并将仿真试验结果与有关 的试验数据进行对比分析，在此基础上可 邀请各方面专家对仿真模型予以确认。
系统可靠性仿真
四、 可靠性仿真前景 1． 可靠性仿真的特点 （1）能提高系统可靠性。可靠性仿真能够
处理各种可靠性问题，并且较全面地激发 系统故障和失效，以便找出影响可靠性的 薄弱环节。
（2）节省可靠性投入。
系统可靠性仿真
（3）提高可靠性分析的精度。对于导弹等 复杂的武器系统，它的寿命分布类型较多， 用一般的解析方法估计其可靠性参数值， 常与实际值有较大的差距，引起整个系统 可靠性分析的误差，而可靠性仿真则要准 确可靠得多。
（4）应用范围广。传统分析方法一般只能 处理具有指数分布类型的系统或设备，如 果加上正态分布、对数正态分布和威布尔 分布以及其它复杂的分布类型，解析方法 就无法解决。
系统可靠性仿真
第二节 BlockSim软件使用介绍
一、 BlockSim 6软件简介 BlockSim 6利用可靠性框图(RBD)对系统 进行分析，能够从分立组件的数据中获得 整个系统的可靠性精确结果。该软件运用 精确代数方法进行可靠性计算和适宜的可 靠性配置，提供复杂离散事件的仿真引擎， 能够对系统的可靠性、可维修性、可用性、 生产能力、寿命周期成本进行分析。
果接近，在建立可靠性仿真模型之后，要 进行如下工作： （1）模型校验。主要验证仿真模型与理论 模型是否相符合。
（2）程序校验。在计算机上运行可靠性仿 真程序，通过试验等手段对程序进行测试。
系统可靠性仿真
（3）模型验证。将仿真试验结果与真实试 验结果相对比，对可靠性仿真模型作部分 修改，逐步完善模型。
更多内容请关注 /study.asp?vip=8386126
第十章 系统可靠性仿真
第一节 概述 第二节 BlockSim软件使用介绍
系统可靠性仿真
第一节 概述
一、 可靠性仿真基本方法及步骤 （1）建立可靠性数据库(RDBF)。 （2）构造故障树(FTA)。 （3）建立可靠性模型。 （4）建立可靠性仿真模型。 （5）编制仿真程序。 （6）可靠性仿真试验。 （7）可靠性仿真结果分析与评定。
图10-1 系统启动主界面
系统可靠性仿真
▪ 如点击【Create a New Project】按钮则启动创 建新工程向导对话框，如图10-2所示。该对话框 通过交互方式帮助用户创建一个新工程，通常需 要经历三步。
▪ 新建工程对话框向导第一步提供了三种方式来创 建一个新工程，分别为基于一个已存在的基本工 程进行创建；基于一个已存在工程的部分内容进 行创建；创建一个空工程。（以空工程为例）选 择相应的需要点击【Next】进入第二步，对话框 如图10-3所示。在这个界面下，用户可以对新建 工程中将使用的内容进行选择。“A new blank diagram”创建一个空图纸，“A new blank fault tree”创建一个空图纸；“A new blank template”创建一个空模板。
系统可靠性仿真
图10-2 新建工程对话框向导第一步
系统可靠性仿真
• 对此可以选择【Finish】按钮结束创建新工 程工作。当然可以选择【Next】按钮进入 第三步，然后再选择【Finish】按钮结束创 建新工程工作，第三步通常给用户提供一 个创建新工程的报告。这时系统将创建一 个用户定制的新工程。
系统可靠性仿真
（5）通用性好。可靠性仿真过程中建立的 数据库、可靠性仿真模型、计算机系统(包 括硬件和软件)通过局部修改、调整，可以 应用到不同型号的可靠性研究中，更有利 于可靠性工作的开展。
系统可靠性仿真
2． 可靠性仿真应用前景 可靠性仿真应用于电子、机械等可靠研究，对提 高产品可靠性起到了明显的效果，它还具有经济 性好、应用范围广、通用性好、难度小、直观、 保密等优点，对仿真计算机的要求也不高。因此， 我们有理由相信，可靠性仿真作为仿真技术在可 靠性领域的研究成果，作为一种全新的、有效的 可靠性研究方法，它必将在有关产品研制生产的 可靠性工程中取得更广泛的应用和更好的效果。 随着可靠性分析及仿真软件的逐渐成熟，许多可 靠性仿真工作可以借助于软件实现，大大减少了 程式化的工作。
系统可靠性仿真
二、 BlockSim 6软件界面介绍
1．BlockSim 6软件的启动
在Windows环境下，点击【开始】菜单— 【Reliasoft Office】—【BlockSim 6】— 【BlockSim 6】即可启动系统主界面。默认情 况下主界面前方同时出现一个对话框，如图10-1 所示。这个对话框提供了两种开始工作的方式， 一个是创建一的列表框中，可以通过双击鼠标打开对应的工 程。如果工程不在列表中，可以点击【Open an Existing Project】按钮通过常规打开对话框定 位相应的工程文件来启动一个已有的工程。
系统可靠性仿真
（3）逻辑图法。 利用逻辑图根据可靠性框 图建立可靠性数学模型。这种方法比普通 概率法麻烦，但它是布尔真值表法的简化 方法，通过各项合并来简化任务可靠度公 式。
（4）蒙特卡洛模拟法。 利用随机抽样方法 根据可靠性框图进行可靠性预计。
系统可靠性仿真
三、 建立可靠性仿真模型 ➢为确保可靠性仿真结构与实际产品试验结
系统可靠性仿真
二、可靠性建模方法 （1）普通概率法。 利用普通的概率关系式，
根据产品的可靠性框图建立可靠性数学模 型。这种方法可用于单功能和多功能的系 统。
（2）布尔真值表法。 利用布尔代数法，根 据产品可靠性框图建立可靠性数学模型。 这种方法比普通概率法麻烦，但在熟悉布 尔代数的情况下，这种方法还是有用的。
系统可靠性仿真
图10-3 新建工程对话框向导第二步
系统可靠性仿真
2．系统界面元素介绍
系统界面如图10-4所示。
菜单栏 工具条
工程浏览器
处于工作 区内
RBD作 图区
模板 模板标签
状态条
（4）模型确认。用经过验证后的仿真模型 进行仿真试验，并将仿真试验结果与有关 的试验数据进行对比分析，在此基础上可 邀请各方面专家对仿真模型予以确认。
系统可靠性仿真
四、 可靠性仿真前景 1． 可靠性仿真的特点 （1）能提高系统可靠性。可靠性仿真能够
处理各种可靠性问题，并且较全面地激发 系统故障和失效，以便找出影响可靠性的 薄弱环节。
（2）节省可靠性投入。
系统可靠性仿真
（3）提高可靠性分析的精度。对于导弹等 复杂的武器系统，它的寿命分布类型较多， 用一般的解析方法估计其可靠性参数值， 常与实际值有较大的差距，引起整个系统 可靠性分析的误差，而可靠性仿真则要准 确可靠得多。
（4）应用范围广。传统分析方法一般只能 处理具有指数分布类型的系统或设备，如 果加上正态分布、对数正态分布和威布尔 分布以及其它复杂的分布类型，解析方法 就无法解决。
系统可靠性仿真
第二节 BlockSim软件使用介绍
一、 BlockSim 6软件简介 BlockSim 6利用可靠性框图(RBD)对系统 进行分析，能够从分立组件的数据中获得 整个系统的可靠性精确结果。该软件运用 精确代数方法进行可靠性计算和适宜的可 靠性配置，提供复杂离散事件的仿真引擎， 能够对系统的可靠性、可维修性、可用性、 生产能力、寿命周期成本进行分析。
果接近，在建立可靠性仿真模型之后，要 进行如下工作： （1）模型校验。主要验证仿真模型与理论 模型是否相符合。
（2）程序校验。在计算机上运行可靠性仿 真程序，通过试验等手段对程序进行测试。
系统可靠性仿真
（3）模型验证。将仿真试验结果与真实试 验结果相对比，对可靠性仿真模型作部分 修改，逐步完善模型。
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第十章 系统可靠性仿真
第一节 概述 第二节 BlockSim软件使用介绍
系统可靠性仿真
第一节 概述
一、 可靠性仿真基本方法及步骤 （1）建立可靠性数据库(RDBF)。 （2）构造故障树(FTA)。 （3）建立可靠性模型。 （4）建立可靠性仿真模型。 （5）编制仿真程序。 （6）可靠性仿真试验。 （7）可靠性仿真结果分析与评定。