1、案例概述
在開展實(shí)際可靠性建模工作時(shí)，往往會遇到各種類型復(fù)雜的可靠性模型。包括多層次結(jié)構(gòu)的可靠性模型，包括使用傳統(tǒng)的串聯(lián)、并聯(lián)、冗余結(jié)構(gòu)的可靠性模型都無法構(gòu)建的模型，此時(shí)，如何使用PosVim進(jìn)行復(fù)雜結(jié)構(gòu)的可靠性建模呢？通過本實(shí)例，可學(xué)習(xí)多層可靠性模型的構(gòu)建方法、復(fù)雜結(jié)構(gòu)可靠性建模方法（非串聯(lián)、并聯(lián)結(jié)構(gòu)）。
本示例的分析對象為CRH動(dòng)車組牽引系統(tǒng)?，F(xiàn)在需要對CRH動(dòng)車組牽引系統(tǒng)進(jìn)行可靠性建模并分析其可靠性。
根據(jù)分析，該牽引系統(tǒng)可劃分為高壓電器、牽引單元、齒輪箱三部分。
高壓電器主要配置在２號和７號車頂，包括受電弓、主斷路器、接地開關(guān)、避雷器、電流互感器、電壓互感器、高壓隔離開關(guān)，高壓線纜及連接器，具備雙冗余功能。
牽引單元主要由牽引變壓器、牽引變流器、牽引電機(jī)組成，列車每個(gè)動(dòng)力單元配有一臺牽引變壓器、兩臺牽引變流器、每臺牽引變流器控制４臺牽引電機(jī)，每臺設(shè)備可以單獨(dú)故障隔離。
2、可靠性建模
（1）建立第一層可靠性模型
首先，建立第一層可靠性模型。從上述可知，牽引系統(tǒng)可劃分為高壓電器、牽引單元、齒輪箱三部分，且這三部分都是串聯(lián)關(guān)系。因此，第一層可靠性模型可采用串聯(lián)模型構(gòu)建。
步驟1：可靠性建模->添加，RBD名稱輸入牽引傳動(dòng)系統(tǒng)可靠性模型，點(diǎn)擊【保存】。
步驟2：從右邊的模型庫中拖拽3個(gè)節(jié)點(diǎn)，分別修改名稱為高壓電氣、牽引單元、齒輪箱。設(shè)置這三個(gè)節(jié)點(diǎn)的屬性時(shí)，只輸入節(jié)點(diǎn)名稱，子圖選擇直接子圖。即后續(xù)需要建立這些節(jié)點(diǎn)的下一層次可靠性模型。比如高壓電氣節(jié)點(diǎn)后續(xù)需要進(jìn)一步細(xì)化其可靠性模型，所以，這里使用直接子圖方式建立。
R牽引系統(tǒng)=R高壓*R牽引單元*R齒輪箱
（2）建立第二層可靠性模型
高壓電器可靠性建模（子圖）：
高壓電器配置在２號和７號車頂，包括受電弓、主斷路器、接地開關(guān)、避雷器、電流互感器、電壓互感器、高壓隔離開關(guān)，高壓線纜及連接器。需要對高壓電器的可靠性模型進(jìn)一步細(xì)化。需要繪制高壓電器的可靠性模型。
步驟1：點(diǎn)擊高壓電器節(jié)點(diǎn)的 符號，打開高壓電器的子圖。
步驟2：分別拖拽6個(gè)節(jié)點(diǎn)，分別輸入名稱受電弓1、斷路器1、接地開關(guān)1、避雷器1、高壓互感器1、網(wǎng)流互感器1。然后依次連接起來。接著選中連接好的這6個(gè)單元（全部選中這6個(gè)單元），按Ctrl+C拷貝（復(fù)制上述的6個(gè)節(jié)點(diǎn)），然后Ctrl+V粘貼，將粘貼的新的6個(gè)節(jié)點(diǎn)移動(dòng)到合適位置。
步驟3：將開始源點(diǎn) 分別與受電弓1和受電弓2連接。
步驟4：在右邊拖拽兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，分別輸入名稱高壓隔離開關(guān)、高壓線纜和連接器。然后如下圖所示連接起來。
（a）創(chuàng)建6個(gè)單元并連接
（b）拷貝，粘貼
（c）修改粘貼的6個(gè)單元名稱，并連接源點(diǎn)
（d）在右邊添加2個(gè)節(jié)點(diǎn)并連接終點(diǎn)
牽引單元可靠性建模（子圖）：
牽引單元主要由牽引變壓器、牽引變流器、牽引電機(jī)組成，列車每個(gè)動(dòng)力單元配有一臺牽引變壓器、兩臺牽引變流器、每臺牽引變流器控制４臺牽引電機(jī)，每臺設(shè)備可以單獨(dú)故障隔離。根據(jù)牽引單元的組成結(jié)構(gòu)及工作原理，建立其可靠性模型。
步驟1：點(diǎn)擊牽引單元節(jié)點(diǎn)的 符號，打開牽引單元的子圖。
步驟2：從右邊的模型庫選擇單元節(jié)點(diǎn)模型，拖拽10個(gè)節(jié)點(diǎn)。名稱分別為牽引變壓器1、牽引變壓器2、牽引變流器1、牽引變流器2、牽引變流器3、牽引變流器4、1車電機(jī)4臺、3車電機(jī)4臺、6車電機(jī)4臺、8車電機(jī)4臺。設(shè)置這10個(gè)節(jié)點(diǎn)的屬性時(shí)，只輸入節(jié)點(diǎn)名稱，子圖選擇直接子圖。
第三層可靠性模型
牽引變壓器可靠性模型（子圖）：
牽引變壓器配置在２號車底，由主變壓器、檢測裝置、冷卻裝置等組成，牽引變壓器的可靠性模型建模步驟如下：
步驟1：點(diǎn)擊牽引單元的第二層子圖中牽引變壓器1節(jié)點(diǎn)的 符號，打開牽引變壓器1的子圖。
步驟2：從右邊的模型庫選擇單元節(jié)點(diǎn)模型，拖拽3個(gè)節(jié)點(diǎn)，并分別連接起來。分別雙擊各節(jié)點(diǎn)，在節(jié)點(diǎn)名稱輸入主變壓器、檢測裝置、冷卻裝置。
步驟3：同理，點(diǎn)擊牽引變壓器2節(jié)點(diǎn)的 符號，打開牽引變壓器2的子圖，參考牽引變壓器1的方法建立可靠性模型。（可以拷貝牽引變壓器節(jié)點(diǎn)的子圖，然后直接粘貼。注意，復(fù)制時(shí)不要復(fù)制圓形的開始、結(jié)束點(diǎn)）
牽引變流器可靠性模型（子圖）：
牽引變流器主要配置在１，３，６，８號車底，為車輛提供動(dòng)力，根據(jù)故障可進(jìn)行隔離。單臺牽引變流器主要由預(yù)充電裝置、四象限整流裝置、中間直流環(huán)節(jié)、脈寬調(diào)制逆變器、冷卻裝置組成，可靠性模型建模步驟如下：
步驟1：點(diǎn)擊牽引單元第二層子圖中牽引變流器1節(jié)點(diǎn)的 符號，打開牽引變流器1的子圖。
步驟2：從右邊的模型庫選擇單元節(jié)點(diǎn)模型，拖拽6個(gè)節(jié)點(diǎn)，并分別連接起來。分別雙擊各節(jié)點(diǎn)，在節(jié)點(diǎn)名稱輸入預(yù)充電裝置、四象限整流裝置、中間直流環(huán)節(jié)、脈寬調(diào)制逆變器、冷卻裝置、TCU控制單元。
步驟3：同理，建立牽引變流器2、牽引變流器3、牽引變流器4的可靠性模型。（可以通過復(fù)制牽引變流器1的子圖模型，然后粘貼）。
牽引電機(jī)可靠性模型（子圖）：
牽引電機(jī)主要配置在１，３，６，８號動(dòng)車的車軸上，主要由電機(jī)、冷卻裝置、檢測裝置組成，可靠性模型建模步驟如下：
步驟1：點(diǎn)擊牽引單元第二層子圖中1車電機(jī)4臺節(jié)點(diǎn)的 符號，打開1車電機(jī)4臺的子圖。
步驟2：從右邊的模型庫選擇單元節(jié)點(diǎn)模型，拖拽6個(gè)節(jié)點(diǎn)，并分別連接起來。分別雙擊各節(jié)點(diǎn)，在節(jié)點(diǎn)名稱輸入電機(jī)、檢測裝置、冷卻裝置。
步驟3：同理，其他3個(gè)節(jié)點(diǎn)的子圖也采用相同方法創(chuàng)建，可通過拷貝1車電機(jī)4臺的子圖模型，并粘貼完成建模，注意拷貝時(shí)不要把圓形的開始、結(jié)束節(jié)點(diǎn)拷貝。
3、輸入?yún)?shù)
完成了可靠性建模后，需要分別錄入各節(jié)點(diǎn)的參數(shù)。若開展了各設(shè)備的可靠性預(yù)計(jì)、分配等工作，可以直接引用可靠性預(yù)計(jì)、可靠性分配的數(shù)據(jù)。這里假設(shè)使用直接輸入方式。
步驟1：分別雙節(jié)各模型節(jié)點(diǎn)，任務(wù)時(shí)間輸入5h，失效率數(shù)據(jù)選擇分布計(jì)算，分布類型選擇指數(shù)分布，失效率按照下面表格數(shù)據(jù)錄入。比如受電弓輸入0.2202E-6/h。注意，高壓電器節(jié)點(diǎn)等屬于子圖類節(jié)點(diǎn)，雙擊這些類型節(jié)點(diǎn)時(shí)，只需輸入任務(wù)時(shí)間5h，節(jié)點(diǎn)名稱以及子圖選擇直接子圖即可。失效率輸入框默認(rèn)是不能輸入的。
4、可靠性計(jì)算結(jié)果
返回最頂層（通過電機(jī) 圖標(biāo)返回），然后點(diǎn)擊 圖標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，即可計(jì)算整個(gè)牽引系統(tǒng)的可靠性。
除了可以看到牽引系統(tǒng)的可靠性外，還可以看到各組成節(jié)點(diǎn)的可靠性計(jì)算結(jié)果。
