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常用可靠性分配方法以及復(fù)雜系統(tǒng)如何進(jìn)行可靠性分配

        

        一、AGREE可靠性分配方法

        AGREE可靠性分配方法是一種權(quán)重因子分配方法。權(quán)重因子主要考慮系統(tǒng)組成部件的復(fù)雜度、重要度,并且假設(shè)組件都是串聯(lián)結(jié)構(gòu),壽命分布服從指數(shù)分布。

        組件的復(fù)雜度主要根據(jù)模塊數(shù)量進(jìn)行判斷,這里的模塊是指單一的功能模塊。重要度是指該組件的失效對于整個系統(tǒng)的失效概率的影響程度。重要度為零,表示這個組件對于系統(tǒng)不重要。AGREE可靠性分配方法的模型公示如下:

        AGREE可靠性分配

        式中,λ_i——是分配的失效率

        RS(T)——是系統(tǒng)可靠度

        n_i——是部件i的數(shù)量

        E_i——是部件i的重要度

        t_i——是單元i的工作時間

        N——是系統(tǒng)包含的總部件數(shù)量

        需要注意的是,AGREE分配方法用于串聯(lián)結(jié)構(gòu)。使用PosVim的可靠性分配模塊的AGREE分配方法,進(jìn)行航天太陽翼子系統(tǒng)可靠性分配結(jié)果如下圖所示。

        AGREE可靠性分配

        二、ARINC可靠性分配方法

        ARINC分配方法可用于部件獨立、失效率為常數(shù),邏輯結(jié)構(gòu)為串聯(lián)結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)。ARINC分配方法假設(shè)部件的工作時間與系統(tǒng)時間相等。ARINC分配方法要求直到每個部件的失效率,這個失效率一般可以通過失效率預(yù)計/可靠性預(yù)計得到,也可以通過歷史數(shù)據(jù)或者類似設(shè)備現(xiàn)場數(shù)據(jù)統(tǒng)計得到。獲得了上述信息之后,可以得到權(quán)重因子wi。并可計算出每個組件的失效率λi

        ARINC可靠性分配方法

        式中,λS是系統(tǒng)的失效率,n是組件/分系統(tǒng)的個數(shù)。

        如前所述,ARINC分配方法的權(quán)重因子是通過各部件的失效率預(yù)計或者相似設(shè)備的現(xiàn)場數(shù)據(jù)得到。且這個方法主要用于串聯(lián)結(jié)構(gòu)。

        三、串并聯(lián)結(jié)構(gòu)可靠性分配方法、多級可靠性分配方法

        該方法主要用于將可靠性要求分配給兩級系統(tǒng)。該方法先將可靠性要求分配給每個子系統(tǒng)(第一級),然后將每個子系統(tǒng)的可靠性分配給最低級別組件(如PCB組件)。最低級別的可靠性分配過程中考慮了維修時間。第一級子系統(tǒng)由串聯(lián)結(jié)構(gòu)組成。該方法假設(shè)每個子系統(tǒng)的失效獨立于其他子系統(tǒng)。第二級由串-并聯(lián)結(jié)構(gòu)組成的PCB組件單元組成。冗余單元是可維護(hù),且平均維修時間是恒定的。

        該方法中,子系統(tǒng)的可靠性分配因子WFi是通過復(fù)雜度、重要度以及對于系統(tǒng)失效的影響程度三個系數(shù)計算得到,且函數(shù)形式為乘積關(guān)系。子系統(tǒng)的可靠性分配因子通過如下公示進(jìn)行歸一化處理。當(dāng)計算得到子系統(tǒng)的可靠性分配因子之后,即可根據(jù)系統(tǒng)的失效率計算得到每個子系統(tǒng)的可靠性分配結(jié)果。

        復(fù)雜結(jié)構(gòu)可靠性分配方法

        當(dāng)計算得到第一級子系統(tǒng)的失效率λi之后,第二層組件的失效率λij通過兩步來得到。首先,計算第二層組件的分配因子WFij以及失效率λij

        第二步是進(jìn)行失效率調(diào)整。主要是根據(jù)冗余結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整。由于冗余結(jié)構(gòu)是可修的,那么冗余結(jié)構(gòu)的失效率要根據(jù)維修進(jìn)行調(diào)整。

        復(fù)雜結(jié)構(gòu)可靠性分配方法

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