比較了采用等效失效率和概率法計(jì)算兩單元組成的冗余系統(tǒng)（包括熱備和冷備）可靠度預(yù)計(jì)結(jié)果,兩種方法得到的可靠度預(yù)計(jì)結(jié)果有明顯差異,用等效失效率按指數(shù)分布計(jì)算得到的冗余系統(tǒng)可靠度偏低,指出冗余系統(tǒng)的可靠度不宜用等效失效率按指數(shù)分布模型進(jìn)行計(jì)算。本文為大型系統(tǒng)的可靠性預(yù)計(jì)方法提供了一些參考。 

【文章來(lái)源】：中國(guó)電子科學(xué)研究院學(xué)報(bào). 2017,12(04)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：4 頁(yè)

【部分圖文】：

浴盆曲線(xiàn)

、λB，兩個(gè)單元的壽命分布均符合指數(shù)模型r=e－λt。圖2串聯(lián)系統(tǒng)(無(wú)備份)可靠性框圖根據(jù)概率法，串聯(lián)系統(tǒng)的可靠度Ｒs為各單元可靠度的連乘，此時(shí)系統(tǒng)的可靠度計(jì)算為Ｒs=rArB=e－λAte－λBt=e－(λA+λ(B)t(2)可以看到，在無(wú)備份的情況下，整個(gè)系統(tǒng)仍然滿(mǎn)足指數(shù)分布，系統(tǒng)等效失效率為λs=λA+λB(3)2備份系統(tǒng)的可靠度2．1熱備系統(tǒng)可靠度計(jì)算設(shè)有一個(gè)由兩相同單元組成的熱備系統(tǒng)，其中至少一個(gè)單元工作時(shí)，系統(tǒng)就能正常工作，其可靠性框圖如圖3所示。設(shè)每個(gè)單元的可靠度和失效率均為r和λ，每個(gè)單元的壽命分布符合指數(shù)模型r=e－λt。圖3兩單元熱備系統(tǒng)可靠性框圖根據(jù)概率法和表決模型，可以求得系統(tǒng)可靠度Ｒs1為Ｒs1=∑2i=12()iri(1－r)2－i=2r－r2=e－λt(2－e－λt)(4)顯然，此時(shí)系統(tǒng)可靠度已不滿(mǎn)足指數(shù)分布。

4302017年第4期對(duì)于此熱備系統(tǒng)，系統(tǒng)的平均無(wú)故障工作時(shí)間(MTBF)為MTBF=∫∞0Ｒs1dt=∫∞0e－λt(2－e－λt)dt=1λ∑2i=11i(5)系統(tǒng)的等效失效率λs定義為系統(tǒng)的平均無(wú)故障工作時(shí)間(MTBF)的倒數(shù)［12］，即λs=1MTBF(6)因此，此熱備系統(tǒng)的等效失效率為λs1=λ∑2i=11i=23λ(7)如果仍然用指數(shù)模型(即公式(1))來(lái)計(jì)算，則系統(tǒng)可靠度Ｒ's1，為Ｒ's1=e－λs1t=e－23λt(8)圖4兩單元冷備系統(tǒng)可靠性框圖2．2冷備系統(tǒng)可靠度計(jì)算設(shè)有一個(gè)由兩相同單元組成的冷備系統(tǒng)，其可靠性框圖如圖4所示。設(shè)每個(gè)單元的可靠度和失效率均為r和λ，每個(gè)單元的壽命分布符合指數(shù)模型r=e－λt，考慮檢測(cè)裝置和轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)完全可靠的情況，系統(tǒng)的可靠度Ｒs2為［9］Ｒs2=e－λt－∫t0e－λ(t－τ)d(e－λτ)=e－λt(1+λt)(9)顯然，和熱備系統(tǒng)一樣，此時(shí)冷備系統(tǒng)可靠度也不再滿(mǎn)足指數(shù)分布。對(duì)于此冷備系統(tǒng)，系統(tǒng)的平均無(wú)故障工作時(shí)間(MTBF)為MTBF=∫∞0Ｒs2dt=∫∞0=e－λt(1+λt)dt=2λ(10)因此，系統(tǒng)的等效失效率為λs2=1MTBF=λ2(11)如果仍然用指數(shù)模型(即公式(1))來(lái)計(jì)算，則系統(tǒng)可靠度Ｒ's2為Ｒ's2=e－λs2t=e－12λt(12)3計(jì)算結(jié)果分析熱備系統(tǒng)可靠度計(jì)算公式(4)和公式(8)的函數(shù)圖形見(jiàn)圖5所示，兩者的差函數(shù)見(jiàn)圖6所示。采用單元備份的系統(tǒng)一般可靠度較高，對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品單元失效率與工作時(shí)長(zhǎng)的乘積λt通常小于1。因此，本文只考慮λt＜1的情況，從圖上可以看出，Ｒs1＞Ｒ's1;在λt=0．5時(shí)，可靠度誤差

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3453456