安全系统工程复习要点

Ⅰ故障率ⅡⅢ2.可靠度和故障率关系：R（t）=e-λt

其中λ为故障率，为常数。R为可靠度。 3.串联系统：Rs=R1×R2×R3?×Rn

4.并联系统：Rs=1-（1-R1）（1-R2）（1-R3）?(1-Rn) 考点：结合串联，并联形式算可靠度 例如

以汽车制动系统为例，计算其可靠度。下图为其可靠性框图：

A2液压系统●●●前轮系统A1脚踏装置λ﹙τ﹚早期故障期偶然故障期损耗故障期运行寿命（a）电子部件故障率ⅠⅡⅢ●●B1手控杆B2手闸系统λ﹙τ﹚损耗故障期早期故障期偶然故障期运行寿命(b）机械部件

A2主控缸●●A3液压管路●●●C1左前轮●●C2右前轮●●●●●B2机械联动装置●●D1左后轮●●D2右后轮后轮系统

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从图可看出，该系统有两套部分独立的子系统，一套是脚踏操作式液压系统A，另一套是手控式机械系统B，二者是并联关系。液压系统由三个单元组成：脚踏装置（A1）、主控缸（A2）和液压管路（A3），他们之间是串联关系。手闸系统由两个单元组成：手控杆（B1）和机械联动装置（B2），二者之间亦是串联关系。两个子系统控制同一套闸瓦，为了安全运行起见，或是两个前轮C，或是两个后轮D必须同时作用，否则汽车就会失控。因此，控制系统与前后轮系统之间是串联系统，车轮系统分前轮和后轮两个子系统，他们是并联关系。前后轮子系统均由两个轮子组成，如前轮C1和C2，后轮D1和D2，他们均是串联关系。

给定图中各单元的可靠度分别为： R(A1)=0.995,R(A2)=0.975,R(A3)=0.972

R(B1)=0.990,R(B2)=0.980 R(C1)=R(C2)=R(D1)=R(D2)=0.980

欲算整个系统的可靠度，先计算出各个子系统的可靠度：

（1）液压系统

R(A)=R(A1)R(A2)R(A3) =0.995×0.975×0.972 =0.942 （2）手闸系统

R(B)=R(B1)R(B2)=0.990×0.980=0.970

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(3)前轮系统

R(C)=R(C1)R(C2)=0.980×0.980=0.960 (4)后轮系统

R(D)=R(D1)R(D2)=R(C)=0.960 （5）A、B并联系统

R(AB)=1-[1-R(A)][1-R(B)] =1-(1-0.942)(1-0.970) =0.998 （6）C、D并联系统

R(CD)=1-[1-R(C)][1-R(D)] =1-(1-0.96)(1-0.96) =0.998

最后计算整个制作系统的可靠度为：

Rs =R(AB)R(CD)=0.998×0.998=0.996

计算结果表明：如果有1000辆行驶着的汽车，则有4辆可能因车闸故障而造成灾祸。

第五章 故障模式及影响分析

1.故障模式：是从不同表现形态来描述故障的，是故障现象的一种表征，即由故障机理发生的结果—故障状态。 2.故障模式及影响分析的特点：

（1）故障模式及影响分析是通过原因来分析系统故障（结果）。 （2）系统发生故障便可能丧失其能力（故障模式及影响分析是以功

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能为中心，以逻辑推理为重点的分析方法）。

（3）该方法是一种定性分析方法，不需要数据作为预测依据，只要有理论知识和过去故障的经验积累就可以了，因而便于掌握。当个人知识不够时，可采用集思广益的办法进行分析。

（4）该方法适用于产品设计、工艺设计、装备设计和预防维修等环节。

3.故障：所谓故障，一般是指元件、子系统、系统在规定的运行时间、条件内，达不到设计规定的功能。（讨论故障不能离开“功能”、“时间”、“条件”三个因素）

4.故障的功能：若从可靠性定义来说，一般可从五个方面来考虑：运行过程中的故障；提前动作；在规定的时间不动作；在规定的时间不停止；运行能力降低、超量或受阻。

5.故障的条件：

外因：外部应力、人员差错、环境条件、使用 条件变化

6.时间：故障不具有时间性，故障发生的难易程度是随时间变化的。 7.故障原因：

（1）内在原因：①系统、产品的硬件设计不合理或存在潜在的缺陷，如设计水平低，未采取防震、防湿、减荷、安全装置、冗余等设计对策；

②统、产品中零、部件有缺陷；

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内因：内部原因、缺陷