文档介绍：故障树分析 Fault Tree Analysis
4/30/2018
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内容提要
概述
故障树的基本概念
定义
目的、特点
FTA工作要求
常用事件、逻辑门符号
故障树实例分析
泰坦尼克海难事件
电机故障
工人坠落&飞机故障
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概述
切尔诺贝利核泄露事故、美国的挑战者号升空后爆炸和印度的博帕尔化学物质泄露。
FMECA:单因素分析法,只能分析单个故障模式对系统的影响。
FTA可分析多种故障因素(硬件、软件、环境、人为因素等)的组合对系统的影响。
FMECA和FTA是工程中最有效的故障分析方法,FMECA是FTA的基础。
各工程领域广泛应用:核工业、航空、航天、机械、电子、兵器、船舶、化工等。
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基本概念
故障树定义
故障树指用以表明产品哪些组成部分的故障或外界事件或它们的组合将导致产品发生一种给定故障的逻辑图。
故障树是一种逻辑因果关系图,构图的元素是事件和逻辑门
事件用来描述系统和元、部件故障的状态
逻辑门把事件联系起来,表示事件之间的逻辑关系
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基本概念
故障树分析( FTA )
通过对可能造成产品故障的硬件、软件、环境、人为因素进行分析,画出故障树,从而确定产品故障原因的各种可能组合方式和(或)其发生概率。
定性分析
定量分析
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FTA目的
目的
帮助判明可能发生的故障模式和原因;
发现可靠性和安全性薄弱环节,采取改进措施,以提高产品可靠性和安全性;
计算故障发生概率;
发生重大故障或事故后,FTA是故障调查的一种有效手段,可以系统而全面地分析事故原因,为故障“归零”提供支持;
指导故障诊断、改进使用和维修方案等。
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FTA特点
特点
是一种自上而下的图形演绎方法;
有很大的灵活性;
综合性:硬件、软件、环境、人素等;
主要用于安全性分析;
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FTA工作要求
在产品研制早期就应进行FTA,以便早发现问题并进行改进。随设计工作进展,FTA应不断补充、修改、完善。
“谁设计,谁分析。”
故障树应由设计人员在FMEA基础上建立。可靠性专业人员协助、指导,并由有关人员审查,以保证故障树逻辑关系的正确性。
应与FMEA工作相结合
应通过FMEA找出影响安全及任务成功的关键故障模式(即I、II类严酷度的故障模式)作为顶事件,建立故障树进行多因素分析,找出各种故障模式组合,为改进设计提供依据。
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FTA工作要求
FTA输出的设计改进措施,必须落实到图纸和有关技术文件中
应采用计算机辅助进行FTA
由于故障树定性、定量分析工作量十分庞大,因此建立故障树后,应采用计算机辅助进行分析,以提高其精度和效率。
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故障树常用事件符号
符号
说明
底事件
元、部件在设计的运行条件下发生的随机故障事件。
实线圆——硬件故障
虚线圆——人为故障
未探明事件
表示该事件可能发生,但是概率较小,勿需再进一步分析的故障事件,在故障树定性、定量分析中一般可以忽略不计。
顶事件
人们不希望发生的显著影响系统技术性能、经济性、可靠性和安全性的故障事件。顶事件可由FMECA分析确定。
中间事件
故障树中除底事件及顶事件之外的所有事件。
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