文档介绍：2018/7/5
Fault Tree Analysis
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故障树分析FTA
概述
故障树的基本概念
定义
目的
特点
常用事件、逻辑门符号
故障树分析
定性分析
定量分析
重要度分析
故障树的简化
FTA应注意的事项
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Fault Tree Analysis
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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波泊化学物质泄露
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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Fault Tree Analysis
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泰坦尼克海难
1观察员、驾驶员失误,造成船体与冰山相撞;
2船体钢材不适应海水低温环境,造成船体裂纹;
3船上的救生设备不足,使大多数落水者被冻死;
4距其仅20海里的California号无线电通讯设备处于关闭状态,无法收到求救信号,使其处于孤立无援的境地。
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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。图中的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。
故障树分析
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。故障树分析分定性分析和定量分析。
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Fault Tree Analysis
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FTA目的、特点
目的
帮助判明可能发生的故障或计算故障发生概率。
发现薄弱环节,以便采取相应的改进措施;
可用于指导故障诊断、改进运行和维修方案。
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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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,故障分布已知。
实线圆——硬件故障
虚线圆——人为故障
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
包括故障树中除底事件及顶事件之外的所有事件
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故障树常用事件符号
符号
说明
未展开事件(底事件),表示可能发生,但概率值较小,或者对此系统而言不需要再进一步分析的故障事件;一般都可忽略不计。
入三角形:位于故障树的底部,表示树的A部分分支在另外地方。
出三角形:位于故障树的顶部,表示树A是在另外部分绘制的一棵故障树的子树。
A
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故障树常用逻辑门符号
符号
说明
与门
Bi(i=1,2,…,n)为门的输入事件,A为门的输出事件。 Bi同时发生时,A必然发生,这种逻辑关系称为事件交。用逻辑“与门”描述,逻辑表达式为
或门
当输入事件中至少有一个发生时,输出事件A发生,称为事件并,用“或门”描述,逻辑表达式为
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故障树常用逻辑门符号
符号
说明
表决门——n个输入中至少有r个发生,则输出事件发生;否则输出事件不发生。
异或门
输入事件B1,B2中任何一个发生都可引起输出事件A发生,但B1,B2不能同时发生。相应的逻辑代数表达式为
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故障树分析
建树步骤
广泛收集并分析系统及其故障的有关资料;
选择顶事件;
建造故障树;
简化故障树。
分析步骤
建立故障树;
故障树定性分析
故障树定量分析
重要度分析