文档介绍：故障树分析法 1引言是系统可靠性研究中常用的一种重要方法。它是在弄清基本失效模式的基础上,通过建立故障树的方法,找出故障原因,分析系统薄弱环节,以改进原有设备,指导运行和维修,防止事故的产生。故障树分析法是对复杂动态系统失效形式进行可靠性分析的有效工具。近年来,随着计算机辅助故障树分析的出现,故障树分析法在航天、核能、电力、电子、化工等领域得到了广泛的应用。 2 故障树分析法的原理简介故障树分析法是把所研究系统的最不希望发生的故障状态作为故障分析的目标,然后找出直接导致这一故障发生的全部因素,再找出造成下一级事件发生的全部直接因素,直到那些故障机理已知的基本因素为止。通常把最不希望发生的事件称为顶事件,不再深究的事件为基本事件,而介于顶事件与基本事件之间的一切事件称为中间事件,用相应的符号代表这些事件,再用适当的逻辑门把顶事件、中间事件和基本事件联结成树形图,即得故障树。它表示了系统设备的特定事件( 不希望发生事件) 与各子系统部件的故障事件之间的逻辑结构关系。以故障树为工具,分析系统发生故障的各种原因、途径,提出有效防止措施的系统可靠性研究方法即为故障树分析法。 3 故障树分析的基本程序 1、给系统以明确的定义,选定可能发生的不希望事件作为顶事件 2、对系统的故障进行定义,分析其形成原因 3、做出故障树逻辑图 4、对故障树结构作定性分析,分析各事件结构重要度,应用布尔代数对故障树简化,寻求故障树的最小割集,以判明薄弱环节。 5、对故障树作定量分析 4、故障树分析中常用符号故障树分析中常用符号见下表: 5 故障树分析法的数学基础 (1)集:从最普遍的意义上说,集就是具有某种共同可识别特点的项(事件) 的集合。这些共同特点使之能够区别于他类事物。(2)并集:把集合 A的元素和集合 B的元素合并在一起,这些元素的全体构成的集合叫做 A与B的并集,记为 A∪B或A+B 。若 A与B有公共元素,则公共元素在并集中只出现一次。(3)交集:两个集合 A与B的交集是两个集合的公共元素所构成的集合, 记为 A∪B或A+B 。根据定义,交是可以交换的,即 A∩B。(4)补集:在整个集合(Ω)中集合 A的补集为一个不属于 A集的所有元素的集。补集又称余,记为 A ,与普通代数运算法则不同。它可用于故障讨分析, 布尔代数可以帮助我们将事件表达为另一些基本事件的组合。将系统失效表达为基本元件失效的组合。演算这些方程即可求出导致系统失效的元件失效组合(即最小割集),进而根据元件失效概率,计算出系统失效的概率。布尔代数规则如下(X、Y代表两个集合): (1) 交换律:X·Y=Y ·XX+Y=Y+X (2) 结合律(3) 分配律:X·(Y·Z):(X·Y)·Z,X+(Y+Z)=(X+Y)+Z,X ·(Y+Z) :X-Y+X · Z,X+(Y ·Z)=(X+Y)-(X+Z) (4) 吸收律:X·(X+Y) :X,X+(X ·Y):X (5) 互补律:X+X =Ω=1,X ·X=φ(φ表示空集) (6) 幂等律:X·X=X,X+X=X (7) 狄·摩根定律:(x ·Y)=X+Y,(X+Y) =X·Y (8) 对合律:(X )=X (9) 重叠律:X+X Y=X+Y=Y+Y X 6 水压机系统故障树的建立水压机系统是由泵站、高压气罐、水罐