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常用可靠性分配方法以及复杂系统如何进行可靠性分配

        

        一、AGREE可靠性分配方法

        AGREE可靠性分配方法是一种权重因子分配方法。权重因子主要考虑系统组成部件的复杂度、重要度,并且假设组件都是串联结构,寿命分布服从指数分布。

        组件的复杂度主要根据模块数量进行判断,这里的模块是指单一的功能模块。重要度是指该组件的失效对于整个系统的失效概率的影响程度。重要度为零,表示这个组件对于系统不重要。AGREE可靠性分配方法的模型公示如下:

        AGREE可靠性分配

        式中,λ_i——是分配的失效率

        RS(T)——是系统可靠度

        n_i——是部件i的数量

        E_i——是部件i的重要度

        t_i——是单元i的工作时间

        N——是系统包含的总部件数量

        需要注意的是,AGREE分配方法用于串联结构。使用PosVim的可靠性分配模块的AGREE分配方法,进行航天太阳翼子系统可靠性分配结果如下图所示。

        AGREE可靠性分配

        二、ARINC可靠性分配方法

        ARINC分配方法可用于部件独立、失效率为常数,逻辑结构为串联结构的系统。ARINC分配方法假设部件的工作时间与系统时间相等。ARINC分配方法要求直到每个部件的失效率,这个失效率一般可以通过失效率预计/可靠性预计得到,也可以通过历史数据或者类似设备现场数据统计得到。获得了上述信息之后,可以得到权重因子wi。并可计算出每个组件的失效率λi

        ARINC可靠性分配方法

        式中,λS是系统的失效率,n是组件/分系统的个数。

        如前所述,ARINC分配方法的权重因子是通过各部件的失效率预计或者相似设备的现场数据得到。且这个方法主要用于串联结构。

        三、串并联结构可靠性分配方法、多级可靠性分配方法

        该方法主要用于将可靠性要求分配给两级系统。该方法先将可靠性要求分配给每个子系统(第一级),然后将每个子系统的可靠性分配给最低级别组件(如PCB组件)。最低级别的可靠性分配过程中考虑了维修时间。第一级子系统由串联结构组成。该方法假设每个子系统的失效独立于其他子系统。第二级由串-并联结构组成的PCB组件单元组成。冗余单元是可维护,且平均维修时间是恒定的。

        该方法中,子系统的可靠性分配因子WFi是通过复杂度、重要度以及对于系统失效的影响程度三个系数计算得到,且函数形式为乘积关系。子系统的可靠性分配因子通过如下公示进行归一化处理。当计算得到子系统的可靠性分配因子之后,即可根据系统的失效率计算得到每个子系统的可靠性分配结果。

        复杂结构可靠性分配方法

        当计算得到第一级子系统的失效率λi之后,第二层组件的失效率λij通过两步来得到。首先,计算第二层组件的分配因子WFij以及失效率λij

        第二步是进行失效率调整。主要是根据冗余结构进行调整。由于冗余结构是可修的,那么冗余结构的失效率要根据维修进行调整。

        复杂结构可靠性分配方法

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