可靠性分配(設(shè)備可靠性教程05)(已修改)
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【正文】 2021/6/16 可靠性分配 潘爾順 副教授 上海交通大學(xué) 工業(yè)工程與管理系 2021/6/16 主要內(nèi)容 ? 基本概念 ? 等分配法 ? 再分配法 ? 相對(duì)失效率法和相對(duì)失效概率法 ? 拉格朗日乘子法 ? AGREE分配法 ? 動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法 2021/6/16 基本概念 可靠性分配的定義 可靠性分配（ Reliability Allocation）是指將工程設(shè)計(jì)規(guī)定的系統(tǒng)可靠度指標(biāo)合理地分配給組成系統(tǒng)的各個(gè)單元，確定系統(tǒng)各組成單元（總成、分總成、組件、零件）的可靠性定量要求，從而使整個(gè)系統(tǒng)可靠性指標(biāo)得到保證。 2021/6/16 基本概念 可靠性分配的系統(tǒng)原則和前提 可靠性分配的本質(zhì)是一個(gè)工程決策問(wèn)題，應(yīng)按系統(tǒng)工程原則：技術(shù)上合理，經(jīng)濟(jì)上效益高，時(shí)間方面見(jiàn)效快。 進(jìn)行可靠性分配時(shí)，必須明確目標(biāo)函數(shù)和約束條件。隨著目標(biāo)函數(shù)和約束條件的不同，可靠性的分配方法也會(huì)有所不同。 2021/6/16 等分配法 串聯(lián)系統(tǒng)可靠度分配 適用情況 ： 當(dāng)系統(tǒng)中 n個(gè)單元具有近似的復(fù)雜程度、重要性以及制造成本時(shí)，則可用等分配法分配系統(tǒng)各單元的可靠度。 niniis RRR ?? ?? 1niRR nsi ,2,1, /1 ??? ）（—— 系統(tǒng)的可靠度 —— 各單元分配的可靠度 sRiR2021/6/16 等分配法 并聯(lián)系統(tǒng)可靠度分配 適用情況 ：當(dāng)系統(tǒng)的可靠度指標(biāo)要求很高（例如Rs）而選用已有的單元又不能滿(mǎn)足要求時(shí)，則可選用 n個(gè)相同單元的并聯(lián)系統(tǒng)。 nis RR ）（ ??? 11 niRR nsi ,2,1,11 /1 ????? ）（—— 系統(tǒng)的可靠度 —— 各單元分配的可靠度 sRiR2021/6/16 等分配法 串并聯(lián)系統(tǒng)可靠度分配 做法 ：先將串并聯(lián)系統(tǒng)化簡(jiǎn)為“等效串聯(lián)系統(tǒng)”和“等效單元”，再給同級(jí)等效單元分配以相同的可靠度。 1 2 3 4 1 2 S34 1 S234 2/11 2 34 SS RRR ??2/1223 434 11 ）（ SS RRR ????2/14334SRRR ??2021/6/16 再分配法 如果已知串聯(lián)系統(tǒng)（或串并聯(lián)系統(tǒng)的等效串聯(lián)系統(tǒng)）各單元的可靠度預(yù)測(cè)值為 ，則系統(tǒng)的可靠度預(yù)測(cè)值為 將各單元的可靠度預(yù)測(cè)值按由小到大的次序排列，則有 nRRR ??? 21 ，， ????niiS RR1??nmm RRRRR ????? 121 ?????? ? ??2021/6/16 再分配法 令 并找出 m值使 則單元可靠度的再分配可按下式進(jìn)行 021 RRRR m ???? ?110?]?[? ???????mnmiiSm RRRRRmnmiiSmRRRRR /1121 ]?[??????nnmmmm RRRRRR ?,?,? 2211 ??? ???? ?2021/6/16 例 —— 設(shè)串聯(lián)系統(tǒng) 4個(gè)單元的可靠度預(yù)測(cè)值由小到大的排列為 若想設(shè)計(jì)規(guī)定串聯(lián)系統(tǒng)的可靠度 試進(jìn)行可靠度再分配。 解 由于系統(tǒng)的可靠性預(yù)測(cè)值 不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)指標(biāo)，因此需要提高單元的可靠度，并進(jìn)行可靠性再分配。 再分配法 , 4321 ???? RRRR?SR ?SR2021/6/16 設(shè) m=1,則 因此需另設(shè) m值。設(shè) m=2，則有 因此，分配有效，再分配的結(jié)果為 再分配法 211/14320][]???[ RRRRRR S ??????] []??[ 2/12/1430 ???? RRRR S9 8 5 8 5 5 7 302 ????? RRR9 9 9 ,9 8 5 ,9 8 5 443321 ?????? RRRRRR2021/6/16 相對(duì)失效率法與相對(duì)失效概率法 相對(duì)失效率法 是使系統(tǒng)中各單元容許失效率正比于該單元的預(yù)計(jì)失效率值，并根據(jù)這一原則來(lái)分配系統(tǒng)中各單元的可靠度。此法適用于失效率為常數(shù)的串聯(lián)系統(tǒng)。對(duì)于冗余系統(tǒng)，可將他們化簡(jiǎn)為串聯(lián)系統(tǒng)候再按此法進(jìn)行相對(duì)失效概率法 是根據(jù)使系統(tǒng)中各單元的容許失效概率正比于該單元的預(yù)計(jì)失效
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