結(jié)構(gòu)可靠性分析基礎(chǔ)(已修改)
2025-05-29 22:09 本頁面
【正文】 七 、 結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可靠性分析 1. 引 言 結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可靠性分析的目的是為了預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)在規(guī)定的使用條件下，在所要求的工作時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能能力的高低。并且研究可能達(dá)到的實(shí)際最高可靠度的條件。可靠性預(yù)測(cè)工作，對(duì)選擇結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案有很高的價(jià)值，因?yàn)闆Q定方案選擇的重要因素之一是這些方案的相對(duì)可靠度。可靠性預(yù)測(cè)也可揭示降低結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可靠性的原因，找到了影響結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可靠性的主要原因之后，便可采用必要的改進(jìn)措施，以提高結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的可靠性。 結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的可靠性取決于構(gòu)成結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的所有零、部件的可靠性和各零、部件的連接方法。 2. 結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可靠性框圖分析法 結(jié)構(gòu)系統(tǒng)是由相互作用的零 、 部件組成 ， 研究結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可靠性時(shí) ， 最重要的工作就是建立結(jié)構(gòu)可靠性模型 。 這種可靠性模型通常用可靠性框圖表示 ， 它是一種顯示結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可靠或失效的諸零 、 部件之間的邏輯關(guān)系的示意圖 。 繪制這些框圖的原則是有利于對(duì)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可靠或失效的邏輯關(guān)系迅速而有效地作出判斷 。 串聯(lián)結(jié)構(gòu) 串聯(lián)結(jié)構(gòu)指的是 ， 結(jié)構(gòu)系統(tǒng)種各零 、 部件從功能和邏輯關(guān)系上看 ， 如同許多鏈環(huán)連接成的一個(gè)鏈條 。 圖 71表示 n 個(gè)零 （ 部 ） 件的串聯(lián)結(jié)構(gòu)邏輯框圖 。 這種串聯(lián)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是： ( a ) 假定結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中 n 個(gè)零 (部 )件相互獨(dú)立 ， 即其中任何一個(gè)零 (部 )件 1 2 n 圖 71 串聯(lián)結(jié)構(gòu)可靠性框圖 的失效都與其它零 (部 )件的失效無關(guān) 。 ( b ) 結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中任何一個(gè)零 (部 )件失效 ， 都引起整個(gè)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)失效；反之 ， 結(jié)構(gòu)系統(tǒng)若能正常工作 ， 就必須每個(gè)零 (部 )件都處于可靠狀態(tài) 。 設(shè)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中各零 (部 )件的可靠度分別為 ， 則根據(jù)概率乘法定理 ， 串聯(lián)結(jié)構(gòu)的可靠度為 如果各零 (部 )件的壽命都服從指數(shù)分布 ， 即 () 其中 為第 個(gè)零 (部 )件的失效率 ， 則結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的可靠度為 因此 ， 結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的失效率為 結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的平均壽命為 () () nRRR , , , 21 ????? niinS tRtRtRtRtR121 )()()()()( ?0 ,)( ?? ? tetR ti i?i? ittnitSSniii eeetR ??? ???? ???? ?? 11)(??? niiS1?????? niiSim111?? 以上結(jié)果說明，在串聯(lián)結(jié)構(gòu)中串聯(lián)的零 (部 )件數(shù) n 愈大，則該結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的可靠度 和平均壽命就愈小。從設(shè)計(jì)方面考慮，為提高串聯(lián)系統(tǒng)的可靠性，可從以下三方面考慮： （ 1）盡可能減少串聯(lián)單元個(gè)數(shù) n ； （ 2）提高單元可靠性
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