飛機系統(tǒng)安全性設(shè)計與評估之fta(存儲版)
【正文】 系數(shù)是否滿足要求的判定 ,可從分析 的方法著手。 → 如果是 CCAR運行標準要求的系統(tǒng)， MMEL允許帶故障的運 行必須滿足運行標準規(guī)定的條件。 → 系統(tǒng)功能可靠性來自于： ＊冗余的數(shù)量； ＊冗余作用的邏輯性 。 假設(shè)你已經(jīng)觀察到在 50次試驗中的 5次故障，但卻沒有能夠 產(chǎn)生這些結(jié)果的唯一可靠性數(shù)值，這使人感覺該問題有無限個 可能的解；某些情況只是比其它情況更 “ 可能 ” 。然而，我們不能作出這個確定的聲明，因為即使真實的 MTBF有 1000小時那樣高，我們碰巧也能獲得 570或更小的樣本數(shù) 值。將 570小時轉(zhuǎn)換成標準單位，我們 有： K =（ Aμ ） /σ = （ 570600） /10 = 3 從正態(tài)分布表中我們發(fā)現(xiàn)獲得 3或更大標準偏差附近的平均 數(shù)偏差值僅僅是 。 按上述判斷，我們說我們有 90%的自信（置信度）認為真實 MTBF位于 （ = 553）和 570+（ = 587）之間。 95%的自信（置信度）說：真實 MTBF位于 θ 177。用數(shù)據(jù)表 示的置信度是以故障經(jīng)驗為基礎(chǔ)的，并且故障越多，意味著分 析的置信度越高。 。 這里： θ= 樣本的 MTBF； S = 樣本的標準偏差； N = 樣本量（其大于 30）。通常，從一個正態(tài)分布抽取樣本時，我們有： 99%的自信（置信度）說：真實 MTBF位于 θ 177。因此，如果我們說 MTBF大于我們的樣本平均值 10，我們知道我們將有 95% 的時間是正確的。進一步說，對于等于或大 于 30的樣本量， σ 可能非常近似于樣本標準偏差（ S）。這個運 作給出一個 57000/100=570小時的樣本 MTBF（平均無故障工作時 間）。 在概率學(xué)中，計算 50次試驗中發(fā)生 5次或更多次故障的可 能性是一個簡單的作業(yè)。 ● 系統(tǒng)可靠性與硬件可靠性的比較： 用從外場收集的硬件經(jīng)驗數(shù)據(jù)和系統(tǒng)設(shè)計知識，需要時你 可由乘法法則得到系統(tǒng)功能可靠性。 → 如果是適航標準要求的系統(tǒng)， MMEL允許帶故障運行的系 統(tǒng)往往是有冗余的系統(tǒng)，這樣才能保證該系統(tǒng)剩余部分 滿足適航標準中的最低要求。 → 潛在故障的時間間隔可用各種策略進行管理： ＊維修檢查； ＊監(jiān)控循環(huán)時間； ＊通電試驗； → 或者不用管理： ＊使用 MTBF、飛機壽命等。 → 某些項目的曝露時間可能僅僅是一次飛行的一部分。 門下面每件事必須促成 （ 或直接導(dǎo)致 ） 頂事件 的發(fā)生 。 反之 ， FTA也不能替代 FMEA提供的信息 他們互為 補充 。下面是一個兩元件冗余系統(tǒng)： 9 怎樣開始畫故障樹 ● 如果沒有單故障而僅有多故障，則你可以從某些事開始， 如下所示： ● 現(xiàn)在考慮：如果使用監(jiān)測裝置來探測冗余的喪失，則初始樹 的布置可能是： →極端情況：必須小心處理監(jiān)測器故障與受它監(jiān)測的功能 同時發(fā)生故障的情況。反之，如果這些部件故障都發(fā) 生，就會引起頂事件發(fā)生。 ●最小割集是部件故障的最小組合，如果這些部件故障都發(fā) 生，將引起頂事件發(fā)生。 注：工程中： X′ 是 X的非，常用 0代替 φ ，用 1代替 Ω 。X′ =φ ， X+X′ =Ω ， （ X′ ） ′ =X； 摩根定理： （ X（ Y+Z） =X ● 布爾代數(shù)對簡化故障樹，進而得到故障樹最小割集很有益 處。對于某些事情出自另 一些事情的更復(fù)雜情況（例如 4出自于 10），則需要另一 項技術(shù)（二項式）來予以解決。這導(dǎo)致了一個極簡單的概率表達式： R = P（事件成功） = e –λt 這里： R = 可靠性； P = 事件成功的概率； ｅ = 自然對數(shù)基數(shù)； λ = 故障率（在這種情況下為常數(shù)）； ｔ = 你所關(guān)注的那段（曝露）時間。 P(上午 8:00及其之前 )=(40+25+10)/ 133 = P（ 上午 7:50到 8:10之間 ） =(40+30)/133 = P(中午之前 )=(10+25+40+30+20+8)= → 注意：不同的 “ 按時 ” 定義產(chǎn)生不同的概率； → 而且 ， 對于不同的樣件 ， 結(jié)果可能不同； → 對于經(jīng)驗概率來說 ， 也有 P + P = 。故障樹分析 1 故障樹像什么？ 當所有下一層級各事件按特定順序均發(fā)生時 （通常，順序由一個條件事件展現(xiàn)）該事件發(fā)生。 用實際到達上班地點的各時間的一個樣件（經(jīng)驗數(shù) 據(jù)）找出 M和 N的值。 → 指數(shù)分布：對應(yīng)于曲線的 “ 正常工作壽命 ” 部分，部件的 故障率是恒定的。 → 然而 ,一些事件并非相互獨立，它們更為相互依賴（一個 試驗的結(jié)果依賴其它試驗結(jié)果）。 實際上一個故障樹總可以轉(zhuǎn)化為完全等效的 一組布爾方程 。Z， X+（ Y+Z） =（ X+Y） +Z； 分配率： XY=X； 互補法： XY′ =（ X+Y） ′ 。 6 最小割集 ●要用故障樹的最小割集進行故障條件概率的計算。 ●在故障樹中，最小割集就是導(dǎo)致部件故障的各故障模式的 最小組合，其中的各個故障模式對于發(fā)生頂事件來說都是 必不可少的，如果割集中的某故障事件沒有發(fā)生，則頂事 件不會因這個組合而發(fā)生。 8 何時進行 FTA？ ●初級的樹可在對設(shè)計構(gòu)架有一些初級定義時（概念設(shè)計階
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