【正文】 下一頁 上一頁 27 故障樹分析 (FTA) 在該系統(tǒng)的故障樹分析中都可以作為頂事件。因此，對一個(gè)系統(tǒng)來說，頂事件不是唯一的。但通常把該系統(tǒng)最不希望發(fā)生的故障作為該系統(tǒng)的頂事件。 ②建立故障樹。 在確定頂事件之后，則將它作為故障樹分析的起始端，找出導(dǎo)致頂事件所有可能的直接原因，作為第一級中間事件。將這些事件用相應(yīng)的事件符號表示并用適合于它們之間邏輯關(guān)系的邏輯門符號與上一級事件（最上一級為頂事件）相連接。依此類推，逐級向下發(fā)展，直至找到引起系統(tǒng)故障的全部無須再追究下去的原因，作為底事件。這樣，就完成了故障樹的建立。 建樹時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)： 返回 下一頁 上一頁 27 故障樹分析 (FTA) ① 選擇建樹流程時(shí)，通常是以系統(tǒng)功能為主線來分析所有故障事件并按邏輯貫穿始終。但一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)的主流程可能不是唯一的，因?yàn)楦鞣种СＳ衅渥约旱闹髁鞒?，建樹時(shí)要靈活掌握。 ②合理地選擇和確定系統(tǒng)及單元的邊界條件：在建樹前對系統(tǒng)和單元（部件）的某些變動(dòng)參數(shù)作出的合理假設(shè)，即為邊界條件。這些假設(shè)可使故障樹分析抓住重點(diǎn)時(shí)也明確了建樹范圍，即故障樹建到何處為止 ③故障事件定義要具體，盡量做到唯一解釋。 ④系統(tǒng)中各事件間的邏輯關(guān)系和條件必須十分清晰，不允許邏輯混亂和條件矛盾。 ⑤故障樹應(yīng)盡量地簡化，去掉邏輯多余事件，以方便定性、定量分析。 返回 下一頁 上一頁 27 故障樹分析 (FTA) 現(xiàn)以汽車雙管路制動(dòng)系統(tǒng)故障樹為例進(jìn)行介紹，汽車雙管路制動(dòng)系統(tǒng)故障樹如圖 29所示。 故障樹的分析 故障樹的定性分析的主要任務(wù)就是尋找導(dǎo)致頂事件發(fā)生的所有可能的失效模式 — 失效譜，或找出使系統(tǒng)成功的成功譜。即找出故障樹的全部最小割集或全部最小路集。 故障樹定性分析的原則： ①比較小概率失效元件組成的各種系統(tǒng)失效概率時(shí)，其故障樹所含最小割集的最小階數(shù)越小，系統(tǒng)的失效概率越高；在所含最小割集的最 返回 下一頁 上一頁 27 故障樹分析 (FTA) 小階數(shù)相同的情況下，該階數(shù)的最小割集的個(gè)數(shù)越多，系統(tǒng)的失效概率越高。 ②比較同一系統(tǒng)中各基本事件的重要性時(shí)，按各基本事件在不同階數(shù)的最小割集中出現(xiàn)的次數(shù)來確定其重要性大??；所在最小割集的階數(shù)越小，出現(xiàn)的次數(shù)越多，該基本事件的重要性越大。 故障樹的定量分析的任務(wù)是利用故障樹作為計(jì)算模型，在已知底事件發(fā)生概率的條件下，求出頂事件（即系統(tǒng)失效）的發(fā)生概率，從而對系統(tǒng)的可靠性、安全性及風(fēng)險(xiǎn)作出評估。 ①與門結(jié)構(gòu)的輸出事件發(fā)生的概率（并聯(lián)系統(tǒng)發(fā)生失效概率） 返回 下一頁 上一頁 ????? niiinixPxPxP11)()()( ?27 故障樹分析 (FTA) ② 或門結(jié)構(gòu)的輸出事件發(fā)生的概率（串聯(lián)系統(tǒng)失效概率） 利用與門和或門結(jié)構(gòu)的輸出事件發(fā)生的概率公式即可直接計(jì)算出一般故障樹的頂事件發(fā)生的概率。 例 21 已知某發(fā)動(dòng)機(jī)的故障樹如圖 210所示，統(tǒng)計(jì)得到各底事件發(fā)生的概率為： C1＝ ， C2＝ ， C3＝ ， C4＝ ， C5＝ ， C6＝ ， C7＝ ， C8＝ ， C9＝ ， C10＝ ， C11＝ , C12＝ ， D1＝ ， D2＝ ，求系統(tǒng)的可靠度 Rs 。 解 :首先計(jì)算中間事件的發(fā)生概率，由式 返回 下一頁 上一頁 ??????? niiinixPxPxP11)](1[1)()( ??????niiinixPxPxP11)()()( ?27 故障樹分析 (FTA) 得 由式 得 返回 下一頁 上一頁 0 0 0 0 ????? CCP 0 0 1 ????? CCP??????? niini ixPxpxP11)](1[1)()( ?)1)(1)(1(1)](1[1 31512 CDPxPPnii ???????? ??))()(0 0 0 (1 ??????)1)(1)(1)(1(1 27766 DPCCP ??????)0 0 )(0 0 )(0 0 1 )(0 0 (1 ??????27 故障樹分析 (FTA) 得 由式 得 頂事件發(fā)生的概率為 返回 下一頁 上一頁 )1)(1)(1(1 5643 CPCP ??????)0 0 )(0 0 4 1 9 3 )(0 0 (1 ??????)1)(1)(1(1 1211104 CCCP ?????))()((1 ??????)1)(1)(1(1 4321 PPPP ?????)0 3 9 5 0 )(0 0 6 1 8 4 )(0 2 9 8 9 (1 ??????27 故障樹分析 (FTA) 故發(fā)動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)的概率為 ，系統(tǒng)的可靠度為 由此可見，應(yīng)用故障樹分析可以根據(jù)單元的故障概率求出系統(tǒng)的故障概率，還可以通過對各單元的重要度的定量計(jì)算結(jié)果找出對系統(tǒng)失效影響最大的元件。因此故障樹分析不僅可以指導(dǎo)故障診斷，制定維修方案和確定維修順序，而且還可以綜合其他因素，如保證最佳經(jīng)濟(jì)效益，改進(jìn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，致使在各組成單元故障概率不變的情況下，減小系統(tǒng)的故障率，從而保證提高系統(tǒng)的可靠性。 FTA的比較 綜上所述， FMEA與 FTA是分析系統(tǒng)故障因果關(guān)系的兩種常用而有效的技術(shù)。它們應(yīng)用于系統(tǒng)的安全性、可靠性分析時(shí)，在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段 返回 下一頁 上一頁 1 ????? PP s27 故障樹分析 (FTA) 就能找出系統(tǒng)可能發(fā)生的故障及其原因，并在設(shè)計(jì)、工藝等方面采取有效的改進(jìn)措施，以提高系統(tǒng)的安全性和可靠性。表 213列出了 FMEA與 FT A的比較。 返回 上一頁 返回 返回 表 21 失效的分類及定義 下一頁 返回 表 21 失效的分類及定義 上一頁 返回 表 22 汽車常見失效模式及分類 下一頁 表 22 汽車常見失效模式及分類 上一頁 返回 返回 表 23 磨料磨損的定義形式、影 響因素及減輕措施 返回 表 24 粘著磨損的定義機(jī)理、影 響因素和減小措施 返回 表 25 疲勞磨損的定義、分類 、產(chǎn)生機(jī)理和減小措施 返回 表 26 腐蝕磨損的定義、分類 及減小措施 返回 表 27 疲勞斷裂失效的分類列表 返回 表 28 各種類型疲勞斷口宏觀特征 返回 表 29 潛在失效模式及后果分析 (設(shè)計(jì) FMEA) 返回 表 210 故障樹常用的事件符號及釋義 返回 表 211 故障樹常用的邏輯門符號及釋義 下一頁 返回 表 211 故障樹常用的邏輯門符號及釋義 上一頁 返回 表 212 故障樹常用的轉(zhuǎn)移符號及釋義 返回 表 213 FMEA與 FTA的比較 返回 圖 21 汽車故障率與環(huán)境溫度 返回 圖 22 氣缸磨損與冷卻液溫度 返回 圖 23 汽車零件磨損特性曲線 返回 圖 24 疲勞斷裂失效的分類 返回 圖 25 延性金屬中由外載荷 作用造成的滑移 返回 圖 26 疲勞裂紋擴(kuò)展的兩個(gè)階段 返回 圖 27 疲勞裂紋的宏觀斷口示意圖 返回 圖 28 鋼在電解液膜下的 電化學(xué)腐蝕過程 返回 圖 29 汽車雙管路制動(dòng)系統(tǒng)故障樹 返回 圖 210 發(fā)動(dòng)機(jī)的故障樹