飞机故障诊断篇总论课件.ppt
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- 飞机 故障诊断 总论 课件
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1、航空工程学院 飞机故障诊断与监控技术 2011.08 Page 2 第二章 故障树分析法 本章内容本章内容?第一节 故障树分析法的基本概念?第二节 建造故障树?第三节 故障树的结构函数?第四节 故障树的定性分析?第五节 故障树的定量分析?第六节 故障树分析程序举例 Page 3 第一节 故障树分析法的基本概念 一、概述 1.故障树分析法的概念 FTA,Fault Tree Analysis?对造成系统失效的各种因素进行分析;包括硬件、软件、环境、人为因素?画出逻辑框架图;?确定系统失效原因的各种可能组合方式及其发生的逻辑关系;?计算系统失效概率。Page 4 第一节 故障树分析法的基本概念 一
2、、概述 2.故障树分析法的优缺点 .优点 *直观、形象 *灵活性强 *通用性好 .缺点 *理论性强,建树要求有经验 *建树工作量大,易错漏 Page 5 第一节 故障树分析法的基本概念 二、故障树中使用的符号事件符号 Page 6 第一节 故障树分析法的基本概念 二、故障树中使用的符号逻辑门符号 Page 7 第一节 故障树分析法的基本概念 二、故障树中使用的符号逻辑门符号 Page 8 第一节 故障树分析法的基本概念 Page 9 第二节 建造故障树 建造故障树 建树准备建树准备 选择顶事件选择顶事件 审查与简化故障树?顶事件的确定?选取原则?有确切定义?能分解?能被检测或控制?最好有代表性
3、 Page 10 第二节 建造故障树 建造故障树 建树准备建树准备 选择顶事件选择顶事件 审查与简化故障树审查与简化故障树 分析事故链 确定主流程 确定边界条件 画树 审查和简化 Page 11 第二节 建造故障树 三、建造故障树(一)确定主流程 贯穿整个系统的主要故障特征(例,电机额定电压)(二)确定边界条件 (1)系统级 顶事件及附加条件(系统初始状态,不允许出现事件,不加考虑事件)(2)部件级 元部件状态及概率,底事件是重要部件级边界 Page 12 第二节 建造故障树 三、建造故障树(3)注意事项:小概率事件,小部件故障;利用边界条件简化:与门下有必不发生事件,其上至或门,则或门下该分
4、支可删除;与门下有必然发生事件,则该事件可删除;或门下有必然发生事件,其上至与门,则与门下该分支可删除;或门下有必不发生事件,则该事件可删除 Page 13 第二节 建造故障树 三、建造故障树(3)注意事项:明确定义 头几步考虑关键事件;条件和逻辑清楚,不能出现矛盾逻辑(见例题)有保护装置,要把保护失灵和初因故障置于同一与门下 存在相互促进作用的原因事件置于同一与门下 Page 14 第二节 建造故障树 四、审查和简化(一)修剪法 Page 15 第二节 建造故障树 四、审查和简化(二)模块化法 Page 16 第二节 建造故障树 五、例子 正常时,K2通,K1和K3断开 初始条件:K2断,K
5、1和K3闭合 边界条件:不计导线故障,环境和 人为差错 Page 17 第二节 建造故障树 五、例子 Page 18 第二节 建造故障树 五、例子 Page 19 第三节 故障树的结构函数?什么是故障树?如何构建故障树?如何分析故障树?故障树数学描述?定性分析故障树?定量分析故障树 Page 20 第三节 故障树的结构函数(一)状态变量 二值变量 xi=(三)结构函数 1,第i个底事件发生 0,第i个底事件不发生(二)状态向量 n维向量 X=(x1,x2,xn)顶事件的状态变量(X)=(x1,x2,xn)二值变量函数(X)=1,顶事件T发生 0,顶事件T不发生 Page 21 第三节 故障树的
6、结构函数(四)简单故障树的结构函数 1.与门结构故障树与门结构故障树?inixX1?nxxx,min21?Page 22 第三节 故障树的结构函数(四)简单故障树的结构函数 2.或门结构故障树或门结构故障树?inixX1?nxxx,max21?inixX-1-11?Page 23 第三节 故障树的结构函数(四)简单故障树的结构函数 3.k/n门结构故障树门结构故障树?jDxlixXij?1?niiniikxkxX1101当当Page 24 第三节 故障树的结构函数(四)简单故障树的结构函数 4.由与门和或门组成的简单故障树由与门和或门组成的简单故障树?1533424xxxxxxxX?Page
7、25 第三节 故障树的结构函数 G0 G1 G2 G3 G4 G5 G6 G7 G8 G9 G10 x1 x1 x2 x3 x2 x2 x3 x1 x2 x3 x1 x4 x2?)()()()(3214231221132xxxxxxxxxxxxxX?Page 26 第三节 故障树的结构函数(一)底事件的相干性?niiiyyyyyY,1,11211?niiiyyyyyY,0,11210?Yi,1?Yi,0?YYii,0,1?YYii,0,1?至少一对状态向量Y1i、Y0i满足:其他状态向量满足:第i个底事件与顶事件相关。Page 27 第三节 故障树的结构函数(一)底事件的相干性 序号 x1 x
8、2 x3 对于x1 对于x2 对于x3 1 0 0 0 0 2 0 0 1 0-3 0 1 0 1-4 0 1 1 1-5 1 0 0 1-6 1 0 1 1-7 1 1 0 1-8 1 1 1 1-Page 28 第三节 故障树的结构函数(二)相干结构函数 1.定义:各底事件均与顶事件相干;结构函数是各底事件状态变量的非减函数 2.性质:?若状态向量X=(0,0,0),则(X)=0;?若状态向量X=(1,1,1),则(X)=1;?若XY,即xiyi,则(X)(Y);?n个独立事件构成的任意故障树,相干结构函数为:?iniinixXx11?Page 29 第三节 故障树的结构函数(三)结构函数
9、的展开式?对任意变量xi展开:(X)=xi(1i,X)+(1-xi)(0i,X)?对每个变量展开:?YxxXiiyiyiniY111?Page 30 第四节 故障树的定性分析 哪些底事件的组合导致故障 哪些底事件的组合保证正常 最小割集 最小路集 故障树定性分析的任务:故障树定性分析的任务:Page 31 第四节 故障树的定性分析 一、最小割集与最小路集的概念(一)割向量、最小割向量、最小割集?割向量:能使(X)=1的状态向量?割集:割向量中xi=1的对应底事件状态的集合?最小割向量X:对于任意Z,只要ZX,(Z)=1?最小割集:xi=0的对应底事件状态的集合 (二)路向量、最小路向量、最小路
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