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可靠性计算主要涉及三种系统,即串联系统、并联系统和冗余系统,其中串联系统和并联系统的可靠性计算都非常简单,只要了解其概念,公式很容易记住。 (1)串联系统 假设一个系统由n个子系统组成,当且仅当所有的子系统都能正常工作时,系统才能正常工作,这种系统称为串联系统,如图1-8所示。
设系统各个子系统的可靠性分别用R1,R2...Rn表示,则系统的可靠性R = R1*R2*R3*...*Rn。 如果系统的各个子系统的失效率分别用λ1,λ2.....λn来表示,则系统的失效率λ=λ1+λ2+...+λn。 (2)并联系统 假如一个系统由n个子系统组成,只要有一个子系统能够正常工作,系统就能正常工作,如图1-9所示。 设系统各个子系统的可靠性分别用R1,R2...Rn表示,则系统的可靠性R = 1-(1-R1)*(1-R2)*...*(1-Rn)。 假如所有子系统的失效率均为λ ,则系统的失效率为μ :
在并联系统中只有一个子系统是真正需要的,其余n-1个子系统都被称为冗余子系统。该系统随着冗余子系统数量的增加,其平均无故障时间也会增加。 (3)模冗余系统 m模冗余系统由m个(m=2n+1为奇数)相同的子系统和一个表决器组成,经过表决器表决后,m个子系统中占多数相同结果的输出可作为系统的输出,如图1-10所示。 在m个子系统中,只有n+1个或n+1个以上的子系统能正常工作,系统就能正常工作并输出正确结果。假设表决器是完全可靠的,每个子系统的可靠性为R0,则m模冗余系统的可靠性为:
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