第一章 可靠性的基本概念和指標

1.1可靠性的基本概念

1.1.1壽命剖面與任務剖面

1.1.2可靠性定義

1.1.3不可修復系統和可修復系統

1.2基本可靠性指標

1.2.1可靠度和不可靠度

1.2.2故障概率密度函數

1.2.3故障率

1.2.4可靠度、不可靠度、故障概率密度和故障率之間關系

1.2.5平均壽命

1.2.6基本修復

1.3常用分布函數

1.3.1指數分布

1.3.2正態分布

1.3.3對數正態分布

1.3.4威布爾分布

1.3.5常用分布函數的圖形特點

1.4應用舉例

第二章 典型不可修復系統的可靠性分析方法

2.1典型不可修復系統的可靠性分析模型

2.1.1串聯模型

2.1.2并聯模型

2.1.3n中取后模型(k/n模型)

2.1.4旁聯模型

2.2可靠性建模需要考慮的幾個問題

2.2.1共因故障

2.2.2相關故障

2.2.3多種故障模式的影響

2.3應用舉例

第三章 一般不可修復系統的可靠性分析方法

3.1系統的網絡圖與可靠性框圖

3.2網絡系統的基本概念和假設

3.3網絡系統的最小路集和最小割集

3.3.1路集和最小路集

3.3.2割集和最小割集

3.3.3網絡系統狀態同最小路集和最小割集之間的關系

3.4最小路集與最小割集之間的相互轉換

3.4.1集合的運算法則

3.4.2最小路集與最小割集之間的相互轉換

3.5求網絡系統最小路集的聯絡矩陣方法

3.5.1聯絡矩陣

3.5.2聯絡矩陣的乘方規則

3.6求大型網絡系統最小路集的節點遍歷法

3.6.1節點遍歷法的基本思想

3.6.2大型網絡系統最小路集的計算機算法(節點遍歷法)

3.7采用最小路集計算網絡系統的可靠度

3.8網絡系統可靠度計算的直接不交化算法

3.8.1采用最小路集不交化計算系統可靠度

3.8.2采用最小割集不交化計算系統可靠度

3.9提高網絡系統可靠性的方法

3.9.1網絡系統的可靠度計算

3.9.2網絡系統可靠度的敏感性分析

3.10應用舉例

第四章 故障樹分析方法

4.1故障樹分析方法的基本概念

4.1.1事件

4.1.2部件

4.1.3故障的分類

4.1.4故障樹常用事件符號

4.1.5故障樹中常用邏輯門符號

4.2故障樹的數學描述

4.2.1故障樹的結構函數

4.2.2單調關聯系統的故障樹

4.3故障樹的規范化、簡化

4。3.1故障樹的規范化

4.3.2故障樹的簡化

4.4故障樹的定性分析

4.4.1割集和最小割集

4.4.2路集和最小路集

4.4.3最小割集計算方法

4.4.4最小路集計算方法

4.4.5故障樹的最小割集、最小路集與結構函數

4.5故障樹的定量分析

4.5.1采用最小割集求頂事件發生的概率(不可靠度)

4.5.2采用最小路集求頂事件不發生的概率(可靠度)

4.5.3底事件重要度計算

4.5.4故障樹與可靠性框圖

4.6應用舉例

第五章 維修性的基本概念和指標與單元可用度

5.1維修性的基本概念

5.1.1維修與維修性

5.1.2使用過程中產品的不同經歷

5.2維修性指標

5.2.1維修度函數

5.2.2維修概率密度函數

5.2.3維修率函數

5.3維修性模型中常用的分布函數

5.3.1正態分布

5.3.2對數正態分布

5.3.3指數分布

5.4“正常一故障一正常一故障”過程中指標

5.4.1有條件故障強度

5.4.2無條件故障強度

5.4.3平均故障次數

5.4.4有條件修復強度

5.4.5無條件修復強度

5.4.6平均修復次數

5.4.7可用度和不可用度

5.5單元的可用度計算方法

5.5.1可修復單元的故障頻率、修復頻率和可用度計算模型

5.5.2可修復單元的故障頻率、修復頻率、可用度計算的拉普拉斯變換方法

5.5.3可修復單元的故障頻率、修復頻率、可用度計算的微分方程組方法

5.5.4壽命和維修時間任意分布單元的故障頻率、修復頻率、可用度變化規律

5.6應用舉例

第六章 典型可修復系統可用性分析方法

6.1馬爾可夫模型的基本假設

6.2可修復單元的可用度

6.2.1單元的可用度分析

6.2.2求穩態可用度的簡易方法

6.3可修復串聯系統的可用度

6.3.12個單元串聯系統的可用度

6.3.2n個單元串聯系統的可用度

6.4可修復并聯系統的可用度

6.4.1相同分布單元并聯系統的可用度

6.4.2不同分布單元并聯系統的可用度

6.5可修復k/n系統的可用度

6.5.1相同分布單元2/3系統的可用度

6.5.2相同分布單元k/n系統的可用度

6.6可修復旁聯系統的可用度

6.7應用舉例

第七章 一般可修復系統可用性分析方法

7.1一般可修復系統可用性分析的馬爾可夫模型

7.1.1系統狀態轉移微分方程組

7.1.2系統可用度、不可用度

7.1.3系統可靠度

7.1.4系統的平均首次故障前時間

7.1.5系統的穩態指標

7.1.6應用舉例

7.2系統可能狀態和狀態轉移概率矩陣分析方法

7.2.1尋找系統可能狀態的方、法

7.2.2尋找單元可能狀態的方法

7.2.3通過系統狀態轉移圖求系統狀態轉移概率矩陣

7.2.4通過單元狀態轉移概率求系統狀態轉移概率矩陣

7.2.5應用舉例

7.3單元可用度相互獨立條件下計算系統可用度的近似方法

7.3.1可修復單元不可用度和可用度計算

7.3.2可修復系統不可用度和可用度近似計算

7.3.3可用度的敏感性分析

7.3.4可修復系統故障頻率和平均可用時間(MUT)計算

7.3.5應用舉例

7.4尋找系統可能狀態的計算機算法

7.4.1算法步驟

7.4.2應用舉例

參考文獻2100433B

本書通過工程應用背景突出的大量精選例題，介紹了單輸入/多輸出系統、多輸出/單輸入系統、考慮節點可靠度系統、重復單元系統的可靠性與可用性分析方法，并且對不可修復系統的可靠性與可修復系統的可靠性、可用性分析的馬爾可夫模型方法與單元可用度相互獨立的近似方法進行了分析。

電力系統可靠性研究的主要內容包括發電容量可靠性估計；互聯系統可靠性估計；發電和輸電組合系統可靠性估計；配電系統可靠性估計；發電廠、變電所主接線可靠性估計及繼電保護可靠性估計等。建立基本設備的可靠性數據庫也是研究的重要內容。

分析方法有解析法和模擬法兩類。解析法的特點是，首先建立電力系統可靠性數學模型，并通過數值計算求解。在給定的簡化假設條件下，一般可得到正確結果，因此應用很廣泛。但解法有時過于復雜。模擬法是把系統分成許多元素，這些元素的特性可通過概率分布加以預測，然后將這些元素特性組合起來確定系統的可靠性。模擬法分析比較靈活，但結果不夠精確。

可靠性工程可靠性工程

衡量系統可靠性有三個重要指標。①保險期：系統建成后能有效地完成規定任務的期限，超過這一期限系統可靠性就會逐漸降低。②有效性：系統在規定時間內能正常工作的概率。概率的大小取決于系統故障率的高低、發現故障部分的快慢和故障修復時間的長短。③狹義可靠性：由結構可靠性和性能可靠性兩部分組成。前者指系統在工作時不出故障的概率，后者指系統性能滿足原定要求的概率。

系統可靠性不能僅僅依靠對系統的檢驗和試驗來獲得，還必須從設計、制造和管理等方面加以保證。首先，設計是決定系統固有可靠性的重要環節，制造部門力求使系統達到固有的可靠性，而管理則是保證系統的規劃、設計、試驗、制造、使用等階段都按科學的程序和規律進行，即對整個系統研制實行嚴格的可靠性控制。

可靠性工程可靠性數學

用來定量描述系統可靠性的數學工具。常用的度量指標主要有可靠度、故障率、平均無故障工作時間和平均故障修復時間等。①可靠度R()：系統在規定工作時間內無故障的概率。如數字電壓表工作 24小時的可靠度為0.9,即意味著多次抽取一定數量的該產品樣品，在規定條件下工作24小時，平均有90%能保持全部產品性能處于有效的工作狀態。相應地，系統在時間內發生故障的概率用F()表示，稱為不可靠度,與可靠度R()的關系為R()=1-F()。②故障率λ：系統工作到 時刻時單位時間內發生故障的概率。系統在正常工作狀況下，其故障率趨于穩定，可靠度與故障率的關系為R()=。③平均無故障工作時間：系統在相鄰兩次故障間隔內有效工作時的平均時間。④平均故障修復時間：系統出現故障后到恢復正常工作時的平均時間。