任务可靠性：产品在规定的任务剖面内，完成规定功能的
能力。任务可靠性模型是用以估计产品在执行任务过程中规定
功能的概率，描述完成任务过程中产品各单元的预定作用，用
以度量工作有效性的模型。储备元件越多，系统的任务可靠性
越高。
系统可靠性模型和可靠度 计算
第4章 系统可靠性模型和可靠度计算
系系统统的的结结构构框框图图表与示可组靠成性系框统图的部件之间的物理关系和
工作关系。 系统的可靠性框图是描述系统的功能和组成系统的部件
之间的可靠性功能关系。
系统可靠性模型和可靠度 计算
第4章 系统可靠性模型和可靠度计算
例1：
AB
管子阀门系统结构框图
A
A
B
B
系统流通时的可靠性框图
系统截流时可靠性框图
系统能可靠的流通属于正常工作状态
系统的截流状态属于正常工作状态
系统可靠性模型和可靠度 计算
系
维
统统
统
修
系
统
火炮 炮弹
发 射 药
弹 体
爆 炸 装
药 筒
系统可靠性模型药和可靠度
点 火 具
引 信
计算
第4章 系统可靠性模型和可靠度计算
系统的可靠度决定于两个因素： 1）单元本身的可靠度； 2）各个单元的组合方式。
系统
串联系统
工作储备系统
并联系统
非工作储备系统
系统可靠性模型和可靠度 计算
纯并联系统
统中贮备元器件全部发生失效的情况下，系统才计发指标生要故求障，
时，可采用
这样的系统就称为“工作贮备系统”。并联系统属贮于备工系统作的贮备
系统的一种。
设计来提高 可靠性水平。
贮备系统分为：工作贮备系统和非工作贮备系统 1 纯并联系统，即多个单元完成同一任务的组合。
所有单元同时工作，弹其中任何一个单元都能单独
2
支撑整个系统的运行，只要系统中不是全部单元都
失效，系统就可以正常运行。
n
系统可靠性模型和可靠度 计算
第4章 系统可靠性模型和可靠度计算
工作储备系统：r/n表决系统，即要求n个单元组成的并 联系统中，至少有r个单元同时正常工作，才能保证正常工作 状态的系统。
1
2
r
n
系统可靠性模型和可靠度 计算
第4章 系统可靠性模型和可靠度计算
可靠性模型：是为预计或估算产品的可靠性所建立的数学 模型和可靠性框图。
基本可靠性：产品在规定条件下无故障的持续时间和概率。 基本可靠性模型是用来估计产品及组成元件引起的维修及保障 要求。它是一个串联模型，即使存在冗余单元，也按串联处理。 系统中任一单元发生故障都需要维修或更换。储备元件越多， 系统的基本可靠性越低。
第4章 系统可靠性模型和可靠度计算
例2：
隔爆机构
隔爆机构A
隔爆机构B
引信隔爆机构结构框图
隔爆机构A
隔爆机构B
隔爆机构A 隔爆机构B
引信保险状态的可靠性框图
引信解除状态的可靠性框图
两套保险有一套正常工作
两套保险机构都解除保险
隔爆机构正常
系统可靠性模型和可靠度 计算
机构正常工作
第4章 系统可靠性模型和可靠度计算
系统可靠性模型和可靠度 计算
第4章 系统可靠性模型和可靠度计算
在纯并联系统中，只有在每个单元的失效时间都达不到 系统的工作时间时，即每个单元都出现故障，系统才失效， 因此，系统不可靠度就是单元同时失效的概率。（单元失效 时间随机变量相互独立）
其中 Pti T 是第i个FsP单t1T元Pt2的T失Ptn效T概率Fi(t)，即
第4章 系统可靠性模型和可靠度计算
2、 并联系统可靠度计算
ห้องสมุดไป่ตู้
1）纯并联系统
组成系统的所有单元都失效时才会导致系统失效的系统叫
做并联系统。
FPtTtTtT 设系统失效时间随机变量为T，系
统中第i个单元失效时间随s机1变量2 为nti，
S1 S2
则对于n个单元所组成的纯并联系统的
失效概率为：
Sn
在串联系统中，系统可靠地运行必须要求每个单元的失
RPtTtTtT 效时间都要大于系统的失效时间，即系统的可靠度是每个单
元的失效时间大于系统失效s 时1 间2同时n 发生的概率。
R s P t 1 T P t 2 T P t n T
∏ Rs 则 系n 统R的i 可靠度为
i 1
系统可靠性模型和可靠度 计算
第4章 系统可靠性模型和可靠度计算
串联系统的特点：
1）串联系统的可靠度等于各单元的可靠度的乘积； 2）串联系统的可靠度小于或最多等于系统内最小的单元可
靠度； 3）随着单元数量的增多，平均无故障工作时间下降，即一
个串联系统串联的单元越多，可靠度越低。
系统可靠性模型和可靠度 计算
第4章 系统可靠性模型和可靠度计算
4.1系统与系统结构模型分类
系统是由若干部件（子系统、元器件）相互有机地组合 起来，可以完成某种工作任务的具有一定输入、输出特性的 整体。
系统
分
分
系
系
统
统
子子
子子
系系
系系
系统可统靠性模型统和可靠度统
统
计算
第4章 系统可靠性模型和可靠度计算
武器系统
跟指
火
后
踪挥
力
勤
系系
4.2 各系统可靠性模型可靠度计算
1、串联系统可靠度计算 组成系统的所有单元中任一单元的失效就会导致整个系
统失效的系统叫做串联系统。
1
2
n
设系统的失效时间为T，组成该系统的各单元的失效时间 随机变量为ti，i=1,2...n,
系统可靠性模型和可靠度 计算
第4章 系统可靠性模型和可靠度计算
则系统的可靠度可表示为
F it P ti T 1 R it
n
Fst1Rit i1
∏n
Rs 1- (1-Rit)
i1
系统可靠性模型和可靠度 计算
第4章 系统可靠性模型和可靠度计算
2）表决系统 （1）n-1/n表决系统 表示系统是由n个单元并联而成，只允许一个单元失效的系 统，若各单元的可靠度相等时：
r/n表决系统 理想旁联系统 非理想旁联系统
第4章 系统可靠性模型和可靠度计算
串联系统：各单元之间的失效时间随机变量互为独立时， 如果有某一单元发生故障，则引起系统失效的系统。
1
2
n
系统可靠性模型和可靠度 计算
第4章 系统可靠性模型和可靠度计算
并联系统：并联冗余系统
当采用串联
由于某一元器件失效而不致使系统发生故障系不，统能只的满设足有计设当系
非工作储备系统：系统中某一个或多个处于工作状态， 其它单元处于待命状态，当某一单元出现故障后，处于待命 状态的单元通过转换开关将其投入工作状态的系统。
理想旁联系统：转换开关为理想开关，可靠度为100%。 非理想旁联系统：转换开关为非理想开关。
A1 A2
系统可靠性模型和可靠度 计算
第4章 系统可靠性模型和可靠度计算