第七节 故障树分析（FTA）
收集各故障发生的概率数据； 选定系统可能发生的最不希望发生的故障状态作为顶事件，画逻 辑图； 对故障树作定性分析，确定系统的故障模式； 对故障树进行定量计算 ，计算出顶事件发生概率、各底事件的要 度、概率重要度、关键重要度等可靠性指标。
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故障树常用的符号图形、名称与含义
第七节 故障树分析（FTA）
汽车双管路制动系统故障树：
第七节 故障树分析（FTA）
特点：
建树过程 复杂 ，人不同
树不同
系统越复杂， 建树越困难，
耗时越长
数据收集困难
应用于 工程技术和系统
工程中
故障树分析的 理论基础 ，同样 可用于定量分析
特点
图形演绎法
联系 可能因素
编制计算程 序，在故障树分 析中不可缺少
1
结果事件
在框内注明故障定义，其下与逻辑门联接，再分解为中间事件和
底事件
是基本故障事件（不能再进行分解）或毋须再探明的事件，但一
2
底事件
般它的故障分布是已知的，是导致其他事件发生的原因事件，位
于故障树的底端，是逻辑门的输入事件而不是作为输出
又称为展开事件或未探明事件。发生的概率小，因此对此系统来
3
省略事件
第七节 故障树分析（FTA）
汽车双管路制动系统故障树故障树分析示例
第七节 故障树分析（FTA）
什么是故障树分析？
（1）故障树是一种逻辑因果关系图,呈现出特殊的倒立树状。
（2）它通过使用各种逻辑门符号、事件符号和转移符号来描述系 统中各种事件和状态之间的因果逻辑关系。
（3）通俗来说,故障树中逻辑门的输入事件是输出事件的“因”,逻 辑门的输出事件是输入事件的“果”。
故障树是实际系统故障组合和传递的逻辑关系的正确而抽象的表达。 建树是按照严格的演绎逻辑，从顶事件开始，向下逐级追溯事件的 直接原因，直至找出全部底事件为止，最后得到一棵故障树。
建树所用的符号 事件符号 逻辑门符号 转移符号
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故障树常用的事件符号及释义
序号
符号
名称
含义
分为顶事件和中间事件，是由其他事件或事件组合导致的事件。
定量求出失 效概率和其 他可靠性特征
管理、 维修指南
第七节 故障树分析（FTA）
2.故障树的建立
故障树分析法一般步骤：
对所选定的系统作必要的分析，确切了解系统的组成及各项操 作内容，熟悉其正常的作业图；
对系统的故障进行定义，对预计可能发生的故障、过去发生过事 例作广泛的调查 ； 仔细分析各种故障的形成原因，如设计、制造、装配、运行、环 境条件、人为因素等；
（4）故障树分析自上而下,通过依次展开更为详细(或者叫更低一级) 的设计层次逐步向下进行。
采用相应的符号表示事件，用描述事件间逻辑因果关系的符号把各事件联 结成倒立的树状图形（故障树），用以表示系统特定顶事件与其各子系统 或各元件的故障事件及其它有关因素之间的逻辑关系。
第七节 故障树分析（FTA）
把系统所不希望发生的故障事件作为分析的目标 先找出导致这一事件（顶事件）发生的直接因素和可能的原因 接着将这些直接因素和可能的原因作为第二级事件，再往 下找出造成第二级事件发生的全部直接因素和可能的原因 依此逐级地找下去至追查到最原始的直接因素（底事件）
第七节 故障树分析（FTA）
汽车双管路制动系统故障树：
依次类推，逐级向下发展，直至找到引起系统故障 的全部毋需再追究下去的原因 ，作为底事件。
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建树注意事项：
选择建树流程时，通常是以系统功能为主线来分析所有故障事件并按逻辑贯 穿始终。但一个复杂系统的主流程可能不是唯一的，因为各分支常有其自己 的主流程，建树时要灵活掌握；
合理地选择和确定系统及单元的边界条件 ； 故障事件定义要具体，尽量做到唯一解释； 系统中各事件间的逻辑关系和条件必须十分清晰，不允许逻辑混乱和条件 矛盾； 故障树应尽量地简化，去掉逻辑多余事件，以方便定性、定量分析。
由转入符号（或称转此符号） 、转出符号（或转向符号）加 上相应的标号，分别表示从某 处转入和转到某处
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建立故障树：
顶事件
中间事件 底事件 故障树
顶事件是那些可以分解且有明确定义的需要分析的系统故障。
导致顶事件所有可能的直接原因为第一级中间事件 ，以 此类推。将这些事件用相应的事件符号表示 ，并用逻辑 门符号相联接。
第七节 故障树分析（FTA）
故障树的定量分析
任务
利用故障树作为计算模型，在已知底事件发生概率的条件下，求出顶事件 （即系统失效）的发生概率，从而对系统的可靠性、安全性及风险作出评估。
①与门结构的输出事件发生的概率（并联系统发生失效概率）
n
n
P(x) P(xi ) P(xi )
说不需要进一步分析的事件；或暂时不必或暂时不可能探明其原
因的底事件
4
条件事件
是可能出现也不可能出现的故障事件，当给定条件满足时，这一 事件就成立，否不成立就删去
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序号 1
2
故障树常用的转移符号及释义
符号
名称
事件的转 移
事件的转 移
含义
将故障树的某一完整部分 （ 子树） 转移到另一处复用， 以减少重复并简化故障树
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3.故障树的分析
故障树定性分析 故障树定量分析
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故障树的定性分析
主要任务
找出故障树的全部最小割集或全部最小路集。
原则
①比较小概率失效元件组成的各种系统失效概率时，其故障树所含最小割集 的最小阶数越小，系统的失效概率越高；在所含最小割集的最小阶数相同的 情况下，该阶数的最小割集的个数越多，系统的失效概率越高。 ②比较同一系统中各基本事件的重要性时，按各基本事件在不同阶数的最小 割集中出现的次数来确定其重要性大小；所在最小割集的阶数越小，出现的 次数越多，该基本事件的重要性越大。
汽车维修工程
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1.FTA概述
故障树分析—FTA (Fault Tree Analysis)是60年代发展起来 的用于可靠性、安全性分析和风险评价的一种方法。 作用：主要是针对各种复杂系统与初样设计阶段进行可靠性安全 性分析。用于系统的故障分析、预测和找出系统的薄弱环节，以 便在设计、制造和使用中采取相应的改进措施。