第一章 可靠性的基本概念和指标

1.1可靠性的基本概念

1.1.1寿命剖面与任务剖面

1.1.2可靠性定义

1.1.3不可修复系统和可修复系统

1.2基本可靠性指标

1.2.1可靠度和不可靠度

1.2.2故障概率密度函数

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间关系

1.2.5平均寿命

1.2.6基本修复

1.3常用分布函数

1.3.1指数分布

1.3.2正态分布

1.3.3对数正态分布

1.3.4威布尔分布

1.3.5常用分布函数的图形特点

1.4应用举例

第二章 典型不可修复系统的可靠性分析方法

2.1典型不可修复系统的可靠性分析模型

2.1.1串联模型

2.1.2并联模型

2.1.3n中取后模型(k/n模型)

2.1.4旁联模型

2.2可靠性建模需要考虑的几个问题

2.2.1共因故障

2.2.2相关故障

2.2.3多种故障模式的影响

2.3应用举例

第三章 一般不可修复系统的可靠性分析方法

3.1系统的网络图与可靠性框图

3.2网络系统的基本概念和假设

3.3网络系统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网络系统状态同最小路集和最小割集之间的关系

3.4最小路集与最小割集之间的相互转换

3.4.1集合的运算法则

3.4.2最小路集与最小割集之间的相互转换

3.5求网络系统最小路集的联络矩阵方法

3.5.1联络矩阵

3.5.2联络矩阵的乘方规则

3.6求大型网络系统最小路集的节点遍历法

3.6.1节点遍历法的基本思想

3.6.2大型网络系统最小路集的计算机算法(节点遍历法)

3.7采用最小路集计算网络系统的可靠度

3.8网络系统可靠度计算的直接不交化算法

3.8.1采用最小路集不交化计算系统可靠度

3.8.2采用最小割集不交化计算系统可靠度

3.9提高网络系统可靠性的方法

3.9.1网络系统的可靠度计算

3.9.2网络系统可靠度的敏感性分析

3.10应用举例

第四章 故障树分析方法

4.1故障树分析方法的基本概念

4.1.1事件

4.1.2部件

4.1.3故障的分类

4.1.4故障树常用事件符号

4.1.5故障树中常用逻辑门符号

4.2故障树的数学描述

4.2.1故障树的结构函数

4.2.2单调关联系统的故障树

4.3故障树的规范化、简化

4。3.1故障树的规范化

4.3.2故障树的简化

4.4故障树的定性分析

4.4.1割集和最小割集

4.4.2路集和最小路集

4.4.3最小割集计算方法

4.4.4最小路集计算方法

4.4.5故障树的最小割集、最小路集与结构函数

4.5故障树的定量分析

4.5.1采用最小割集求顶事件发生的概率(不可靠度)

4.5.2采用最小路集求顶事件不发生的概率(可靠度)

4.5.3底事件重要度计算

4.5.4故障树与可靠性框图

4.6应用举例

第五章 维修性的基本概念和指标与单元可用度

5.1维修性的基本概念

5.1.1维修与维修性

5.1.2使用过程中产品的不同经历

5.2维修性指标

5.2.1维修度函数

5.2.2维修概率密度函数

5.2.3维修率函数

5.3维修性模型中常用的分布函数

5.3.1正态分布

5.3.2对数正态分布

5.3.3指数分布

5.4“正常一故障一正常一故障”过程中指标

5.4.1有条件故障强度

5.4.2无条件故障强度

5.4.3平均故障次数

5.4.4有条件修复强度

5.4.5无条件修复强度

5.4.6平均修复次数

5.4.7可用度和不可用度

5.5单元的可用度计算方法

5.5.1可修复单元的故障频率、修复频率和可用度计算模型

5.5.2可修复单元的故障频率、修复频率、可用度计算的拉普拉斯变换方法

5.5.3可修复单元的故障频率、修复频率、可用度计算的微分方程组方法

5.5.4寿命和维修时间任意分布单元的故障频率、修复频率、可用度变化规律

5.6应用举例

第六章 典型可修复系统可用性分析方法

6.1马尔可夫模型的基本假设

6.2可修复单元的可用度

6.2.1单元的可用度分析

6.2.2求稳态可用度的简易方法

6.3可修复串联系统的可用度

6.3.12个单元串联系统的可用度

6.3.2n个单元串联系统的可用度

6.4可修复并联系统的可用度

6.4.1相同分布单元并联系统的可用度

6.4.2不同分布单元并联系统的可用度

6.5可修复k/n系统的可用度

6.5.1相同分布单元2/3系统的可用度

6.5.2相同分布单元k/n系统的可用度

6.6可修复旁联系统的可用度

6.7应用举例

第七章 一般可修复系统可用性分析方法

7.1一般可修复系统可用性分析的马尔可夫模型

7.1.1系统状态转移微分方程组

7.1.2系统可用度、不可用度

7.1.3系统可靠度

7.1.4系统的平均首次故障前时间

7.1.5系统的稳态指标

7.1.6应用举例

7.2系统可能状态和状态转移概率矩阵分析方法

7.2.1寻找系统可能状态的方、法

7.2.2寻找单元可能状态的方法

7.2.3通过系统状态转移图求系统状态转移概率矩阵

7.2.4通过单元状态转移概率求系统状态转移概率矩阵

7.2.5应用举例

7.3单元可用度相互独立条件下计算系统可用度的近似方法

7.3.1可修复单元不可用度和可用度计算

7.3.2可修复系统不可用度和可用度近似计算

7.3.3可用度的敏感性分析

7.3.4可修复系统故障频率和平均可用时间(MUT)计算

7.3.5应用举例

7.4寻找系统可能状态的计算机算法

7.4.1算法步骤

7.4.2应用举例

参考文献2100433B

本书通过工程应用背景突出的大量精选例题，介绍了单输入/多输出系统、多输出/单输入系统、考虑节点可靠度系统、重复单元系统的可靠性与可用性分析方法，并且对不可修复系统的可靠性与可修复系统的可靠性、可用性分析的马尔可夫模型方法与单元可用度相互独立的近似方法进行了分析。

电力系统可靠性研究的主要内容包括发电容量可靠性估计；互联系统可靠性估计；发电和输电组合系统可靠性估计；配电系统可靠性估计；发电厂、变电所主接线可靠性估计及继电保护可靠性估计等。建立基本设备的可靠性数据库也是研究的重要内容。

分析方法有解析法和模拟法两类。解析法的特点是，首先建立电力系统可靠性数学模型，并通过数值计算求解。在给定的简化假设条件下，一般可得到正确结果，因此应用很广泛。但解法有时过于复杂。模拟法是把系统分成许多元素，这些元素的特性可通过概率分布加以预测，然后将这些元素特性组合起来确定系统的可靠性。模拟法分析比较灵活，但结果不够精确。

可靠性工程可靠性工程

衡量系统可靠性有三个重要指标。①保险期：系统建成后能有效地完成规定任务的期限，超过这一期限系统可靠性就会逐渐降低。②有效性：系统在规定时间内能正常工作的概率。概率的大小取决于系统故障率的高低、发现故障部分的快慢和故障修复时间的长短。③狭义可靠性：由结构可靠性和性能可靠性两部分组成。前者指系统在工作时不出故障的概率，后者指系统性能满足原定要求的概率。

系统可靠性不能仅仅依靠对系统的检验和试验来获得，还必须从设计、制造和管理等方面加以保证。首先，设计是决定系统固有可靠性的重要环节，制造部门力求使系统达到固有的可靠性，而管理则是保证系统的规划、设计、试验、制造、使用等阶段都按科学的程序和规律进行，即对整个系统研制实行严格的可靠性控制。

可靠性工程可靠性数学

用来定量描述系统可靠性的数学工具。常用的度量指标主要有可靠度、故障率、平均无故障工作时间和平均故障修复时间等。①可靠度R()：系统在规定工作时间内无故障的概率。如数字电压表工作 24小时的可靠度为0.9,即意味着多次抽取一定数量的该产品样品，在规定条件下工作24小时，平均有90%能保持全部产品性能处于有效的工作状态。相应地，系统在时间内发生故障的概率用F()表示，称为不可靠度,与可靠度R()的关系为R()=1-F()。②故障率λ：系统工作到 时刻时单位时间内发生故障的概率。系统在正常工作状况下，其故障率趋于稳定，可靠度与故障率的关系为R()=。③平均无故障工作时间：系统在相邻两次故障间隔内有效工作时的平均时间。④平均故障修复时间：系统出现故障后到恢复正常工作时的平均时间。