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故障樹分析范文第1篇

關(guān)鍵詞：液壓舵機(jī) 故障 故障樹分析法 故障樹

中圖分類號(hào)：U664.41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2012）12（b）-00-02

液壓舵機(jī)作為中小型船舶最重要的輔機(jī)之一，其具有體積緊湊、慣性小、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)，目前已被廣泛應(yīng)用[1]。據(jù)筆者不完全統(tǒng)計(jì)，北部灣地區(qū)擁有中小型船舶2～3萬(wàn)艘，約有八成船舶安裝了液壓舵機(jī)。液壓舵機(jī)的質(zhì)量與性能好壞直接關(guān)系到船舶安全航行，據(jù)相關(guān)資料分析，相當(dāng)大比例的海損事故是與液壓舵機(jī)的故障有關(guān)，因此，如何準(zhǔn)確、快速地查找出其故障發(fā)生的原因至關(guān)重要。液壓舵機(jī)融合了機(jī)械結(jié)構(gòu)、液壓系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)，故障原因繁多，該文選用故障樹分析法對(duì)液壓舵機(jī)的故障進(jìn)行分析。在故障發(fā)生的前期做出及時(shí)、準(zhǔn)確的判斷，判明故障發(fā)生的薄弱環(huán)節(jié)，找出故障原因和排除方法，這樣可大大減少修理的盲目性，提高經(jīng)濟(jì)性和安全性。

1 故障樹分析法

故障樹分析法簡(jiǎn)稱FTA（Fault Tree Analysis）是一種將系統(tǒng)故障形成的原因作為總體至部分按樹枝狀逐級(jí)細(xì)化的分析方法，它可以圍繞一個(gè)或一些特定的故障模式，進(jìn)行層層追蹤，從而在清晰的故障樹下，表達(dá)了系統(tǒng)故障事件的內(nèi)在聯(lián)系，并提出了單元故障之間的邏輯關(guān)系，有利于找出系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)[2]。在該文中應(yīng)用故障樹理論對(duì)液壓舵機(jī)的故障進(jìn)行分析研究，繪出故障樹圖，從而可以看出事件的成因與形成過(guò)程，能發(fā)現(xiàn)潛在的問題，有利于液壓舵機(jī)整個(gè)系統(tǒng)故障的預(yù)防、預(yù)測(cè)和控制[3]。

2 液壓舵機(jī)常見故障分析

2.1 液壓舵機(jī)常見故障分類

對(duì)于液壓舵機(jī)日常比較容易出現(xiàn)的故障主要分為兩大部分：一是軟件類故障，亦即是與舵機(jī)運(yùn)行有關(guān)的管理制度和船員對(duì)舵機(jī)的操作存在的問題。二是硬件類故障，是指與舵機(jī)相關(guān)的機(jī)器、設(shè)備發(fā)生了功能性的障礙。

2.2 液壓舵機(jī)硬件故障分析

硬件類故障是舵機(jī)故障的主要原因，根據(jù)故障導(dǎo)致的結(jié)果分為以下8小類：

2.2.1 舵不能轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致舵不能轉(zhuǎn)動(dòng)的原因主要有：1）舵令信號(hào)輸出，常見原因是電控線路故障和機(jī)械杠桿故障；2）主泵不能正常供液，變量機(jī)構(gòu)故障、儲(chǔ)能彈簧太軟、輔泵連鎖故障等都會(huì)導(dǎo)致到主泵不能正常供液；3）主油路故障，備用油泵反轉(zhuǎn)、控制閥調(diào)整不當(dāng)、接口處不密封導(dǎo)致的嚴(yán)重泄露都會(huì)形成旁通導(dǎo)致主油路無(wú)油；4）液壓缸油路不通，檢查液壓缸閥、泵閥、鎖舵閥是否沒開，或者安全閥機(jī)械故障

2.2.2 單向舵，不回舵導(dǎo)致單向舵和不能回舵的原因主要有：1）一側(cè)電磁閥磁鐵故障或伺服液壓缸一側(cè)泄露導(dǎo)致只有單向舵令信號(hào)；2）主泵只能單向供液；3）換向閥故障；4）主油路單向不通或旁通。

2.2.3 轉(zhuǎn)舵過(guò)慢1）轉(zhuǎn)舵速度的快慢取決于供入轉(zhuǎn)舵油缸的油量，所以故障多由主泵流量不足引起；2）主油路有旁通泄露，旁通閥和安全閥關(guān)閉不嚴(yán)，也會(huì)使轉(zhuǎn)舵速度下降；3）舵令輸出滯后也會(huì)影響轉(zhuǎn)舵的速度。

2.2.4 滯舵滯舵是指舵的轉(zhuǎn)動(dòng)明顯滯后于操舵動(dòng)作，其主要原因有：1）主油路空氣過(guò)多；2）舵令輸出滯后，電液式系統(tǒng)內(nèi)有空氣、機(jī)械杠桿間隙過(guò)大、激磁電流不足或反饋信號(hào)過(guò)強(qiáng)；3）主油路泄露嚴(yán)重或有旁通現(xiàn)象。

2.2.5 沖舵造成沖舵的原因有：1）換向閥不能及時(shí)回中；2）反饋機(jī)構(gòu)故障，比如機(jī)械杠桿連續(xù)松動(dòng)、反饋電路故障等；3）泵變量機(jī)構(gòu)不能及時(shí)回中；4）主油路鎖閉不嚴(yán)。

2.2.6 跑舵跑舵是指在沒有發(fā)出操舵動(dòng)作的情況下自動(dòng)轉(zhuǎn)舵，導(dǎo)致的原因主要有：1）主油路泄露；2）雙泵工作時(shí)中位不一致。

2.2.7 空舵空舵即舵輪空轉(zhuǎn)一定角度后才來(lái)舵，主要原因是油路中有空氣，轉(zhuǎn)動(dòng)舵輪時(shí)必須先壓縮空氣，帶系統(tǒng)壓力上升到一定值時(shí)才能推動(dòng)舵。另一個(gè)原因是主油路泄露、旁通閥或安全閥關(guān)閉不嚴(yán)，也會(huì)產(chǎn)生空舵，管理中不可忽視。

2.2.8 異常噪聲與振動(dòng)異常噪聲分兩種：一是液體噪聲，主要是油位過(guò)低、吸入管漏氣和換向沖擊過(guò)大引起。二是機(jī)械噪聲，由于聯(lián)軸器不對(duì)中、管路固定差和運(yùn)動(dòng)件不好都會(huì)產(chǎn)生噪聲。

3 液壓舵機(jī)故障樹的建立

液壓舵機(jī)故障樹的建立按如下步驟

進(jìn)行。

（1）收集資料

廣泛收集液壓舵機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、運(yùn)行、維修等技術(shù)資料。通過(guò)分析故障實(shí)例，整理出液壓舵機(jī)盡可能多的故障以及故障原因。

（2）選擇和確定頂事件

頂事件是系統(tǒng)最不希望發(fā)生的事件，就液壓舵機(jī)而言最不希望的事情就是“舵機(jī)故障”，因此文中把它定為頂事件。

（3）分析頂事件

液壓舵機(jī)的構(gòu)成涉及到機(jī)械結(jié)構(gòu)、液壓系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)，出現(xiàn)故障的范圍廣泛，任何一部分工作不良或相互配合不協(xié)調(diào)均能產(chǎn)生故障，故障與癥狀的關(guān)系并非一一對(duì)應(yīng)，多數(shù)情況下有并發(fā)癥出現(xiàn)。尋找導(dǎo)致液壓舵機(jī)故障發(fā)生的直接的必要和充分原因，并將它們置為頂事件的輸入事件，由于成因后果的多層次性，從而形成一連串的因果鏈[3]。

（4）分析輸入事件

像分析頂事件一樣，把能繼續(xù)分解的輸入事件作為下一級(jí)的頂事件進(jìn)行處理。

（5）建樹

在故障樹建立過(guò)程中，首先將頂事件作為第一行；所有導(dǎo)致頂事件發(fā)生的原因?yàn)榈诙?，重?fù)以上步驟，逐級(jí)向下分解，直到所有導(dǎo)致舵機(jī)故障的原因不能再分解或不必要再分解為止。這樣即建成了一棵倒置的故障樹，如圖1所示。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)建立液壓舵機(jī)故障的故障樹，不僅能夠說(shuō)明液壓舵機(jī)故障形成的原因、諸原因之間的層次和因果關(guān)系，還能夠進(jìn)一步說(shuō)明諸原因之間的邏輯關(guān)系。故障樹分析理論還可以進(jìn)一步將常規(guī)的診斷方法、專家的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)和計(jì)算機(jī)技術(shù)有機(jī)地結(jié)合在一起，形成專家診斷系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)

[1] 鄭士君，孫永明.船舶輔機(jī)教程[M].大連：大連海事大學(xué)出版社，2003.

故障樹分析范文第2篇

關(guān)鍵詞：故障樹 分析法 船舶動(dòng)力

中圖分類號(hào)：TK43 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2012）12（a）-00-01

1 故障樹分析法簡(jiǎn)介

從20世紀(jì)60年代以來(lái)，在一些復(fù)雜系統(tǒng)的故障分析中，形成和發(fā)展了一種新的故障樹分析法。這是一種從系統(tǒng)到部件再到零件的下降形式分析方法。它是從系統(tǒng)開始，通過(guò)邏輯符號(hào)與具體單元、零部件相聯(lián)系；與失效的的狀態(tài)事件相聯(lián)系；構(gòu)成一幅樹狀分支圖，稱為故障樹。故障樹分析法首先將分析的系統(tǒng)故障事件作為第一階（即第一行―頂事件），再將導(dǎo)致該事件發(fā)生的直接原因（包括硬件故障、環(huán)境因素、人為差錯(cuò)等）并列為第二階段。用適當(dāng)?shù)氖录?hào)表示，用邏輯門把他們與系統(tǒng)故障事件聯(lián)結(jié)起來(lái)。其次將導(dǎo)致第二階段延長(zhǎng)事件發(fā)生的原因列出為第三階段。兩階之間同樣用事件符號(hào)和邏輯門聯(lián)系。這樣逐段展開，直到把最基本的原因都分析出來(lái)為止，這樣的邏輯圖便是故障樹。利用故障樹去分析系統(tǒng)發(fā)生故障的各種途徑和可靠性特征量，這就是故障樹分析法。

2 故障樹分析法主要特點(diǎn)

（1）它是一種直觀的圖形演繹法。把系統(tǒng)的故障與引起故障的因素，用圖形比較形象的表現(xiàn)出來(lái)。用它來(lái)分析系統(tǒng)失效事件發(fā)生的概率，也可用來(lái)分析零、部件或子系統(tǒng)的失效事件對(duì)系統(tǒng)失效的影響。從故障樹圖由上往下看可知：系統(tǒng)的故障與那些單元有關(guān)系？有怎樣的關(guān)系？多大關(guān)系。從圖由下往上看：知道單元故障對(duì)系統(tǒng)故障的影響，什么影響？影響途徑怎樣？程度有多大？（2）故障樹分析可作定性分析還可作定量分析；不僅可分析單一機(jī)件引起系統(tǒng)失效的影響，而且可以分析多機(jī)件構(gòu)成的子系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)影響；不僅可反映系統(tǒng)內(nèi)部單元與系統(tǒng)故障的關(guān)系，也能反映系統(tǒng)外部因素（環(huán)境因素和人為因素）對(duì)系統(tǒng)的影響。（3）故障樹分析不僅可用于指導(dǎo)設(shè)計(jì)，也可用于指導(dǎo)正確的維修管理。（4）故障樹的建造工作量十分繁重和復(fù)雜，需要較高的技術(shù)。

3 故障樹的組成

（1）頂事件的選取。它是系統(tǒng)分析的目標(biāo)和對(duì)象，要選擇一個(gè)具有明確意義，可用概率度量，能夠向下分解，最后找出失效原因的故障事件。（2）故障樹的建造。這是故障樹分析中的關(guān)鍵一步。要由多方技術(shù)人員通力合作，經(jīng)過(guò)細(xì)致的綜合分析，找出系統(tǒng)失效事件的邏輯關(guān)系。首先分析事故鏈確定主流程，然后確定邊界條件，給出故障樹的范圍，最后利用事件符號(hào)和邏輯符號(hào)畫出故障樹。（3）故障樹的圖形符號(hào)。有兩種圖形符號(hào)，即：邏輯符號(hào)和事件符號(hào)。他們都有各自的具體圖形符號(hào)和意義。（4）故障樹的基本結(jié)構(gòu)。

4 故障樹的建造

4.1 確定頂事件和邊界條件

頂事件是針對(duì)所研究對(duì)象的系統(tǒng)故障事件。是在各種可能的系統(tǒng)故障中篩選出來(lái)的最危險(xiǎn)的事件，對(duì)于復(fù)雜的系統(tǒng)，頂事件不是唯一的，分析的目標(biāo)、任務(wù)不同，應(yīng)選擇不同的頂事件。在很多情況下，頂事件就選定故障模式和影響分析中識(shí)別出來(lái)的致命度高的事件。必要時(shí)還可把大型復(fù)雜系統(tǒng)分解為若干相關(guān)的子系統(tǒng)，以典型的中間事件當(dāng)作若干子故障樹的頂事件進(jìn)行建樹分析，最后再加以綜合。這樣可使任務(wù)簡(jiǎn)單化，并可同時(shí)組織多人分工合作參與建樹工作。

根據(jù)選定的頂事件，合理地確定建樹的邊界條件，以確定故障樹的建樹范圍，故障樹的邊界條件包括：（1）初始狀態(tài)。當(dāng)系統(tǒng)中的部件有數(shù)種工作狀態(tài)時(shí)，應(yīng)指明與頂事件發(fā)生有關(guān)的部件的工作狀態(tài)。（2）不容許事件。指在建樹的過(guò)程中認(rèn)為不容許發(fā)生的事件。（3）必然事件。指系統(tǒng)工作時(shí)在一定條件下必然發(fā)生在一定條件下必然發(fā)生的事件和必然不發(fā)生的事件。

4.2 逐層展開建樹

從頂事件開始，逐級(jí)向下演繹分解展開，一直追蹤至底事件，建立所研究的系統(tǒng)故障和導(dǎo)致該系統(tǒng)故障諸因素之間的邏輯關(guān)系，并將這種關(guān)系用故障樹的圖形符號(hào)表示，構(gòu)成以頂事件為根，若干中間事件和底事件為干枝和分枝的倒樹圖形。要明確系統(tǒng)和部件的工作狀態(tài)，是正態(tài)和故障狀態(tài)；如果是故障狀態(tài)，就應(yīng)弄清是什么故障狀態(tài)，發(fā)生某個(gè)特定故障事件的條件是什么。建樹時(shí)不允許門―門直接相連。門的輸出必須用一個(gè)結(jié)果事件清楚定義，不許門的輸出不經(jīng)結(jié)果事件符號(hào)便直接和另一門連接。在確定邊界條件時(shí)，一般允許把小概率事件當(dāng)作不容許事件，在建樹時(shí)可不考慮。但是，允許忽略小概率事件并不等于可以忽略小部件的故障或小部件事件，這是兩個(gè)不同的概念。有些小部件故障或多發(fā)性的小故障事件的出現(xiàn)，所造成的危害可能遠(yuǎn)大于一些大部件或重要設(shè)備的故障后果，因此，這事件不能忽略。

故障樹分析范文第3篇

關(guān)鍵詞 安全性設(shè)計(jì)；故障樹分析；產(chǎn)品設(shè)計(jì)；方法介紹

1 故障樹分析方法概述

故障樹是一種邏輯因果關(guān)系圖，呈現(xiàn)出特殊的倒立樹狀。它通過(guò)使用各種邏輯門符號(hào)、事件符號(hào)和轉(zhuǎn)移符號(hào)來(lái)描述系統(tǒng)中各種事件和狀態(tài)之間的因果邏輯關(guān)系。通俗來(lái)說(shuō)，故障樹中邏輯門的輸入事件是輸出事件的“因”，邏輯門的輸出事件是輸入事件的“果”。

故障樹分析自上而下，通過(guò)依次展開更為詳細(xì)（或者叫更低一級(jí)）的設(shè)計(jì)層次逐步向下進(jìn)行。

2 故障樹方法前期準(zhǔn)備工作

首先，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該熟悉設(shè)計(jì)說(shuō)明書、原理圖（包括流程圖、結(jié)構(gòu)圖）、運(yùn)行規(guī)程、維修規(guī)程和有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)以及其余相關(guān)資料。熟悉系統(tǒng)，設(shè)計(jì)人員可以從以下幾個(gè)方面入手：

1）設(shè)計(jì)人員應(yīng)徹底掌握系統(tǒng)的設(shè)計(jì)意圖、結(jié)構(gòu)、功能、邊界（包括人機(jī)接口）和環(huán)境情況；

2）設(shè)計(jì)人員應(yīng)辨明人為因素以及軟件對(duì)系統(tǒng)的影響；

3）設(shè)計(jì)人員應(yīng)辨識(shí)系統(tǒng)可能采取的各種狀態(tài)模式以及這些模式之間的相互轉(zhuǎn)換，必要時(shí)應(yīng)繪制狀態(tài)模式以及轉(zhuǎn)畫圖以幫助弄清系統(tǒng)成功或故障與單位成功或故障之間的關(guān)系，有利于正確建樹；

4）根據(jù)系統(tǒng)復(fù)雜程度和要求，必要時(shí)進(jìn)行系統(tǒng)故障模式及影響分析，以幫助辨識(shí)各種故障事件以及人為失誤和共因故障；

5）根據(jù)系統(tǒng)復(fù)雜程度，必要時(shí)應(yīng)繪制系統(tǒng)可靠性框圖以幫助正確形成故障樹的頂部結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)故障樹的早期模塊化以縮小故障樹的規(guī)模；

6）為徹底地熟悉系統(tǒng)，設(shè)計(jì)人員除了完成上述工作外，還應(yīng)該隨時(shí)征求有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)人員和運(yùn)行維修人員意見，最好有上述人員參與建樹工作，方能保證故障樹分析工作順利開展，且建成的故障樹的正確性，并可以達(dá)到預(yù)期的分析目的。

在充分熟悉系統(tǒng)后，設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的任務(wù)要求和對(duì)系統(tǒng)的了解確定本次故障樹分析的目的。在實(shí)際工業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，同一個(gè)系統(tǒng)或者設(shè)備，因?yàn)榉治龅哪康牟灰粯?，系統(tǒng)或者設(shè)備的模型化結(jié)果也會(huì)大不相同，反映在故障樹上也會(huì)不一樣。

3 故障樹分析方法步驟

故障樹分析根據(jù)分析對(duì)象、分析目的、精細(xì)程度等的不同而不同，但一般按如下步驟進(jìn)行：

1）故障樹的建造；

2）故障樹規(guī)范化、簡(jiǎn)化和模塊分解；

3）定性分析；

4）定量分析；

5）編寫故障樹分析報(bào)告。

故障樹的建造首先應(yīng)選擇恰當(dāng)?shù)捻斒录?。在確定頂事件時(shí)，可以通過(guò)在初步故障分析基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)人員找出系統(tǒng)可能發(fā)生的所有故障狀態(tài)，這個(gè)過(guò)程可以結(jié)合故障模式及影響分析進(jìn)行，也可借鑒其它類似系統(tǒng)使用過(guò)程中發(fā)生過(guò)的故障事件。然后，篩選出最不希望發(fā)生的故障狀態(tài)作為頂事件。

頂事件確定后，自上而下開始建樹，應(yīng)逐級(jí)進(jìn)行。

將確定的頂事件寫在頂部的框內(nèi)，然后將引起頂事件的全部必要而又充分的直接原因事件寫在相應(yīng)事件符號(hào)中畫出第二排，下一步根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)中它們的邏輯關(guān)系用適當(dāng)?shù)倪壿嬮T進(jìn)行連結(jié)。遵循以上原則逐步建樹，直至所有最低一排事件都為底事件。

規(guī)范化故障樹是指僅含有基本事件、結(jié)果事件，以及“與”、“或”、“非”三種邏輯門的故障樹。要將建好的故障樹變成規(guī)范化的故障樹，必須確定對(duì)特殊事件的處理規(guī)則和對(duì)特殊邏輯門進(jìn)行邏輯等效的變換規(guī)則。

故障樹的簡(jiǎn)化，可根據(jù)布爾代數(shù)運(yùn)算規(guī)則對(duì)故障樹進(jìn)行簡(jiǎn)化。

對(duì)于較大規(guī)模的已經(jīng)規(guī)范化和簡(jiǎn)化的故障樹需要進(jìn)行模塊分解，這里的模塊是指至少有兩個(gè)底事件但同時(shí)又不是所有底事件的集合，在集合中這些底事件向上可匯集到同一個(gè)邏輯門，且又只能通過(guò)這個(gè)邏輯門才能到達(dá)頂事件。同時(shí)，故障樹中所有的其它底事件向上都不能到達(dá)該邏輯門。

對(duì)故障樹進(jìn)行定性分析的目的在于尋找導(dǎo)致頂事件發(fā)生的原因及原因組合。通過(guò)識(shí)別引起頂事件發(fā)生的全部故障模式，它可以幫助判斷潛在故障，達(dá)到改進(jìn)設(shè)計(jì)的目地；也可以用于進(jìn)行指導(dǎo)故障診斷，從而改進(jìn)維護(hù)和使用方案。

對(duì)于正在設(shè)計(jì)中的產(chǎn)品，由定性分析的結(jié)果可以尋找到產(chǎn)品設(shè)計(jì)上的薄弱環(huán)節(jié)、重點(diǎn)部位、重要底事件、試驗(yàn)需求和改進(jìn)設(shè)計(jì)應(yīng)采取的方案等。對(duì)于最終設(shè)計(jì)成型的產(chǎn)品，通過(guò)定性分析結(jié)果可以確定產(chǎn)品已分析的頂事件的故障概率，檢測(cè)產(chǎn)品的最佳配置，指導(dǎo)故障定位和使用維護(hù)方案的制定；還為技術(shù)支持、管理維護(hù)提供指導(dǎo)。

故障樹定量分析是在已知底事件的發(fā)生概率的前提下得到頂事件的故障概率。這要求一開始必須擁有所有底事件的故障數(shù)據(jù)，從而才能求出故障樹最小割集。

在定量分析中，應(yīng)假定各個(gè)底事件的故障是相互獨(dú)立的。若某些底事件互相不獨(dú)立，則按照統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的假設(shè)進(jìn)行計(jì)算時(shí)將出現(xiàn)工程上難以接受的誤差，此時(shí)應(yīng)參考其它專門文獻(xiàn)進(jìn)行不獨(dú)立所需的修正。

在故障樹分析結(jié)束時(shí)，應(yīng)將分析結(jié)果寫成報(bào)告，故障樹分析報(bào)告應(yīng)包括下列主要內(nèi)容：分析任務(wù)；分析假設(shè)；分析方法；數(shù)據(jù)源說(shuō)明；系統(tǒng)的可靠性框圖；不希望事件（頂事件）及其發(fā)生概率；最小割集及其發(fā)生概率和重要度；基本事件和條件事件的重要度；可靠性關(guān)鍵項(xiàng)目及其不能從設(shè)計(jì)中消除的原因。

4 結(jié)論

故障樹分析是一種對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)常用的安全性、可靠性分析方法。它通過(guò)演繹的故障分析法研究系統(tǒng)特定的頂事件，自上向下嚴(yán)格按事件的層次進(jìn)行邏輯分析和因果判斷，找出故障事件的必要而充分的各類原因，畫出邏輯關(guān)系圖（故障樹），最終找出導(dǎo)致頂事件發(fā)生的所有原因和原因組合。由分析結(jié)果可以確定被分析系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)、關(guān)鍵部位、應(yīng)采取的措施、對(duì)可靠性試驗(yàn)的要求等。這些都顯示出其在工業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中的重要性和必要性。廣大設(shè)計(jì)人員只有不斷在其設(shè)計(jì)過(guò)程中深刻融合安全性設(shè)計(jì)理念，讓安全可靠成為產(chǎn)品一大亮點(diǎn)，設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品才能真正被業(yè)界所肯定，被市場(chǎng)所接受。

參考文獻(xiàn)

[1]曹晉華，等.故障樹分析指南.國(guó)防科學(xué)技術(shù)工業(yè)委員會(huì)，1998-03-16.

故障樹分析范文第4篇

關(guān)鍵詞：故障樹分析法；FTA；無(wú)人機(jī)；定性；定量；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TN83 中圖分類號(hào)：A

1 概述

故障樹分析法（FTA——Fault Tree Analysis）是目前國(guó)內(nèi)外進(jìn)行系統(tǒng)安全性分析和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)所普遍采用的方法之一，它用邏輯推理的方法，形象地進(jìn)行危險(xiǎn)的分析工作，直觀、明了、思路清晰、邏輯性強(qiáng)，可以做定性分析，也可以做定量分析，目前已在多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

2 創(chuàng)新點(diǎn)

（1）首次定量分析了飛機(jī)的安全風(fēng)險(xiǎn)，將FTA技術(shù)運(yùn)用機(jī)飛行全階段的事故分析，填補(bǔ)了安全性量化分析的空白。

（2）首次從可靠性、安全性的角度系統(tǒng)地分析了飛機(jī)余度設(shè)計(jì)的合理性，找出薄弱環(huán)節(jié)與重點(diǎn)產(chǎn)品，為確定生產(chǎn)與維護(hù)中的重點(diǎn)控制范圍提供了更為科學(xué)的依據(jù)。

3 相關(guān)概念

FTA技術(shù)是通過(guò)對(duì)可能造成系統(tǒng)故障的各種因素（包括硬件、軟件、環(huán)境、人為因素等）進(jìn)行分析，畫出邏輯框圖（即故障樹），從而確定系統(tǒng)故障原因的各種可能組合方式及其發(fā)生概率，以便采取相應(yīng)的糾正措施提高系統(tǒng)可靠性的一種設(shè)計(jì)方法。它不僅能反映單元故障對(duì)系統(tǒng)的影響，還能反映幾個(gè)單元故障組合對(duì)系統(tǒng)的影響，并把這種影響的中間過(guò)程用故障樹清楚地表示出來(lái)。這些優(yōu)點(diǎn)使FTA更適合于對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)故障的全面綜合分析。它的指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)：GJB/Z 768A-98《故障樹分析指南》。

故障樹分析（FTA）的目的是：通過(guò)建造故障樹透徹了解系統(tǒng)的故障邏輯關(guān)系，找出導(dǎo)致頂事件的所有基本故障原因事件或基本故障原因事件組合，并量化其故障概率，從而辨識(shí)出系統(tǒng)在安全性或可靠性設(shè)計(jì)上的薄弱環(huán)節(jié)，以便改善設(shè)計(jì)或完善維修方案，有效降低風(fēng)險(xiǎn)。

4 無(wú)人機(jī)的FTA工作

為了對(duì)無(wú)人機(jī)首飛的損失概率進(jìn)行預(yù)計(jì)評(píng)估，將采用FTA技術(shù)進(jìn)行分析。結(jié)合工程實(shí)際，把這項(xiàng)工作分解成了幾個(gè)階段。

（1）系統(tǒng)級(jí)FTA

結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)，對(duì)飛機(jī)在整個(gè)典型任務(wù)剖面內(nèi)，從滑跑起飛、爬升、巡航、下滑、著陸等每個(gè)階段可能發(fā)生的致命故障作了詳細(xì)全面的分析，共找出5個(gè)頂事件。

（2）設(shè)備級(jí)FTA

正確建立故障樹是FTA工作的基礎(chǔ)及關(guān)鍵，它直接影響到最終的分析結(jié)論。保證故障樹的正確性，要求對(duì)各系統(tǒng)對(duì)本系統(tǒng)的工作原理、設(shè)計(jì)意圖、工作方式進(jìn)行清理。在此基礎(chǔ)之上，各專業(yè)依據(jù)FTA工作指南和我們分析得出的各專業(yè)的頂事件進(jìn)行了詳細(xì)的FTA，并建立設(shè)備/組件級(jí)故障樹分析如圖1，通過(guò)分析找出4個(gè)最小割集如表1。

a.定性分析：按照上行法或下行法分析發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)最小割集均為2階割集，無(wú)單點(diǎn)故障，但從發(fā)生的故障率可以判斷系統(tǒng)主要薄弱環(huán)節(jié)是1#繼電器故障斷開、2#繼電器故障斷開，均屬于外協(xié)成品燃油測(cè)量控制盒EUC-15，在產(chǎn)品研制中，應(yīng)將特別注意保證1#繼電器與2#繼電器的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)質(zhì)量；在使用中，應(yīng)著重注意該薄弱環(huán)節(jié)的維護(hù)檢查。

b.定量分析：先根據(jù)成品技術(shù)協(xié)議或統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)等確定底事件的故障率λ，通過(guò)仔細(xì)認(rèn)真的分析，合理確定故障模式頻數(shù)比，后根據(jù)邏輯門的計(jì)算公式計(jì)算出上一級(jí)的事件的故障率λ或故障概率P，這樣一級(jí)一級(jí)從下而上可以推算出頂事件的故障率或故障概率。邏輯門計(jì)算公式如下：

根據(jù)上述方法最后得出燃油系統(tǒng)不能按要求供油的故障概率。

（3）結(jié)論

根據(jù)各系統(tǒng)分析出的分系統(tǒng)的頂事件（即飛機(jī)頂層原因分析的底事件）的發(fā)生概率和故障樹，再進(jìn)行整機(jī)的致命故障概率計(jì)算，找出頂事件發(fā)生的各種原因和原因組合。各設(shè)備級(jí)的FTA工作結(jié)果是系統(tǒng)級(jí)FTA的輸入，依據(jù)邏輯門的計(jì)算公式就能計(jì)算出各事故的發(fā)生概率，從而算出飛機(jī)首飛成功的概率為0.99。

5 難點(diǎn)和解決措施

本次工作的難點(diǎn)是準(zhǔn)確合理的建樹和找出各底事件的發(fā)生概率。為了解決這兩個(gè)難點(diǎn)，采取了以下措施：

（1）熟悉各系統(tǒng)方案，工作原理和工作方式，及各系統(tǒng)之間的交聯(lián)關(guān)系，清理各系統(tǒng)的余度配置情況以及單點(diǎn)故障環(huán)節(jié)。并與相關(guān)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行了多輪協(xié)調(diào)討論，確定了系統(tǒng)級(jí)和設(shè)備級(jí)的故障樹。

（2）充分挖掘數(shù)據(jù)資源，根據(jù)產(chǎn)品的協(xié)議指標(biāo)或預(yù)計(jì)值并結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行的初步估算，或根據(jù)相似產(chǎn)品的數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)修正而得出的，或查找相關(guān)的手冊(cè)數(shù)據(jù)。

6 總結(jié)

（1）飛機(jī)涉及的系統(tǒng)設(shè)備很多，工作原理、工作方式等都必須透徹了解，并要理清各系統(tǒng)的復(fù)雜交聯(lián)關(guān)系，需要很全面很豐富的專業(yè)知識(shí)才能正確建立故障樹。

（2）在技術(shù)審查各專業(yè)的FTA報(bào)告中要深入、準(zhǔn)確，并盡量將資源共享，互相多溝通，盡量多了解一些，以便更快的把握產(chǎn)品的可靠性水平，提升飛機(jī)的競(jìng)爭(zhēng)力。

（3）設(shè)計(jì)人員應(yīng)該對(duì)可靠性的基礎(chǔ)知識(shí)有較好的了解，各級(jí)審核人員應(yīng)該認(rèn)真把關(guān)，可靠性人員應(yīng)該多學(xué)習(xí)了解各專業(yè)知識(shí)，以便更好的指導(dǎo)校正各專業(yè)開展可靠性工作。

（4）數(shù)據(jù)缺乏是整個(gè)行業(yè)普遍的現(xiàn)象，應(yīng)盡快建立完善的數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)，廣泛收集飛機(jī)從試飛試驗(yàn)開始到使用報(bào)廢發(fā)生的所有問題和故障，充分利用這些寶貴的資源。

參考文獻(xiàn)

故障樹分析范文第5篇

中圖分類號(hào)：O29 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：O 文章編號(hào)：1009914X（2013）34062701

1.引言

隨著信息系統(tǒng)規(guī)模和系統(tǒng)復(fù)雜度的加大，應(yīng)用系統(tǒng)故障和隱患的發(fā)現(xiàn)和診斷難度不斷增大，為了有效提升信息系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可用性，開展信息系統(tǒng)可用性評(píng)價(jià)分析模型研究和實(shí)踐工作勢(shì)在必行。

2.故障樹分析法（FTA）

故障樹分析法（Fault Tree Analysis縮寫為FTA）是系統(tǒng)論中的重要分析方法，該方法最早由美國(guó)貝爾電話實(shí)驗(yàn)室的沃森提出，最先用于導(dǎo)彈發(fā)射控制系統(tǒng)的可靠性分析，此后，逐步從軍事、航空、核能推廣到電子、化工和機(jī)械等廣泛領(lǐng)域。FTA法是一種由果到因的分析方法，既可作為定性評(píng)價(jià)依據(jù)，也可定量計(jì)算系統(tǒng)頂事件的發(fā)生概率和底事件的重要度。

故障樹的定性分析是尋找引起系統(tǒng)故障的所有故障模式，獲得最小割集，確定出各基本事件的結(jié)構(gòu)重要度大小。系統(tǒng)故障樹的一個(gè)割集代表了系統(tǒng)發(fā)生故障的一種可能性，系統(tǒng)故障樹的所有割集反應(yīng)了系統(tǒng)全部的故障模式，引起頂事件發(fā)生的底事件的最低限度的集合稱為最小割集，最小割集的發(fā)生會(huì)導(dǎo)致頂事件的必然發(fā)生。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行故障樹分析，可以找出系統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié)，進(jìn)而提高系統(tǒng)可用性和安全性。

3.基于FTA的協(xié)同辦公系統(tǒng)可用性評(píng)價(jià)分析