质量与可靠性工程课程设计报告册

xx学院 课 程 设 计 报 告 级 专业 班

课程名称 可靠性工程课程设计 题 目 我的理论课程‚达良故障‛故障树分析 姓 名 学号 指导教师 职称

二О一 年 月 日 0

课 程 设 计 任 务 书 一、设计题目 我的理论课程‚达良故障‛故障树分析 二、设计依据 1、个人成绩单； 2、FTA分析步骤及要求； 3、FTA分析案例。

三、设计内容 根据给定的个人成绩单、FTA分析步骤及内容、其相关案例，分析本人理论课程总评成绩<80分（达良故障）时存在的故障模式，确定该系统的故障树顶事件，并在对系统故障树进行定性、定量分析基础上，确定顶事件发生概率及关键事件，给出系统改进和优化对策。

年 月 日 I

目 录 课 程 设 计 报 告 ......................... 错误！未定义书签。 课 程 设 计 任 务 书 ...................... 错误！未定义书签。 我的理论课程‚达良故障‛故障树分析 ........ 错误！未定义书签。 序、课程设计简介 ....................... 错误！未定义书签。 一、系统简介 ........................... 错误！未定义书签。 二、系统故障树的建立 ................... 错误！未定义书签。 三、 系统故障树定性分析 ................ 错误！未定义书签。 四、系统故障树定量分析 ................. 错误！未定义书签。 五、改进及优化对策 ..................... 错误！未定义书签。 六、总结 ............................... 错误！未定义书签。 参 考 文 献 ............................... 错误！未定义书签。 附件： .................................... 错误！未定义书签。 课程设计 答辩评语 ........................ 错误！未定义书签。 2

我的理论课程“达良故障”故障树分析 学号： 姓名： 序、课程设计简介

1.课程设计目的 本课程设计是与《可靠性工程》配套的实践环节之一，在完成《可靠性工程》课堂教学的基础上，进行一次实操性锻炼。通过本环节的设计锻炼，可以让我们加深对本课程理论与方法的掌握，同时具备独立分析和解决可靠性系统问题的能力，改变传统的理论教学与生产实际脱节的现象。设计采用统一提供的理论课程成绩数据，要求学生完成其《我的理论课程‚达良故障‛FTA分析》三大方面的实际设计内容： ①本人理论课程‚达良故障‛故障树的建立； 本人理论课程‚达良故障‛故障树的分析； 本人理论课程‚达良故障‛问题的优化改进措施。 2.课程设计内容 以本人理论课程成绩单为对象，以成绩单中的本人具体成绩资料为设计依据，在分析课程‚达良故障‛故障机理基础上，建立以‚本人理论课程‘达良故障’（总评成绩<80分）‛为顶事件的故障树，并在对系统故障树进行定性、定量分析基础上，给出系统改进和优化对策。 3.课程设计要求 设计过程要求每个学生独立完成，不得参考或抄袭，避免方案出现 3

雷同； 设计书一律采用A4纸单面打印，用统一封面装订； 课程设计原则上在2周内完成。 4.课程设计进度安排 ①首先把自己理论成绩单调出来，装好画图软件，做好准备工作； 作报告之前一定要非常熟悉故障树分析的基本知识，这是做报告的基础，不然会使做设计的难度加大； 着手写报告，不懂得知识查资料； ④最后做报告的总结以及自己的心得体会。

一、系统简介 故障树是顶事件、中间事件、底事件和逻辑门构成。由明确所要分析的系统结构，明确系统的工作条件（包括维修、安全条件），确定要研究的目的和内容。建立故障树需从顶事件开始，由上而下逐级分析各事件发生的直接原因，并用适当的逻辑门将上下级事件连接起来，直到所有输入事件不能再向下分析或不必再向下分析为止。为了对故障树作统一的描述和分析，必须将建造出来的故障树规范化，使其成为仅含有底事件、结果事件以及‚与门‛、‚或门‛、‚非门‛三种逻辑门的故障树。

二、系统故障树的建立 2.1 故障树分析法（FTA)的方法和理论简介 定义：故障树分析法（FTA）1961 年由贝尔实验室的H.A.Watson 4

提出，指的是从事故开始，按照事件因果关系，逆时序地进行分 析，最后找出事故起因的一种图形演绎方法。它从一个可能的事故开始一层一层地逐步寻找引起事故的触发事件、直接原因和间接原因，并分析这些故事原因之间的相互逻辑关系，用逻辑树图把原因以及他们的逻辑关系表示出来。FTA即可进行定性分析，也可进行定量分析。定性分析是为了寻找导致与系统有关的不希望事件发生的原因和原因的组合。定量分析是为了当给定所有底事件发生的概率时，求出顶事件发生的概率及其他定量指标，为安全评价和决策提供科学依据 2.2 故障树分析流程图

系统分析:分析系统结构和功能；分析故障机理故障树的构建：绘制故障树；规范故障树；化简故障树故障树定性分析：求解最小割集

顶事件选取和定义

故障树定量分析：求顶事件发生概率；重要度分析提出改进措施输出FTA报告 图1 流程图 2.3 根据课程设计目标选择确定顶事件 5

顶事件：在对系统结构和特性已充分掌握基础上，确定系统最不希望发生的事件。通常情况下，这个事件明显地影响系统的技术性能、经济性、 可靠性、安全性或其他所要求的特征。顶事件必须有明确的定义，它是故障树分析的中心。本例根据课程设计的目标选取‚本人理论课程达良故障—总评成绩<80‛作为故障树顶事件。 2.4 根据成绩单内容结构分析顶事件发生故障机理

达良故障——总评成绩小于

80（T

）

平时和期末成绩均<80(E1)平时<80,期末>80，且平时成绩*0.2+期末成绩*0.8<80（E2）

平时成绩<80(C1)

期末成绩<80(D1)平时>80,期末<80，且平时成绩*0.2+期末成绩*0.8<80（E3）

平时成绩<80(C1)平时成绩>80(C2)

期末成绩<80(D1)总评成绩

<80（E

）

期末成绩>80(D2)C1*0.2+D2*0.8<80 (B1)

C2*0.2+D1*0.8<80(B2) 图2 故障机理图

2.5 故障树术语与符号及建立方法

底事件：元、部件在设计的运行条件下发生的随机故障事件。 实线圆：硬件故障；虚线圆：人为故障 未展开事件：表示该事件可能发生，但是概率较小，勿需在进 一步分析的故障事件，在故障树定性、定量分析中一般可以忽略不计。 顶事件：人们不希望发生的显著影响系统技术性能、经济性、 可靠性和安全性的故障事件。顶事件可由FMECA分析确定。 6

中间事件：故障树中除底事件及顶事件之外的所有事件。 开关事件：已经发生或必将要发生的特殊事件。 条件事件：描述逻辑门起作用的具体限制的特殊事件。 入三角行：位于故障树的底部，标示树的A部分分支在另外地方。 出三角行：位于故障树的顶部，标示树A是在另外部分绘制的一棵故障树的子树。

与门：Bi(i=1,2,...,n)为门的输入事件，A为门的输出事件。 Bi同时发生时，A必然发生，这种逻辑关系成为事件交。 用逻辑‚与门‛描述，逻辑表达式: nBBBBA321

或门：当输入事件中至少有一个发生时，输出事件A发生， 成为事件并 ，用逻辑‚或门‛描述 逻辑表达式为：nBBBBA321

表决门：n个输入中至少有r个发生，则输出事件发生； 否则输出事件不发生。

异或门：输入事件B1，B2中任何一个发生都可能引起输 事件A发生，但B1，B2不能同时发生。 相应的逻辑代数表达式为：)()(2121BBBBA

禁门 顺序与门 非门

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相同转移符号 相似转移符号

建立方法：故障树分析法（FTA）指的是从事故开始，按照事件因果关系，逆时序地进行分析，最后找出事故起因的一种图形演绎方法。又称为事故的逻辑框图分析法。它是一种自上而下的图形演绎方法。

2.6 建立并规范故障树

图3 ‚达良故障‛故障树 E:总评成绩<80； E1：平时和期末成绩均<80； E2：平时成绩<80，期末成绩>80且平时成绩*0.2+期末成绩*0.8<80； E3：平时成绩>80，期末成绩<80且平时成绩*0.2+期末成绩*0.8<80； C1：平时成绩<80；C2：平时成绩>80; D1：期末成绩<80; D2：期末成绩>80; B1：C1*0.2+D2*0.8<80 (B1)

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