[發(fā)明專利]基于失效物理的元器件故障樹構(gòu)建方法和系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210533794.9
• 申請日: 2012-12-11
• 公開（公告）號: CN103049346A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何小琦;陳媛;恩云飛;宋芳芳;馮敬東
• 申請（專利權(quán)）人: 工業(yè)和信息化部電子第五研究所
• 主分類號: G06F11/07
• 分類號: G06F11/07
• 代理公司: 廣州華進聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 王茹;曾旻輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機電系統(tǒng)的可靠性分析領(lǐng)域，特別是涉及一種基于失效物理的元器件故障樹構(gòu)建方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

故障樹分析法（Fault?Tree?Analysis,FTA）是美國貝爾實驗室的H.A.Watson和D.F.Haasl于上世紀(jì)60年代初提出的一種用于系統(tǒng)可靠性、安全性分析的邏輯推理方法，被公認為是對復(fù)雜系統(tǒng)進行可靠性分析、預(yù)測、設(shè)計的最簡單、最有效、最有發(fā)展前途的手段之一。

一般的故障樹建立方法建立的故障樹很難深入到元器件失效物理層面進行分析，而元器件的失效包括退化性失效和瞬時性失效，這些信息對可靠性設(shè)計和質(zhì)量歸零分析十分重要，現(xiàn)有建立故障樹方法建立的故障樹不能深入到元器件失效物理層面的事件，難以描述其失效路徑和失效機理。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對現(xiàn)有的故障樹建立方法建立的故障樹不能深入到失效物理層面的事件的問題，提供一種建立故障樹能夠深入到失效物理層面的事件的基于失效物理的元器件故障樹構(gòu)建方法和系統(tǒng)。

一種基于失效物理的元器件故障樹構(gòu)建方法，包括步驟：

根據(jù)元器件失效物理的共性特點，按失效物理6個層次和元器件門類構(gòu)建元器件的故障信息庫，形成6個失效物理層信息的故障信息庫；

根據(jù)所述故障信息庫，按失效物理6個層次及失效物理邏輯關(guān)系構(gòu)建元器件的故障樹，形成6個失效物理層n級事件的元器件故障樹，所述n大于等于6；采用失效機理子樹轉(zhuǎn)移和故障模塊子樹導(dǎo)入的方式對所述元器件故障樹進行簡化。

在其中一個實施例中，所述的基于失效物理的元器件故障樹構(gòu)建方法，所述步驟根據(jù)元器件失效物理的共性特點，按失效物理6個層次和元器件門類構(gòu)建故障信息庫，具體包括步驟：

根據(jù)元器件失效物理的共性特點確定失效物理6個信息層：故障模式信息層、失效模式信息層、失效部位信息層、失效機理信息層、機理因子信息層和影響因素信息層；

按失效物理6個層次歸類整理元器件失效案例和失效信息，建立6個失效物理層的所述故障信息庫。

在其中一個實施例中，所述的基于失效物理的元器件故障樹構(gòu)建方法，所述步驟根據(jù)所述故障信息庫，按失效物理6個層次及失效物理邏輯關(guān)系構(gòu)建元器件故障樹，具體包括步驟：

通過所述故障信息庫確定6個層次故障樹事件：故障模式、失效模式、失效部位、失效機理、機理因子和影響因素；

根據(jù)失效物理過程因果關(guān)系，確定元器件的故障樹事件之間的邏輯門，構(gòu)建6個失效物理層次n級事件的元器件故障樹。

在其中一個實施例中，所述的基于失效物理的元器件故障樹構(gòu)建方法，所述步驟對元器件故障樹采用失效機理子樹轉(zhuǎn)移和故障模塊子樹導(dǎo)入的方式進行簡化，具體包括步驟：

建立元器件共因失效機理子樹集和共因故障模塊子樹集；所述共因失效機理子樹集和共因故障模塊子樹集分別表示相同影響事件下的失效機理子樹集和相同影響事件下的故障模塊子樹集；

采用共因機理子樹轉(zhuǎn)移和共因故障模塊子樹導(dǎo)入元器件故障樹的方式，對元器件故障樹進行簡化。

一種基于失效物理的元器件故障樹構(gòu)建系統(tǒng)，包括故障信息庫構(gòu)建模塊、故障樹構(gòu)建模塊和故障樹簡化模塊；

所述故障信息庫構(gòu)建模塊用于根據(jù)元器件失效物理的共性特點，按失效物理6個層次和元器件門類構(gòu)建元器件的故障信息庫，形成6個失效物理層的故障信息庫；

所述故障樹構(gòu)建模塊用于根據(jù)所述故障信息庫，按失效物理6個層次及失效物理邏輯關(guān)系構(gòu)建元器件故障樹，形成6個失效物理層n級事件的元器件故障樹；

所述故障樹簡化模塊用于采用共因失效機理子樹轉(zhuǎn)移和共因故障模塊子樹導(dǎo)入的方式對故障樹進行簡化。

在其中一個實施例中，故障信息庫構(gòu)建模塊具有以下功能：所述故障信息庫構(gòu)建模塊具有以下功能：

根據(jù)元器件失效物理的共性特點確定失效物理6個信息層：故障模式信息層、失效模式信息層、失效部位信息層、失效機理信息層、機理因子信息層和影響因素信息層；

按失效物理6個層次，歸類整理元器件失效案例和失效信息，建立6個失效物理層的故障信息庫。

在其中一個實施例中，所述故障樹構(gòu)建模塊具有以下功能：

通過所述故障信息庫確定6個層次元器件故障樹事件：故障模式、失效模式、模式部位、失效機理、機理因子和影響因素；

根據(jù)失效物理過程因果關(guān)系，確定所述故障樹事件之間的邏輯門，構(gòu)建6個失效物理層次n級事件的故障樹。

在其中一個實施例中，所述故障樹簡化模塊具有以下功能：