000次重复试验的结果，所以该结果具 有离散性，这里采用近似的方法取每一个随机数对应的多层陶瓷电容C的可靠度。近似标 准为：
[0152] 有准确对应值时，取准确值；当没有准确对应值时，取寿命时间相邻区间为1内， 且存在的任意一点的可靠度值；当还是找不到对应值时，就索性令该寿命时刻对应的C的 可靠度为〇. 5。
[0153] 运行结果是在考虑多层陶瓷电容C故障影响的情况下，集成电路B的可靠度曲线。
[0154] 根据实施例中各子模块间的电路结构关系，绘制电路模块的可靠度曲线。
[0155] 绘制时，首先绘制出集成电路B和多层陶瓷电容C之间并联结构的可靠度曲线。此 时遵循取大原则，之后绘制与集成电路A串联的可靠度曲线，此时遵循取小原则，从而得到 整个系统的可靠度曲线。
[0156] 另外，继续绘制有无考虑故障机理MB3加速因素即C故障的可靠度对比图，在 Matlab仿真获得DA电路模块可靠度曲线和有无考虑故障机理MB3加速因素即C故障的可 靠度曲线对比图，分别如图16和图17所示。
[0157] 图16中，曲线101指的是DA电路模块的可靠度曲线。
[0158] 图17中，曲线102是不考虑多层陶瓷电容C故障会对集成电路B的故障机理MB3 产生加速影响的情况下，整个DA电路模块的可靠度曲线，虚线103则表示的是考虑这种故 障机理相关关系时，整个DA电路模块的可靠度曲线。可见，考虑故障机理相关关系后，DA电 路模块的可靠度估计会降低。大量试验可以证明，考虑故障机理相关关系后得到的可靠度 估计结果更加符合实际情况。因此，利用Petri网的方法对电路模块的故障机理相关关系 进行建模，可以很好地描述各故障机理间的动态特性，从而获得考虑故障机理相关关系的 电路模块的可靠性分析结果。
[0159]最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其 限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解： 其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进 行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方 案的范围。
【主权项】
1. 一种基于化tri网的电路模块故障机理相关关系的可靠性建模方法，其特征在于： 其包括W下步骤： 步骤一：将电路模块划分成各个子模块，确定每个子模块的故障机理和故障机理相关 关系； 步骤二：根据故障机理和故障机理相关关系建立多个与每个子模块对应的故障机理相 关关系的局部板型； 步骤Ξ:根据子模块之间的电路逻辑关系，将所述多个故障机理相关关系的局部模型 整合成故障机理相关关系的整体模型；W及 步骤四：分别对故障机理相关关系的局部模型和故障机理相关关系的整体模型进行可 靠性模拟分析，形成子模块可靠性曲线和电路模块可靠性曲线。2. 根据权利要求1所述的可靠性建模方法，其特征在于：步骤一中还包括W下步骤： a、 根据每个子模块的应力因素、结构因素或者材料因素，确定出每个子模块的故障机 理； b、 根据各个故障机理确定出每个子模块的故障机理相关关系。3. 根据权利要求2所述的可靠性建模方法，其特征在于：每个子模块的故障机理相关 关系包括竞争关系、触发关系、促进关系、抑制关系和/或损伤累积关系，所述触发关系进 一步包括第一类触发关系W及第二类触发关系。4. 根据权利要求1所述的可靠性建模方法，其特征在于：步骤Ξ中包括W下步骤： a、 分析每个子模块的电路逻辑关系，并对电路结构进行Petri网建模得到电路结构 Petri网模型； b、 在电路模块对应的电路结构化tri网模型中，将步骤二中得到的表示各子模块的故 障机理相关关系的局部模型代替电路结构化tri网模型中对应的库所，获取电路模炔基于 Petri网的故障机理相关关系的建模结果，得到故障机理相关关系的整体模型。5. 根据权利要求3所述的可靠性建模方法，其特征在于：步骤四中可靠性模拟分析包 括W下步骤： a、 根据各个故障机理对应的电路模块的寿命分布及参数，生成各个分布形式的随机 数函数，得到对应的随机数组； b、 根据电路模块中各子模块的故障机理相关关系W及电路模块的电路结构逻辑关系， 利用Matlab描述故障机理相关关系；W及 C、绘制电路模块的可靠性曲线或者每个子模块的可靠性曲线图。6. 根据权利要求5所述的可靠性建模方法，其特征在于：所述电路模块包括集成电路、 电容器或者连接器。7. 根据权利要求6所述的可靠性建模方法，其特征在于：利用Matlab描述故障机理相 关关系作用下子模块寿命的表达式分别为： 竞争关系的表达式为：C=min{r,，每:，..法。h其中ti为第i(1《i《η)个故障机理 单独作用时子模块的寿命； 第一类触发关系的表达式为：€ =min的，if +f。}，其中ts为触发关系 机理或事件单独作用时元器件的寿命，tr为触发关系机理或事件开始触发另一故障机理前 所经历的时间，ti为第i(1《i《η)个故障机理单独作用时子模块的寿命； 第二类触发关系的表达式为：?=minbj. +f。}，其中tr为触发关系故障 机理或事件开始触发另一故障机理前所经历的时间，ti为第i(l《i《η)个故障机理单 独作用时的子模块的寿命； 促进关系或抑制关系的表达式为，其中tr为促进关 系或抑制关系的故障机理在开始促进或抑制另一故障机理的发展之前所经历的时间；tl为被促进或抑制的故障机理在被促进或抑制之前单独作用时元器件的寿命；tr为被促进 或抑制的故障机理在被促进或抑制之后单独作用时子模块的寿命； 损伤累积关系的表达式为其中ti为第i(1《i《2)个故障机理单独作 用时子模块的寿命。8. 根据权利要求5所述的可靠性建模方法，其特征在于：步骤b中利用Matlab描述故 障机理相关关系按照第一顺序描述和第二顺序描述来进行，其中： 第一顺序描述的故障机理相关关系包括竞争关系、第一类触发关系、第二类触发关系 和/或损伤累积关系，第二顺序描述的故障机理相关关系包括促进关系和抑制关系。9. 根据权利要求7所述的可靠性建模方法，其特征在于：步骤二中各个子模块对应的 故障机理相关关系的局部模型包括竞争关系模型、第一类触发关系模型、第二类触发关系 模型、促进关系模型、抑制关系模型W及损伤累积关系模型。10. 根据权利要求9所述的可靠性建模方法，其特征在于： 在竞争关系模型中，发展速度最快的故障机理会传送到Petri网的第一级库所中，所 述第一级库所对所述故障机理进行记录并将该故障机理传送至第二级库所； 在触发关系模型中，Petri网的库所中包括触发其他故障机理的故障机理或者事件、多 个故障机理的发展过程W及任意一个故障机理与其他故障机理在触发过程中存在的竞争 关系； 在促进关系模型或者抑制关系模型中，Petri网的库所中包括促进关系故障机理M，当 故障机理Μ的发展时间小于延迟变迁的时间时，通过禁止弧故障机理A将不会被促进关系 或者抑制关系，当故障机理Μ的发展时间大于延迟变迁所示时间时，库所中的标识将被传 入另一个库所中，再通过禁止弧故障机理A将不会按照原先的速度发展，而是被故障机理 Μ促进或者抑制，并且当传入库所的标识的数量达到η时，该库所才会向它的下一级库所传 递标识；W及在损伤累积关系模型中，Petri网的库所表示当多个故障机理的标识总数一 共累积到电路模块可承受的最大损伤量时，该库所就向其下一级库所传递标识。
【专利摘要】本发明提供一种基于Petri网的电路模块故障机理相关关系的建模方法，根据电路模块划分各个子模块，确定每个子模块的故障机理和故障机理相关关系；根据故障机理和故障机理相关关系建立各个子模块对应的故障机理相关关系的局部模型；根据子模块之间的电路逻辑关系，将前述获得的多个故障机理相关关系的局部模型整合成故障机理相关关系的整体模型；对故障机理相关关系的局部模型和故障机理相关关系的整体模型进行可靠性模拟分析。本发明的建模方法提高了建模后对电路模块可靠性分析效率，同时通过利用Petri网的动态特性，使电路模块故障信息及其流动得到全面描述，为电路模块的可靠性分析提供了更加准确的故障机理相关关系模型。
【IPC分类】G06F17/50
【公开号】CN105243245
【申请号】CN201510784349
【发明人】陈颖, 李颖异, 汤宁
【申请人】北京航空航天大学
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年11月16日