系統(tǒng)可靠性基本知識(已修改)
2025-05-31 09:06 本頁面
【正文】 可靠性設(shè)計 —— 高嵩 2021/6/18 可靠性設(shè)計 1 1. 可靠性的基本概念 2. 可靠性的參數(shù)體系 3. 提高系統(tǒng)可靠性的途徑 4. 系統(tǒng)可靠性設(shè)計的內(nèi)容 本章內(nèi)容 2021/6/18 可靠性設(shè)計 3 可靠性定義 可靠性 產(chǎn)品 在規(guī)定條件下和規(guī)定時間內(nèi) ， 完成規(guī)定功能的能力 。 產(chǎn)品可靠性定義的要素是三個 “ 規(guī)定 ” 。 “ 規(guī)定條件 ” 包括使用時的環(huán)境條件和工作條件 。 “ 規(guī)定時間 ” 是指產(chǎn)品規(guī)定了的任務(wù)時間 。 “ 規(guī)定功能 ” 是指產(chǎn)品規(guī)定了的必須具備的功能及其技術(shù)指標(biāo) 。 2021/6/18 可靠性設(shè)計 4 故障及其分類 產(chǎn)品或產(chǎn)品的一部分不能或?qū)⒉荒芡瓿深A(yù)定功能的事件或狀態(tài) ， 稱之為 故障 （ 即產(chǎn)品喪失了規(guī)定的功能 ） 。 對于不可修產(chǎn)品 （ 如電子元器件 ） ： 失效 。 故障的表現(xiàn)形式 ， 叫做 故障模式 。 引起故障的物理化學(xué)變化等內(nèi)在原因 ， 稱故障機理 。 2021/6/18 可靠性設(shè)計 5 故障及其分類 產(chǎn)品的故障按其故障規(guī)律分為兩大類： 偶然故障 漸變故障 產(chǎn)品的故障按其故障后果分為兩大類： 致命性故障 非致命性故障 產(chǎn)品的故障按其統(tǒng)計特性分為兩大類： 獨立故障 從屬故障 2021/6/18 可靠性設(shè)計 6 壽命剖面 壽 命 剖 面 內(nèi) 的 事 件采購包裝運輸貯存檢測運輸發(fā)送使用貯存檢測運輸任務(wù)剖面運輸維修運輸報廢后 勤 階 段 使 用 階 段壽命剖面 產(chǎn)品從制造到壽命終結(jié)或退出使用這段時間內(nèi)所經(jīng)歷的全部事件和環(huán)境的時序描述 。 它包含一個或多個任務(wù)剖面 。 通常把產(chǎn)品的壽命剖面分為后勤和使用兩個階段 。 2021/6/18 可靠性設(shè)計 7 壽命剖面示例 事件 （使用方法） 生 產(chǎn) 驗 收 裝卸和公路運輸 裝卸和鐵路運輸 裝卸和空運 裝卸和船運 裝卸和后勤 支援運輸 （最壞路線） 有遮蔽存貯，帳篷，圓屋頂 無遮蔽存儲 工作準(zhǔn)備階段 發(fā)射階段 調(diào)整狀態(tài) 導(dǎo)彈處于戰(zhàn)斗位置 發(fā)射后第一個動作 飛行階段 命中目標(biāo) 生產(chǎn)階段 后 勤 階 段 運 輸 儲存 /后勤階段 使用階段 準(zhǔn)備階段 任務(wù)階段 發(fā)射段 慣性飛行段 下降段 主動段 某導(dǎo)彈的壽命剖面 2021/6/18 可靠性設(shè)計 8 任務(wù)剖面 產(chǎn)品在完成規(guī)定任務(wù)這段時間內(nèi)所經(jīng)歷的事件和環(huán)境的時序描述 。 任務(wù)剖面一般應(yīng)包括： 產(chǎn)品的工作狀態(tài)； 維修方案； 產(chǎn)品工作的時間與順序； 產(chǎn)品所處的環(huán)境 (外加的與誘發(fā)的 )的時間與順序； 任務(wù)成功或致命故障的定義 。 2021/6/18 可靠性設(shè)計 9 任務(wù)剖面示例 飛 機 投 放 炸 彈 事 件 的 任 務(wù) 剖 面 示 例時 間 （ 分 鐘 ）高度（公里）1 26溫度（C）1 0 2 0 4 0M a = 0 . 6 7 31 5 m i n3 0 0 mM a = 0 . 5 8 21 9 m i n 4 8 s9 1 5 0 mM a = 0 . 6 91 4 m i n 3 0 s1 4 0 0 0 mM a = 0 . 5 8 42 2 m i n 3 6 s1 2 0 0 msC24m in1436 ?sC16min2030 ??sC16m in2041 ??sC23m in2024 ?2021/6/18 可靠性設(shè)計 10 可靠度 產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi) ， 完成規(guī)定功能的 概率 稱為可靠度 。 依定義可知 ， 系統(tǒng)的可靠度是時間的函數(shù) ， 表示為： 式中 ， R(t)—— 可靠度函數(shù)； ξ—— 產(chǎn)生故障前的工作時間 ； t —— 規(guī)定的時間 )()( tPtR ?? ?可靠性的度量 —— 可靠度 2021/6/18 可靠性設(shè)計 11 可靠度函數(shù) 依定義可知 ， 可靠度函數(shù) R(t)為： 式中 ， N0 —— t = 0時 ， 在規(guī)定條件下進行工作的產(chǎn)品數(shù)； r(t) —— 在 0到 t 時刻的工作時間內(nèi) ， 產(chǎn)品的累計故障數(shù) 。 00 )()(NtrNtR ??2021/6/18 可靠性設(shè)計 12 累積故障分布函數(shù) 產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi) ， 喪失規(guī)定功能的概率稱為 累積故障概率 （ 又叫 不可靠度 ） 。 依定義可知 ， 產(chǎn)品的累積故障
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