【正文】 應(yīng)小于該結(jié)構(gòu)件的許用應(yīng)力 ［ σ］ ， 即 ? ? 其中 σlim ? n為預(yù)定的設(shè)計(jì)安全系數(shù) 。 電路中產(chǎn)生的不希望有的通路 ， 它的存在會(huì)引起功能異常或抑制正常功能 4. ? 熱設(shè)計(jì)就是要考慮溫度對產(chǎn)品影響的問題 。 （ 偏差是不可逆的 ） 三次設(shè)計(jì)”的主要內(nèi)容 第一次設(shè)計(jì) —— 系統(tǒng)設(shè)計(jì) (或功能設(shè)計(jì) )： 第二次設(shè)計(jì) —— 參數(shù)設(shè)計(jì) (或質(zhì)量設(shè)計(jì) )： 第三次設(shè)計(jì) —— 容差設(shè)計(jì) (裕度設(shè)計(jì)或敏感度分析 )： 容差設(shè)計(jì)是 “ 三次設(shè)計(jì) ” 中最重要的一環(huán) 。其它因素 (如維修性設(shè)計(jì)等 )只能保證系 ? 我們不能把可靠性設(shè)計(jì)簡單理解只是提高系統(tǒng)的可靠性，應(yīng)當(dāng)理解為要在系統(tǒng)的性能、可靠性、費(fèi)用等各方面的要求之間進(jìn)行綜合權(quán)衡，從而得到最優(yōu)設(shè)計(jì)。 可按下式計(jì)算： ? ? ? 由此可知，若系統(tǒng)中某產(chǎn)品具有最大的 Cr值，則表示該產(chǎn)品是系統(tǒng)中應(yīng)首先采取改進(jìn)措施的產(chǎn)品。 各故障模式的頻數(shù)比可以從故障率數(shù)據(jù)或以試驗(yàn)及使用數(shù)據(jù)推導(dǎo)出來 。 5 FMECA實(shí)施步驟 (1) (2) 功能級和系統(tǒng)可靠性框圖； (3) (4) 功能級的故障模式原因及后一級的影響； (5) 如何檢測知道各種故障模式的方法； (7)FMECA的故障影響的嚴(yán)重程度 ， (6)針對故障模式 、 原因 、 效應(yīng) ， 提出可能的預(yù)防措施； (8)估計(jì)故障模式的發(fā)生概率范圍； (9)為排除故障或控制風(fēng)險(xiǎn)所需的設(shè)計(jì)更改或其他措施； （ 10） 確定采取改進(jìn)措施或系統(tǒng)其它屬性所帶來的影響； (11)填寫 FMEA和 FMECA表格 。 4 CA的分析方法 ? CA的目的是按每一故障模式的危害度類別及該故障模式的發(fā)生概率所產(chǎn)生的綜合影響來對其分類 ， 以便全面評價(jià)各潛在故障模式的影響 。有些故障略加設(shè)計(jì)更改 — 消除 重復(fù)進(jìn)行 FMEA 消除或減少已確定的故障模式的影響 功能法 ? FMEA的基本方法還包括硬件法。 ） ? 2）可能發(fā)生的故障模式。 估計(jì)危害度發(fā)生的概率 。這種方法是找出設(shè)計(jì)上的潛在缺陷的手段，是設(shè)計(jì)審查中必須重視的資料之一， 通過分析產(chǎn)品所有可能的故障模式來確定每一故障對人員和系統(tǒng)安全、任務(wù)成功、系統(tǒng)性能、維修性、維修要求等的潛在影響，并按其影響的嚴(yán)重程度及其發(fā)生概率，確定其危害度，找出薄弱環(huán)節(jié)，以便采取有效的措施消除 ? 在 FMEA基礎(chǔ)上增加危害度分析 （ CA） 就形成故障模式 、 影響及危害度分析 (Failure Mode Effect and Criticality Analysis)， 簡稱 FMECA。 ? 一個(gè)系統(tǒng)將三個(gè)以上 (必須是奇數(shù) )并聯(lián)單元的輸出進(jìn)行比較 ， 把多數(shù)單元出現(xiàn)相同的輸出作為系統(tǒng)的輸出 ， 這就是多數(shù)表決貯備系統(tǒng) 。 ? 上式可看出，當(dāng) r=1時(shí)即為并聯(lián)模型，當(dāng)r=n時(shí)即為串聯(lián)模型。 ? 如四臺發(fā)動(dòng)機(jī)的飛機(jī)，必須有二臺或二臺以上發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作，飛機(jī)才能安全飛行，這就是 4中取 2系統(tǒng)。其邏輯框圖如圖所示。 1 2 3 n …… 系統(tǒng)可靠性模型 (串聯(lián)模型 ) ? 根據(jù)串聯(lián)系統(tǒng)的定義及邏輯框圖 ， 其數(shù)學(xué)模型為： （ 722） ? 式中 Rs (t)—— 系統(tǒng)的可靠度； Ri (t)—— 第 i個(gè)單元的可靠度 。 可靠性邏輯框圖按級展開 a b d c e 4 2 1 3 5 Ⅰ Ⅴ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅵ Ⅶ Ⅷ C L R X X D D ⅰ ⅱ ⅲ ⅳ 系統(tǒng)級 分系統(tǒng)級 設(shè)備級 部件級 組件級 ? 當(dāng)我們知道了組件中各單元的可靠性指標(biāo)(如可靠度、故障率或 MTBF等 )即可由下一級的邏輯框圖及數(shù)學(xué)模型計(jì)算上一級的可靠性指標(biāo)，這樣逐級向上推，直到算出系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)。 V 常開觸頭繼電器 故障模式： 給電后，合不上； 斷電后，分不開。假定選定失效模式是電容短路，則其中任何一個(gè)電容器短路都可使系統(tǒng)失敗。 邏輯圖和原理圖 ? 例如，為了獲得足夠的電容量，常將三個(gè)電器并聯(lián)。 邏輯圖和原理圖的關(guān)系 ? 邏輯圖和原理圖在聯(lián)系形式和方框聯(lián)系數(shù)目上都不一定相同 ， 有時(shí)在原理圖中是串聯(lián)的 ，而在邏輯圖中卻是并聯(lián)的；有時(shí)原理圖中只需一個(gè)方框即可表示 ， 而在可靠性邏輯圖中卻需要兩個(gè)或幾個(gè)方框才能表示出來 。而可靠性邏輯圖則表示系統(tǒng)中各部分之間的功能關(guān)系，即用簡明扼要的直觀方法表現(xiàn)能使系統(tǒng)完成任務(wù)的各種串 — 并 — 旁聯(lián)方框的組合。 當(dāng) β =1， γ =0時(shí) ， ， 為指數(shù)分布 ， 式中 為平均壽命 。 ? 當(dāng) α和 γ不變 ， β變化時(shí) ， 曲線形狀隨 β而變化 。 222)(21)( ???????tetf 正態(tài)分布 ? 則有： 不可靠度 ? 可靠度 ? 故障率 ? 正態(tài)分布計(jì)算可用數(shù)學(xué)代換把上式變換成標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布，查表簡單計(jì)算 ,得出各參數(shù)值。這個(gè)性質(zhì)說明，壽命分布為指數(shù)分布的產(chǎn)品，過去工作了多久對現(xiàn)在和將來的壽命分布不發(fā)生影響。若產(chǎn)品的壽命或某一特征值 t的故障密度為 (λ＞ 0， t≥0) ? 則稱 t服從參數(shù) λ的指數(shù)分布 。 (720) ? 顯然， 0≤ wj≤ 1。 (718) MTTRMTBFMTBFtA??)( ? MTBF——反映了可靠性的含義 。 對于不維修產(chǎn)品又稱失效前平均時(shí)間 MTTF(Mean time to failure)， 根據(jù)數(shù)學(xué)期望的定義 ， 可得 (79) ?? x dtttfMTT F 0 )( ? 將 (71)式微分 ， 可得 (710) ? 代入 (79)得 (711) ? 當(dāng) λ(t) = 常數(shù)時(shí) ， R (t)= eλt ， 所以 (712) dttftdR )()( ?? ???? 0 )( ttdRMTT F ? ?? ??? 00 )()( dttRttR??? 0 )( dttR ?? 10 ?? ?? ? dteMTTF t ? 對于可維修產(chǎn)品而言 ， 平均壽命指的是產(chǎn)品兩次相鄰故障間的平均工作時(shí)間 ， 稱為平均故障間隔時(shí)間 MTBF(Mean time between failure)， 和MTTF有同樣的數(shù)學(xué)表達(dá)式： (713) ? 當(dāng) λ(t) = 常數(shù)時(shí) ， (714) ??? 0 )( dttRMTBF ?1? 可靠性指標(biāo) (5)有效度 ? 對于可修復(fù)產(chǎn)品，只考慮其發(fā)生故障的概率顯然是不合適的，還應(yīng)考慮被修復(fù)的可能性，衡量修復(fù)可能性的指標(biāo)為維修度，用 M(t)表示。 如能預(yù)知耗損開始的時(shí)間 ， 通過加強(qiáng)維修 ， 在此時(shí)間開始之前就及時(shí)將陳舊損壞的零件更換下來 ， 可使故障率下降 ， 也就是說可延長可維修的設(shè)備與系統(tǒng)的有效壽命 。 故障率曲線分析 ? (b)正常工作期：在此期間產(chǎn)品故障率低而且穩(wěn)定，是設(shè)備工作的最好時(shí)期。 (76) 式中 dNf (t)為 d t時(shí)間內(nèi)的故障產(chǎn)品數(shù)。 ? 0≤ R (t)＜ 1 可靠性指標(biāo) (2)故障密度函數(shù) f (t) ? 如果 N0是產(chǎn)品試驗(yàn)總數(shù) ， △ N f是時(shí)刻 t→t+ △ t時(shí)間間隔內(nèi)產(chǎn)生的故障產(chǎn)品數(shù) ， △ N f (t)／(N0△ t)稱為 t→ t+△ t時(shí)間間隔內(nèi)的平均失效 (故障 )密度 ， 表示這段時(shí)間內(nèi)平均單位時(shí)間的故障頻率 ， 若 N0→∞ ， △ t→ 0， 則頻率 → 概率 。 ? 若