【正文】 ，并組織實施 。 ? 20世紀 90年代初，原機械電子工業(yè)部提出了“以科技為先導，以質(zhì)量為主線”的思路，沿著管起來 — 控制好 — 上水平的發(fā)展模式開展可靠性工作，興起了我國第二次可靠性工作的高潮，取得了較大的成績。所以可靠性問題特別突出，不專門進行可靠性研究是難于保證系統(tǒng)可靠性的。 特別是大型流程企業(yè) ， 有時因一臺關鍵設備的故障導致工廠停產(chǎn) ， 其損失都是每天幾十萬元甚至幾百萬元 。但是，從使用角度看，由于產(chǎn)品可靠性提高了，就大大減少了使用費和維修費，同時還減少了產(chǎn)品壽命周期的成本。雖然工程可靠性起源于軍事領域，但從它的推廣應用和給企業(yè)與社會帶來的巨大經(jīng)濟效益的事實中，人們更加認識到提高產(chǎn)品可靠性的重要性。 ②可靠性物理學或故障物理學。涉及概率論、隨機過程、運籌學、拓撲學等數(shù)學分支。 20 ? 在電子產(chǎn)品的可靠性不斷提高以及機械設備越來越復雜的今天，機械可靠性的問題已突出地擺在人們的面前。產(chǎn)品競爭是經(jīng)濟發(fā)展的必然 趨勢，可靠性被當作競爭的武器：誰的產(chǎn)品可靠性 高，誰就能立足于市場。當前由于部分機電產(chǎn)品的可靠性差，嚴重影響 我國機電產(chǎn)品的聲譽。 23 不同特征量的用途各有所不同，在不同的情況下，產(chǎn)品的可靠性可以用不同的特征量來表示。 ③ 能夠揭示影響產(chǎn)品可靠性的各種因素和描述它們的影響程 度。維修的含義是廣泛的，可以是 更換，也可以是修理等等。雖不能確知某一個產(chǎn)品發(fā)生失效的時刻，但是可以估計產(chǎn)品在某一時刻發(fā)生失效的概率。在英語中故障和失效都用一個詞“ Failure” 表示習慣上，對二者沒 有嚴格的區(qū)分。 ?“產(chǎn)品”是指作為單獨研究和實驗的對象，它可以是某一個系統(tǒng)、設備、元件等等。 ?“規(guī)定功能”是指產(chǎn)品的用途，也就是產(chǎn)品規(guī)定了的、必須具備的功能及其技術指標。 (13) 30 1 ? 在實際使用中，有時需要確定某一使用時期的可靠度，在這一使用期間之前 ,產(chǎn)品已工作了一段時間。 首先 ，要認識到可靠性所具有的時間特性。 最后 ，要認識到可靠性具有綜合性的特點。由于產(chǎn)品發(fā)生失效的時間是隨機的，所以壽命 T是一個隨機變量。 34 ? 對一批產(chǎn)品而言，在產(chǎn)品開始使用或試驗時，即 t=0時，我們認為產(chǎn)品均是好的。當充分大時，所有產(chǎn)品總會全部壞的，因此有 t→∞ 時， F(t)=l 35 1 ? 設有一批相同產(chǎn)品，總量為 N0，從 t=0時刻開始同時工作。 36 1 ?壽命分布函數(shù)可用下式計算 ? ? 100()mif inNtFtNN????該式表示某一時刻的壽命分布函數(shù)的函數(shù)值，可近似利用到時刻 t失效產(chǎn)品的數(shù)目與投入工作的產(chǎn)品總數(shù)的比值來表示。它不能明確反映產(chǎn)品在某一時刻的失效性能。 ? 定義：一個工作到時刻 t尚未失效的產(chǎn)品，在 t時刻以后的下一個單位時間內(nèi)發(fā)生失效的概率，叫瞬時失效率。 )(t? 失效率 40 ?設有 N0個相同產(chǎn)品，從 t=0開始工作，截止到時刻 t，發(fā)生失效的產(chǎn)品數(shù)為 Nf(t)，殘存的能夠工作的產(chǎn)品數(shù)目為 Ns(t)=N0Nf(t)；若在 (t十 △ t）內(nèi)發(fā)生失效的產(chǎn)品數(shù)目記為 Nf(t)=Nf(t+t)Nf(t), 則 Nf(t)/△ t表不在單位時間內(nèi)發(fā)生失效的概率。 ? 失效率是衡量產(chǎn)品可靠性的主要標志之一。tttt d tR t F t t d t f t d td R tFtdtd R t R ttd t R tR t e???????? ? ? ? ? ????????????與 的關系 2）可靠度與壽命分布函數(shù) （ 116） 3） 利用式 (116)， 以及式（ 113） ～（ 115）得 （ 118） （ 119） （ 117） （ 120） 45 ? 例 11某種元件的失效率 與時間無關，試求：①發(fā)失效后的產(chǎn)品數(shù)目與時間的關系；②失效密度函數(shù)；③壽命分布函數(shù)。產(chǎn)品在工作過程中出現(xiàn)失效的時刻是隨機的，因而產(chǎn)品壽命是一個隨機變量。 平均壽命 ?而對可修產(chǎn)品而言，則是指產(chǎn)品兩次相鄰故障之間的工作 時間平均值，即平均故障間隔時間，而不是指整個產(chǎn)品報 廢的時間。 ? 對一批產(chǎn)品，平均壽命可用產(chǎn)品失效前總工作時間與產(chǎn)品總數(shù)之比來近似 ?需要說明的是，上述計算 MTTF的公式適合于完全數(shù)據(jù)，即獲得了所有試驗產(chǎn)品的失效數(shù)據(jù)。 當已知可靠度函數(shù) R(t)后，可以求得任意時間內(nèi)可靠度的值；反之，若給定了可靠度值，也可求出相應的工作時間。 、中位壽命與特征壽命 1 當產(chǎn)品可靠度 R=e1≈%時，對應的工作時間稱為產(chǎn)品的特征壽命， 記為 Te1，即 T e1滿足 R（ Te1） =e 1?≈.0368。 失效率曲線 耗損失效期 t時間 偶然失效期 早期失效期 使用壽命 規(guī)定的失效率 λ(t) 失效率 A B 55 設備的失效率隨時間的變化可以分為 3個階段：早期失效期、隨機失效期和耗損失效期。例如，設計中選用的原材料有缺陷，結構不合理，制造工藝措施不當，生產(chǎn)設備的落后，操作人員粗心大意及質(zhì)量控制檢驗不嚴格等，均有可能造成設備的早期失效 . 當采取修正設計、改進生產(chǎn)、進行元器件的老化篩選、加強質(zhì)量 控制等措施后，大量早期失效隱患會得以消除，早期失效率會得 到有效降低。 這一階段是產(chǎn)品最好的工作期，其持續(xù)時間也比較長，所以也稱為產(chǎn)品的使用壽命期 . 產(chǎn)品在這一階段的失效是隨機的，是由各種偶然因素引起的。 57 耗損失效期出現(xiàn)在設備投入使用的后期。 3．耗損失效期 防止耗損失效的辦法是進行預防性檢修 ，當我們知道耗損期開始的時刻后， 就可以在這一時刻之前更換接近耗損失效期的元器件，不讓它工作到耗損失效期，失效率就不會急劇增加。 ? 浴盆曲線的失效率在早期失效期 A、偶然失效期 B和耗損失效期 C內(nèi)對應的失效率、失效密度 f(t)和可靠度 R (t)的 圖形如圖所示。但是只有這些技術性能指標，沒有可靠性指標，產(chǎn)品質(zhì)量也是不能保證的。 產(chǎn)品的 功能 是指產(chǎn)品所具有的 技術指標 。 影響產(chǎn)品固有可靠性的因素很多，主要有：產(chǎn)品設計方案的選擇；零部件的材料、結構和性能；制造工藝等。 如環(huán)境溫度、相對濕度、大氣壓力、振 動、沖擊、輻射、鹽霧、貯存、運輸?shù)葪l件。 可靠性理論及可靠性技術已發(fā)展成為一門現(xiàn)代工程學科 ——“可靠性工程”。 可靠性與維修性相結合構成了產(chǎn)品的有效性 (即廣義 可靠性 )，它是衡量產(chǎn)品質(zhì)量的一個重要方面。 在采用上述方法后仍不能滿足要求時， 采用冗余是提高系統(tǒng)可靠度最有效的辦法。 3)可靠性設計必須考慮環(huán)境的影響。 66 1)確定可靠性指標及其量值 三、機械可靠性設計的內(nèi)容 4)把規(guī)定的可靠度直接設計到零件中去 3)對可靠性指標進行合理的分配 2)可靠性預測 67 1)確定設計的問題及任務輪廓 。 2)確定有關的設計變量和參數(shù) 。 如一種失效模式的性質(zhì)受到另一種可能發(fā)生的失效模式的影響， 則受到影響的應力和強度應加以修正。 7)確定強度函數(shù)及每個失效模式下的強度分布。 臵信度的概念是對于試驗本身而言的。 本章結束 謝謝大家！ 演講完畢，謝謝觀看！