【正文】 ? “定量的可靠度” —— 元器件或整機系統(tǒng)的數(shù)量特征 ? 對元器件，指壽命、失效率、失效前平均時間等， ? 對整機系統(tǒng)，則指壽命、平均無故障工作時間，平均維修時間、有效度等。 ? 可靠性預計的主要價值在于，它可以作為設計手段，對設計決策提供依據(jù)。 根據(jù)概率乘法定理： ? P(AB)=P(A)P(B) ? 所以乘積 f (c)g(s)ds即為對于確定的 s值時 ，零件中的工作應力剛剛大于強度值的概率 。 工作應力大于零件強度的概率等于零 。 所謂 “ 潛在電路 ” 指的是在某種條件下 。該固有可靠性是系統(tǒng)所能達到的可靠性上限。 通常來自手冊和其他參考資料的故障率是產(chǎn)品的基本故障率 λb，使用時應根據(jù)需要用應用系數(shù) πA、 環(huán)境系數(shù) πE、質(zhì)量系數(shù) πQ及所需要的其他系統(tǒng)作修正 ， 其修正方法按下式計算： ? λp=λb（ πA πE πQ … ） 故障模式頻率比 α ? αj是指產(chǎn)品故障模式 j出現(xiàn)故障的百分比 。功能法認為每個產(chǎn)品用于完成多個功能 。 ? 1） ? （ 如：提前啟動；在規(guī)定時刻停機失效；在規(guī)定時刻啟動失效等 。 資料表明這種方法是很有效的，在工程上很有價值。第二項是 (n1)個單元正常工作，一個單元故障的概率， ?? 前 r+1項是 r個單元正常工作 (n r)個單元故障的概率。由式 (724)可以看到，串聯(lián)單元越多，則 MTBFs ???? niissMTBF111?? 系統(tǒng)可靠性模型 ? 二 、 并聯(lián)模型 ? 組成系統(tǒng)的所有單元都故障時，系統(tǒng)才故障的系統(tǒng)叫并聯(lián)系統(tǒng)，它屬于工作貯備模型。 ? 隨著系統(tǒng)設計工作的進展，必須繪制一系列的可靠性邏輯框圖，這些框圖要逐漸細分下去，按級展開。 c1 c2 c3 邏輯圖和原理圖 ? 例如，為了獲得足夠的電容量，常將三個電器并聯(lián)。雖然根據(jù)原理圖也可以繪制出可靠性邏輯圖，但并不能將它們二者等同起來。 ? 威布爾分布其它一些特點 ， β ＞ 1時 ， 表示磨損失效；β =1時 ， 表示恒定的隨機失效 ， 這時 λ 為常數(shù)； β ＜ 1時 ， 表示早期失效 。 若產(chǎn)品壽命或某特征值有故障密度 (t≥0， μ≥0， σ≥0) 則稱 t服從正態(tài)分布。 ??? niiiinnNnc1 四、常用壽命分布函數(shù) 1. ? 指數(shù)分布在可靠性領(lǐng)域里應用最多 ， 由于它的特殊性 ， 以及在數(shù)學上易處理成較直觀的曲線 ， 故在許多領(lǐng)域中首先把指數(shù)分布討論清楚 。 有： (717) ? 當 μ(t)=常數(shù)時 ， ? ? ?? 0 )](1[ dttMMTTR ?1?MTTR ? 對可修復系統(tǒng) ， 當考慮到可靠性和維修性時 ， 綜合評價的尺度就是有效度 A(t)， 它表示產(chǎn)品在規(guī)定條件下保持規(guī)定功能的能力 。 故障率曲線分析 ? (c)損耗時期：零件磨損 、 陳舊 ， 引起設備故障率升高 。 λ (t)可由下式表示。用 R (t)表示： ? R (t) = P (T＞ t) ? 其中 P (T＞ t)就是產(chǎn)品使用時間 T大于規(guī)定時間 t的概率。 可試 靠驗 性 篩選試驗 。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。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。 可靠性工程的重要性主要表現(xiàn)在三個方面： ? 1. 高科技的需要 ? 2. 經(jīng)濟效益的需要 ? 3. 政治聲譽的需要 ? 總之 ， 無論是人民群眾的生活 ， 國民經(jīng)濟建設的需要出發(fā) ， 還是從國防 、 科研的需要出發(fā) ， 研究可靠性問題是具有深遠的現(xiàn)實意義 。所以，從總體上看，研究可靠性是有經(jīng)濟效益的。 可教 靠育 性 出版可靠性刊物 、 可靠性教材 。 ? 若受試驗的樣品數(shù)是 N0個 ， 到 t時刻未失效的有 N s (t)個；失效的有 N f (t)個 。 (76) 式中 dNf (t)為 d t時間內(nèi)的故障產(chǎn)品數(shù)。 如能預知耗損開始的時間 ， 通過加強維修 ， 在此時間開始之前就及時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備與系統(tǒng)的有效壽命 。 (718) MTTRMTBFMTBFtA??)( ? MTBF——反映了可靠性的含義 。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 。 222)(21)( ???????tetf 正態(tài)分布 ? 則有： 不可靠度 ? 可靠度 ? 故障率 ? 正態(tài)分布計算可用數(shù)學代換把上式變換成標準正態(tài)分布，查表簡單計算 ,得出各參數(shù)值。 當 β =1， γ =0時 ， ， 為指數(shù)分布 ， 式中 為平均壽命 。 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 ， 有時在原理圖中是串聯(lián)的 ，而在邏輯圖中卻是并聯(lián)的；有時原理圖中只需一個方框即可表示 ， 而在可靠性邏輯圖中卻需要兩個或幾個方框才能表示出來 。假定選定失效模式是電容短路，則其中任何一個電容器短路都可使系統(tǒng)失敗。 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 設備級 部件級 組件級 ? 當我們知道了組件中各單元的可靠性指標(如可靠度、故障率或 MTBF等 )即可由下一級的邏輯框圖及數(shù)學模型計算上一級的可靠性指標，這樣逐級向上推，直到算出系統(tǒng)的可靠性指標。其邏輯框圖如圖所示。 ? 上式可看出，當 r=1時即為并聯(lián)模型，當r=n時即為串聯(lián)模型。這種方法是找出設計上的潛在缺陷的手段，是設計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。 ） ? 2）可能發(fā)生的故障模式。 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 ， 以便全面評價各潛在故障模式的影響 。 各故障模式的頻數(shù)比可以從故障率數(shù)據(jù)或以試驗及使用數(shù)據(jù)推導出來 。其它因素 (如維修性設計等 )只能保證系 ? 我們不能把可靠性設計簡單理解只是提高系統(tǒng)的可靠性，應當理解為要在系統(tǒng)的性能、可靠性、費用等各方面的要求之間進行綜合權(quán)衡，從而得到最優(yōu)設計。 電路中產(chǎn)生的不希望有的通路 ， 它的存在會引起功能異?；蛞种普９δ? 4. ? 熱設計就是要考慮溫度對產(chǎn)品影響的問題 。 如用安全系數(shù)的概念來表達 ， 則計算安全系數(shù)小于 1的概率等于零 ， 即 ? P(s＞ c)=0 ? P(n計 ＜ 1)=0 ? 具有這樣強度 — 應力關(guān)系的機械零件是安全的，不會發(fā)生強度破壞。 ? ? 把應力 s值在它一切可能值的范圍內(nèi)進行積分 ? 當 f (c) 和 g(s)服從指數(shù)分布或正態(tài)分布時，計算量不是很大。 ? 其計算方法有性能參數(shù)法、相似產(chǎn)品法、元件計數(shù)法、上下限法、故障率預計法等。 ? 可靠性管理內(nèi)容 可靠性管理與質(zhì)量管理的區(qū)別 ? 產(chǎn)品的質(zhì)量指標是一個綜合性指標 ， 它包含了可靠性指標 ， 然而產(chǎn)品的可靠性的研究又是質(zhì)量管理工作的進一步發(fā)展和深化 。 ? 可靠性管理的目的不同于質(zhì)量管理的目的以及其它的生產(chǎn)技術(shù)活動，它是“以最小限度的資源，實現(xiàn)用戶或商品計劃所要求的定量的可靠度”。 (4)為可靠性增長試驗 、 驗證試驗及費用核算等 (5)通過預計給可靠性