質(zhì)量管理學(xué)之可靠性分析-免費(fèi)閱讀
【正文】 l “ 定量的可靠度 ”—— 元器件或整機(jī)系統(tǒng)的數(shù)量特征l 對(duì)元器件，指壽命、失效率、失效前平均時(shí)間等，l 對(duì)整機(jī)系統(tǒng)，則指壽命、平均無故障工作時(shí)間，平均維修時(shí)間、有效度等。7. 5 可靠性管理 ?l l 其計(jì)算方法有性能參數(shù)法、相似產(chǎn)品法、元件計(jì)數(shù)法、上下限法、故障率預(yù)計(jì)法等。預(yù)計(jì)是根據(jù)系統(tǒng)的元件、部件和分系統(tǒng)的可靠性來推測(cè)系統(tǒng)的可靠性?？煽啃?預(yù)計(jì)和 分配l 所以乘積 f (c)g(s)ds即為對(duì)于確定的 s值時(shí)，零件中的工作應(yīng)力剛剛大于強(qiáng)度值的概率。P(AB)=P(A)P(B)??l ?g(s)f(c)f(c)c,sμ雖然工作應(yīng)力的平均值 μ s仍遠(yuǎn)小于極限應(yīng)力 (強(qiáng)度 )的平均值 μ c，但不能絕對(duì)保證工作應(yīng)力在任何情況下都不大于極限應(yīng)力。如用安全系數(shù)的概念來表達(dá)，則計(jì)算安全系數(shù)小于 1的概率等于零，即l ?? μsg(s)l 熱設(shè)計(jì)通常采用散熱或冷卻方法。 ?l 制造技術(shù)表 75l l 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。Cr是指預(yù)計(jì)將由產(chǎn)品的故障模式造成的某一類型（以產(chǎn)品故障模式的危害度表示）的系統(tǒng)故障的危害度數(shù)值。λp=λb（ πAπEπQ… ）故障模式頻率比 αl 期：序 號(hào)功能描述表 73功能級(jí)的故障模式原因及后一級(jí)的影響；功能法認(rèn)為每個(gè)產(chǎn)品用于完成多個(gè)功能 ；不能開（關(guān)）；誤開（關(guān)）；內(nèi)（外）漏；超出允許上（下）限；流動(dòng)不暢 1）基本故障模式 ?l （如：提前啟動(dòng)；在規(guī)定時(shí)刻停機(jī)失效；在規(guī)定時(shí)刻啟動(dòng)失效等。 1.? FMEA和 FMECA的任務(wù) ?l 并串聯(lián)系統(tǒng)可靠性模型l 四、 組成系統(tǒng)的 n個(gè)單元中，不故障的單元數(shù)不少于 r系統(tǒng)可靠性模型三、 λs—— 系統(tǒng)的故障率； ? λ i—— 各單元的故障率。 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(jí)的邏輯框圖及數(shù)學(xué)模型計(jì)算上一級(jí)的可靠性指標(biāo)，這樣逐級(jí)向上推，直到算出系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)。 原理圖可靠性框圖導(dǎo)管及二個(gè)閥門的 原理圖和邏輯圖閥門 A 閥門 B流體閥門 A 閥門 B流體原理圖A BAB可靠性框圖l V常開觸頭繼電器故障模式： l 因此，該系統(tǒng)的原理圖是并聯(lián)，而邏輯圖應(yīng)是串聯(lián)的。原理圖表示系統(tǒng)中各部分之間的物理關(guān)系。當(dāng) α和 γ不變， β變化時(shí)，曲線形狀隨 β而變化?？煽慷?=2）威布爾分布l 則有： γ=1/2β=1/2α故障率 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(duì)現(xiàn)在和將來的壽命分布不發(fā)生影響。 ?f(t)tR(t)tλ(t)t指數(shù)分布l 則有： ?? (721)l 其中： ni—— 第 i個(gè)分系統(tǒng)的構(gòu)件數(shù)； ?l N—— 系統(tǒng)的構(gòu)件總數(shù)； ?l n—— 分系統(tǒng)數(shù)。l 維修度 M(t)—— 產(chǎn)品在規(guī)定條件下進(jìn)行修理時(shí)，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成修復(fù)的概率。=? =(79)λt4%2%5%7%14%68%可靠性指標(biāo)(4)平均壽命 ?l 平均壽命是指產(chǎn)品從投入運(yùn)行到發(fā)生故障的平均工作時(shí)間。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。 ? (78)失效率曲線 故障率 λ (t)是衡量可靠性的一個(gè)重要指標(biāo)，其含義是產(chǎn)品工作到 t時(shí)刻后的單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生故障的概率，即產(chǎn)品工作到 t時(shí)刻后，在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生故障的產(chǎn)品數(shù)與在時(shí)刻 t時(shí)仍在正常工作的產(chǎn)品數(shù)之比。F (t)l 也可根據(jù) F(t)的定義，得到 f (t)，即當(dāng) N0足夠大時(shí)，就可以把頻率作為概率的近似值。(72)l 由于故障和不故障這兩個(gè)事件是對(duì)立的，所以? R (t)=l ? 如果仍假定 t為規(guī)定的工作時(shí)間， T為產(chǎn)品故障前的時(shí)間，則產(chǎn)品在規(guī)定的條件下，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)喪失規(guī)定的功能 (即發(fā)生故障 )的概率定義為不可靠度 (或稱為故障概率 )，用 F(t)表示：?? 若受試驗(yàn)的樣品數(shù)是 N0個(gè)，到 t時(shí)刻未失效的有 N s (t)個(gè)；失效的有 N f (t)個(gè)。 衡量產(chǎn)品可靠性的指標(biāo)很多，各指標(biāo)之間有著密切聯(lián)系，其中最主要的有四個(gè)，即：l 可靠度 R (t)、l 不可靠度 (或稱故障概率 )F (t)、l 故障密度函數(shù) f (t)l 故障率 λ (t)?？煽啃??l 環(huán)境試驗(yàn)； ?壽命試驗(yàn)； ?篩選試驗(yàn)。原件可靠性制定原件可靠性； ?元件失效分析與可靠性評(píng)價(jià)； ?元器件及原材料的合理選擇； ?元器件的老化篩選； ?元器件現(xiàn)場(chǎng)使用情況調(diào)查和反饋。 1. 高科技的需要l 2. 經(jīng)濟(jì)效益的需要l 3. 政治聲譽(yù)的需要l 總之，無論是人民群眾的生活，國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)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(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。 可靠性的基本概念 因此，從經(jīng)濟(jì)效益的來看，研究可靠性是很有意義的。所以，從總體上看，研究可靠性是有經(jīng)濟(jì)效益的?？煽啃怨こ躺婕懊娣e廣，需要從科研、設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、制造、運(yùn)輸、貯存、直到使用和維護(hù)等方面，進(jìn)行研究和實(shí)施的工作?？稍囍圃飕F(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)收集、分析、整理和反饋； ?試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和反饋； ?元器件失效率匯集和交換； ?各種可靠性信息搜集和交流； ?用戶調(diào)查和反饋。 ?=(t)?l 如果 N0是產(chǎn)品試驗(yàn)總數(shù)， △ N 故障率的單位一般采用 105小時(shí)或 109小時(shí) (稱 109小時(shí)為 1fit)。between 在維修性工程中，還有維修密度函數(shù) m(t)、維修率 μ(t)，其相互關(guān)系有： ??(715)(716)有：? time)。(6)重要度 ?l 指數(shù)分布在可靠性領(lǐng)域里應(yīng)用最多，由于它的特殊性，以及在數(shù)學(xué)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。(t≥0)?l l 平均故障間隔時(shí)間 不同 α值的威布爾分布 α=α?威布爾分布特點(diǎn)l 當(dāng) β和 γ不變，威布爾分布曲線的形狀不變。 邏輯圖和原理圖的關(guān)系l l 因此，該系統(tǒng)的原理圖是并聯(lián)，而邏輯圖應(yīng)是串聯(lián)的。 可靠性模型分類可靠性模型工作儲(chǔ)備非儲(chǔ)備 非工作儲(chǔ)備旁聯(lián)串聯(lián) 多數(shù)表決 并聯(lián) 混聯(lián)混合n中取 r簡單系統(tǒng)可靠性模型l 一、串聯(lián)模型 ?l （ 722）l 式中 ?l 其邏輯框圖如圖所示。根據(jù)并聯(lián)系統(tǒng)定義邏輯框圖，其數(shù)學(xué)模型為?? 系統(tǒng)可靠性模型（ n中取 r模型 (r/n) ）l 當(dāng) n個(gè)單元都相同時(shí)，其可靠度可按二項(xiàng)展開式計(jì)算：?? n—— 系
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