質(zhì)量管理學(xué)之可靠性分析-文庫吧在線文庫
【正文】 造成整個工程失敗，造成巨大損失。可靠性工程發(fā)展及其重要性l 例如，美國的宇宙飛船阿波羅工程有 700萬只元器件和零件，參加人數(shù)達(dá) 42萬人，參予制造的廠家達(dá) 1萬 5千多家，生產(chǎn)周期達(dá)數(shù)年之久。l 研究與提高產(chǎn)品的可靠性是要付出一定代價的?？煽啃栽O(shè)計貯備設(shè)計和裕度設(shè)計； ?降額設(shè)計和構(gòu)件概率設(shè)計； ?熱設(shè)計、抗機(jī)械力設(shè)計； ?防潮、腐蝕、鹽霧、塵設(shè)計； ?電磁兼容設(shè)計和抗輻射設(shè)計； ?電磁兼容設(shè)計和抗輻射設(shè)計； ?維修性設(shè)計和使用性設(shè)計； ?質(zhì)量、體積、重量和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)綜合設(shè)計?？山淌箍坑眯缘谋？勺C可靠性指標(biāo)l l 同樣，不可靠度的估計值為：? F (t)因此 R (t)亦稱為可靠度函數(shù) 。(75) (76) 式中 dNf(77)?故障率、故障密度及可靠度之間的關(guān)系l 根據(jù) R (t)， F (t)， f (t),λ(t)的定義，還可以推導(dǎo)出：?? ?l (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)備工作的最好時期。 time(710)l 代入 (79)得?? eλt? ，所以(714)可靠性指標(biāo)(5)有效度 ?l time?? (718)? 不可靠度 故障率 R(1000)=??l 不可靠度 可靠度 l =1f(t)t不同 β=1f(t)tγ=1f(t)t不同 l 當(dāng) α和 β不變時，威布爾分布曲線的形狀和尺度都不變，它的位置隨 γ的增加而向右移動。 了解系統(tǒng)中各個部分 (或單元 )的功能和它們相互之間的聯(lián)系以及對整個系統(tǒng)的作用和影響對建立系統(tǒng)的可靠性數(shù)學(xué)模型、完成系統(tǒng)的可靠性設(shè)計、分配和預(yù)測都具有重要意義。 ? 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。如果僅從表面形式看，二個元件像是串聯(lián)的，如不管其系統(tǒng)的功能如何，把它作為串聯(lián)系統(tǒng)進(jìn)行計算就會產(chǎn)生錯誤。 它屬于非貯備可靠性模型，其邏輯框圖如圖所示。（ 723）系統(tǒng)可靠性模型 (串聯(lián)模型 )l 系統(tǒng)的平均故障間隔時間為?? 由式 (724)可以看到，串聯(lián)單元越多，則 MTBFs也越小。它屬于工作貯備模型?；旌鲜劫A備模型 ?l (731)Rs(t)t并串聯(lián) n=2,N=2串并聯(lián) n=2,N=2單個元件混聯(lián)模型l 例五、多數(shù)表決貯備模型n中取 r模型的一個特殊情況就是多數(shù)表決貯備模型。167。這種方法是找出設(shè)計上的潛在缺陷的手段，是設(shè)計審查中必須重視的資料之一，是設(shè)計者和生產(chǎn)者必須完成的任務(wù)。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(1)估計危害度發(fā)生的概率。） l 進(jìn)行危害度分析時，要了解嚴(yán)重程度等級， 如何檢測知道各種故障模式的方法；FMEA裝置名稱： 代 表 74號功能描述功 可通過可靠性預(yù)計得到。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(dǎo)出來。Cmj=λpαjβjt產(chǎn)品危害度 Crl 167?；敬_定系統(tǒng)固有可靠性 ,各種因素對系統(tǒng)可靠性的影響程度響 素 影響程度 第一次設(shè)計 —— 系統(tǒng)設(shè)計 (或功能設(shè)計 )： 系統(tǒng)發(fā)生故障，有時并非由于元、部件損壞、參數(shù)漂移、電磁干擾等原因所造成，而是由于系統(tǒng)的 “ 潛在電路 ” 作用造成的。 ?l 其中 σlim為材料的極限應(yīng)力； ?l n為預(yù)定的設(shè)計安全系數(shù)。P(n計 ＜ 1)=0??l 具有這樣強(qiáng)度 — 應(yīng)力關(guān)系的機(jī)械零件是安全的，不會發(fā)生強(qiáng)度破壞。l 雖然以 l 把應(yīng)力 s值在它一切可能值的范圍內(nèi)進(jìn)行積分l 當(dāng) 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。l 是一個由整體到局部、由大到小、由上到下的過程，是一種分解的過程 。研究提供依據(jù)； ?系統(tǒng)可靠性分配的目的l 根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)書中規(guī)定的可靠性指標(biāo)，按一定的方法分配給組成系統(tǒng)的分系統(tǒng)、設(shè)備和元器件，并寫入與之相對應(yīng)的設(shè)計任務(wù)書。l 可靠性管理內(nèi)容 (5)通過預(yù)計給可靠性分配奠定基礎(chǔ)。系統(tǒng)可靠性預(yù)計和分配是可靠性設(shè)計的重要任務(wù)之一，它在系統(tǒng)設(shè)計的各階段 (如方案論證、初步設(shè)計及詳細(xì)設(shè)計階段 )要反復(fù)進(jìn)行多次。根據(jù)概率乘法定理：l ?? l 零件破壞的概率為： P(s＞ c)，即當(dāng)零件材料的強(qiáng)度 c小于零件工作應(yīng)力 s時，零件發(fā)生強(qiáng)度破壞。f(c)s,cg(s)μcμst概率密度函數(shù)聯(lián)合積分法概率密度曲線不重疊。c熱設(shè)計就是要考慮溫度對產(chǎn)品影響的問題。 “ 三類元件制造一類整機(jī) 第二次設(shè)計 —— 參數(shù)設(shè)計 (或質(zhì)量設(shè)計 )： （偏差是不可逆的） ?三次設(shè)計 ”的主要內(nèi)容3零、部件材料因 使用可靠性?影 我們不能把可靠性設(shè)計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。其它因素 (如維修性設(shè)計等 )只能保證系統(tǒng)的實際可靠性盡可能地接近固有可靠性。 12..號： 序 注局部影響最終影響0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 期：序(2) 采用哪種分析方法，通常根據(jù)設(shè)計復(fù)雜程度的不同和可利用的數(shù)據(jù)的差異來確定。 (2)分析對系統(tǒng)功能造成的影響和后果。Criticality ?l Analysis)簡稱 FMEA，是一種定性的可靠性分析方法。 可靠性邏輯框圖如圖所示。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。Fs(t)—— 系統(tǒng)的不可靠度； ? Fi(t)—— 第 i個單元的不可靠度。 l 式中 ?l 畫可靠性邏輯圖，首先應(yīng)明確系統(tǒng)功能是什么，也就是要明確系統(tǒng)正常工作的標(biāo)準(zhǔn)是什么，同時還應(yīng)弄清部件 A、 B正常工作時應(yīng)處的狀態(tài) 。邏輯圖和原理圖l 例如，為了獲得足夠的電容量，常將三個電器并聯(lián)。?167。隨著 α的減小，曲線由同一原點(diǎn)向右擴(kuò)展，最大值減小。=1， ==1， γ=0）β（ β=2， γ=0）α指數(shù)分布性質(zhì)l 指數(shù)分布的一個重要性質(zhì)是無記憶性。若產(chǎn)品的壽命或某一特征值 t的故障密度為可靠性指標(biāo)如果從實際出發(fā)，使用有效度 A0應(yīng)表示為：? l 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。failure)，和MTTF有同樣的數(shù)學(xué)表達(dá)式：?? l 故障率也可用工作次數(shù)、轉(zhuǎn)速、距離等。故障率曲線分析l (a)早期故障期：產(chǎn)品早期故障反映了設(shè)計、制造、加工、裝配等質(zhì)量薄弱環(huán)
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