【正文】 7)確定強(qiáng)度函數(shù)及每個(gè)失效模式下的強(qiáng)度分布。 3)可靠性設(shè)計(jì)必須考慮環(huán)境的影響。 如環(huán)境溫度、相對(duì)濕度、大氣壓力、振 動(dòng)、沖擊、輻射、鹽霧、貯存、運(yùn)輸?shù)葪l件。 ? 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(duì)應(yīng)的失效率、失效密度 f(t)和可靠度 R (t)的 圖形如圖所示。例如，設(shè)計(jì)中選用的原材料有缺陷，結(jié)構(gòu)不合理，制造工藝措施不當(dāng)，生產(chǎn)設(shè)備的落后，操作人員粗心大意及質(zhì)量控制檢驗(yàn)不嚴(yán)格等，均有可能造成設(shè)備的早期失效 . 當(dāng)采取修正設(shè)計(jì)、改進(jìn)生產(chǎn)、進(jìn)行元器件的老化篩選、加強(qiáng)質(zhì)量 控制等措施后，大量早期失效隱患會(huì)得以消除，早期失效率會(huì)得 到有效降低。 ? 對(duì)一批產(chǎn)品，平均壽命可用產(chǎn)品失效前總工作時(shí)間與產(chǎn)品總數(shù)之比來近似 ?需要說明的是，上述計(jì)算 MTTF的公式適合于完全數(shù)據(jù)，即獲得了所有試驗(yàn)產(chǎn)品的失效數(shù)據(jù)。 ? 失效率是衡量產(chǎn)品可靠性的主要標(biāo)志之一。 36 1 ?壽命分布函數(shù)可用下式計(jì)算 ? ? 100()mif inNtFtNN????該式表示某一時(shí)刻的壽命分布函數(shù)的函數(shù)值，可近似利用到時(shí)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。 最后 ，要認(rèn)識(shí)到可靠性具有綜合性的特點(diǎn)。 ?“產(chǎn)品”是指作為單獨(dú)研究和實(shí)驗(yàn)的對(duì)象，它可以是某一個(gè)系統(tǒng)、設(shè)備、元件等等。 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。 20 ? 在電子產(chǎn)品的可靠性不斷提高以及機(jī)械設(shè)備越來越復(fù)雜的今天，機(jī)械可靠性的問題已突出地?cái)[在人們的面前。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(fèi)和維修費(fèi)，同時(shí)還減少了產(chǎn)品壽命周期的成本。 ? 1978年提出 《 電子產(chǎn)品可靠性“七專”質(zhì)量控制與反饋科學(xué)實(shí)驗(yàn) 》 計(jì)劃，并組織實(shí)施 。 64 故障樹的定量分析 8 第一章 可靠性概論 167。 33 用代數(shù)法綜合應(yīng)力分布和強(qiáng)度分布 167。 在我國(guó)對(duì)工科學(xué)生開設(shè)此門課程，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。 ? 為以后進(jìn)一步深造研究可靠性問題打基礎(chǔ)。 43 蒙特卡羅模擬法 167。 15 機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)的內(nèi)容、特點(diǎn)和方法 9 167。 ? 1991年海灣戰(zhàn)爭(zhēng)的“沙漠風(fēng)暴”行動(dòng)和科索沃戰(zhàn)爭(zhēng)表明，未來戰(zhàn)爭(zhēng)是高技術(shù)的較量。世界各國(guó)紛紛投入大量人力、物力進(jìn)行研究，并在更廣泛的領(lǐng)域里推廣應(yīng)用。 21 (4)人工費(fèi)用日益提高。 定義： 產(chǎn)品在規(guī)定條件下，規(guī)定時(shí)間內(nèi)不能 完成規(guī)定的功能，則稱為該產(chǎn)品失效。 可靠度 29 1 ?產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間區(qū)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的概率稱為可靠度，記為 R(t), 根據(jù)可靠度和壽命的定義，有下式 ( ) ( )R t P T t?? 由可靠度的定義， R(t)具有下面三條性質(zhì)： (1)R(t)為時(shí)間的遞減函數(shù)。設(shè)壽命 T的分布函數(shù)為 F(t)，則有： ?? ? ?F t P T t?? (15) 33 1 0?dTdY?它表示在規(guī)定條件下，產(chǎn)品的壽命 T不超過某一個(gè)規(guī)定時(shí)間 t的概率，或者說，產(chǎn)品在時(shí)刻‘前發(fā)生失效的概率。為了表征分布函數(shù)隨時(shí)間的變化，引入失效的另一特征量 —— 失效密度函數(shù) f(t)，其定義表達(dá)式為 ? ? 0lim itnNftt? ??? ?其含義是，一個(gè)從 t=0開始工作的產(chǎn)品在時(shí)刻 t處的單位時(shí)間內(nèi)失效的概率。 ??? ? ??0ln fN N t t C?? ? ? ?① 投入使用的元件總數(shù)為記 N0，在 t時(shí)刻以前失效產(chǎn)品的總數(shù)目記為 Nf（ t） ,在 t時(shí)刻殘存數(shù)（即依然正常工作的產(chǎn)品數(shù)目）記為 NS（ t） ,由定義式得 dttdNtNNdttdNtNtfffs)()(1)()(1)(0????))]([ l n ))()()( 00tNNdtNN tdNdtt fff ???????? ?)(t 為常數(shù)時(shí)，對(duì)上式積分得 ? ?t?解 : 46 ? 利用 t=0時(shí)， Nf(0)=0的初始條件，得 C=lnN0,代入上式有 ttNN Nf??? )(ln00整理上式即得失效產(chǎn)品總數(shù)目 Nf（ t）與 t的關(guān)系 : ?? ? ?0 1 tfN t N e????② 求失效密度 f(t) : ??? ????? edt edNNdttdNNtftf )1(1)(1)( 00047 ③ 求壽命分布函數(shù) : ?? ??01 exp 1ttF t t dt e????? ? ? ? ??????例 12某器件的失效率為 /h 是個(gè)常數(shù)，試求該器件開始工作 1h和開始工作 10h的可靠度。 可靠壽命 是指當(dāng)可靠度等于給定值 R時(shí)，產(chǎn)品對(duì)應(yīng)的工作時(shí)間，并以 TR表示 。例如失效原因可能是長(zhǎng)時(shí)間工作的元器件老化，也可能是錯(cuò)誤的操作，因此，失效是偶然的不可預(yù)測(cè)的，既不能夠通過延長(zhǎng)”磨合”期來消除，也不能由定期更換元器件來預(yù)防。 一臺(tái)機(jī)械設(shè)備或一部電子設(shè)備，盡管各項(xiàng)技術(shù)性能指標(biāo)都是很先進(jìn)的，如果不可靠，那也沒有或很少有實(shí)際使用價(jià)值。 產(chǎn)品的可靠性對(duì)人身安全和設(shè)備安全都具有重要意義。對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng)，必須確定完整的 任務(wù)輪廓，以及相應(yīng)的環(huán)境輪廓。 69 13)在已知每個(gè)零部件可靠度的基礎(chǔ)上，計(jì)算子系統(tǒng)的 以及整個(gè)系統(tǒng)的可靠度，然后對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行迭代，直到系統(tǒng)的可靠度等于或大于事先規(guī)定的系統(tǒng)可靠度目標(biāo)值為止。 4)確定零件的失效模式是獨(dú)立的還是相關(guān)的 。 熱貯備 冷貯備 常用方式 冗余系統(tǒng)中 64 1)簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)； 2)提高零部件的可靠度； 3)降額使用。 61 所謂 固有可靠性 ，是指產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、制造時(shí)內(nèi)在的可靠性。如陶瓷電容器介質(zhì)的不可逆變化引起介電常數(shù)降低，絕緣電阻下降等等。這種曲線類似一個(gè)浴盆，故常常稱為 浴盆曲線 ，它是最典型的失效率曲線，也叫做 故障率曲線 。因此，平均壽命是指一批同類產(chǎn)品從開始使用直到失效前的工作時(shí)間的平均值，也稱為平均故障前時(shí)間，有些文獻(xiàn)也稱為首次故障前平均時(shí)間，常用 MTTF(meantimetofailure)表示。失效率的觀測(cè)值為在 t時(shí)刻以后的下一個(gè)單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生失效的 產(chǎn)品數(shù)目與工作到該時(shí)刻尚未失效的產(chǎn)品 數(shù)目之比。 ? 隨著 t的增長(zhǎng)，將有更多的產(chǎn)品在 t內(nèi)失效，即 F(t)的值隨 t的增加而增大，是一個(gè)增函數(shù)。 定量研究可靠性，要充分認(rèn)識(shí)到可靠性具有的時(shí)間性、統(tǒng)計(jì)性和綜合性的特點(diǎn)。對(duì)可修產(chǎn)品一般稱為 故障。在針對(duì)具體對(duì)象進(jìn)行具體估算時(shí)，其觀測(cè)值與產(chǎn)品數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)的處理方法等有關(guān)。 主要研究解決可靠性問題的數(shù)學(xué)方法和數(shù)學(xué)模型以及可靠性的定量規(guī)律。 產(chǎn)品或設(shè)備的故障都會(huì)影響生產(chǎn)和造成巨大經(jīng)濟(jì)損失 。從此，蘇聯(lián)對(duì)可靠性問題展開了全面深入的研究。 53 冗余系統(tǒng)的可靠性 167。 15 機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)的內(nèi)容、特點(diǎn)和方法 第二章 可靠性理論中常用的幾種概率分布 （ 2學(xué)時(shí)） 167。1 1 機(jī)械可靠性設(shè)計(jì) Reliability of Mechanical Design 選用教材： 機(jī)械可靠性設(shè)計(jì) 牟致忠 朱文予 主編 機(jī)械工業(yè)出版社 參考書 機(jī)械可靠性設(shè)計(jì) 陳健元 編著 機(jī)械工業(yè)出版社 劉惟信 編著 清華大學(xué)出版社