【文章內(nèi)容簡介】 ，通過預(yù)防維修可以延緩故障增加 B 習題：規(guī)定允許的故障率高，產(chǎn)品的使用壽命則（ ） C. 降低越快 D 習題：高質(zhì)量等級的電子產(chǎn)品，其故障率在其壽命期內(nèi)基本是一條 （ ） B習題：某產(chǎn)品使用了 1810h，其間發(fā)生三次故障，第一次維修時間 為 3h，第二次為 8h，第三次為 2h，則： —— 04年考題 產(chǎn)品平均修復(fù)時間為（ ） 產(chǎn)品平均故障間隔時間（ ） 假定產(chǎn)品故障服從指數(shù)分布，則故障率（ ） 若已知使用壽命是平均壽命的 2倍，則可靠度（ ） A. e B. e1 C. e2 D. e2 A D DC 第二節(jié) 基本可靠性設(shè)計與分析技術(shù) 大綱要求 了解可靠性設(shè)計的基本內(nèi)容和主要方法 熟悉可靠性模型及串并聯(lián)模型的計算 熟悉可靠性預(yù)計和可靠性分配 熟悉故障模式影響及危害性分析 FMECA 了解故障樹分析 FTA 熟悉維修性設(shè)計與分析的基本方法 一、可靠性設(shè)計的基本內(nèi)容 綱 知識點 了解可靠性設(shè)計的基本內(nèi)容 熟悉可靠性模型并 掌握串并聯(lián)模型的計算方法 f .掌握串聯(lián)模型和并聯(lián)模型的特點 產(chǎn)品可靠性是設(shè)計出來、生產(chǎn)出來和管理出來的。 設(shè)計是保證產(chǎn)品可靠性的首要環(huán)節(jié)，是保證產(chǎn)品可靠性的關(guān)鍵。 產(chǎn)品開發(fā)者的可靠性設(shè)計水平對產(chǎn)品可靠性影響重大。 可靠性設(shè)計的主要技術(shù) 規(guī)定定性定量的可靠性要求 建立可靠性模型 可靠性分配 可靠性預(yù)計 可靠性設(shè)計準則 耐環(huán)境設(shè)計 元器件選用與控制 電磁兼容性設(shè)計 降額設(shè)計與熱設(shè)計 可靠性指標是可靠性設(shè)計的目標，也是檢驗產(chǎn)品可靠性的依據(jù)。 常用的可靠性指標為： ① MTBF； ② 使用壽命。 主要的可靠性指標 可靠性指標 定義 單位 R(t) 可靠度 產(chǎn)品在規(guī)定條件下，規(guī)定時間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力 % λ(t) 故障率 在某一時刻以前工作的產(chǎn)品，在繼續(xù)工作的單位時間內(nèi)發(fā)生故障的概率 菲特 MTBF 一個可修復(fù)產(chǎn)品，兩個相鄰故障間的工作時間的平均值 時間 MTTF 一批不可修復(fù)的產(chǎn)品，發(fā)生故障以前工作時間的平均值 時間 維修度 可以維修的產(chǎn)品，在規(guī)定條件下，規(guī)定時間內(nèi)，完成維修的概率 % MTTR 修復(fù)性維修所需時間的平均值 時間 A(t) 可用度 可維修的產(chǎn)品，在某特定的瞬間，維持其功能的概率 % 可靠性設(shè)計準則：根據(jù) 產(chǎn)品類型 ， 重要程度 、 可靠性要求 ， 使 用特點和相似可靠性設(shè)計經(jīng)驗及有關(guān)標準 、 規(guī)范 制定 。 耐環(huán)境設(shè)計：包括 產(chǎn)品的抗振動 、 抗沖擊 、 抗噪音 、 防潮 、 防霉 、 防腐設(shè)計和熱設(shè)計 。 元器件的選用和控制： 制定并實施元器件大綱是控制元器件選擇和使用的有效途徑 。 電磁兼容性設(shè)計： 增強產(chǎn)品抗電磁干擾的能力 。 降額設(shè)計與熱設(shè)計： 環(huán)境溫度過高 ， 故障率會增大 。 對運動系統(tǒng)或電子產(chǎn)品采取通風 、 水冷等措施是可靠性熱設(shè)計的要求 。 可靠性模型是用以預(yù)計或估計產(chǎn)品可靠性的一種模型 。 建立產(chǎn)品 系統(tǒng)級 、 分系統(tǒng)級或設(shè)備級的可靠性模型 ， 便于 定量分配 、 估計和評 價產(chǎn)品的可靠性 。 可靠性模型包括： 可靠性方框圖和可靠性數(shù)學模型。 典型的可靠性模型有： 串聯(lián)模型 和 并聯(lián)模型 串聯(lián)模型： 組成產(chǎn)品的所有單元中任一單元發(fā)生故障都會導(dǎo)致整個產(chǎn)品故障的模型。 并聯(lián)模型： 組成產(chǎn)品所有單元同時工作時，只要還有一個單元不發(fā)生故障，產(chǎn)品就不會發(fā)生故障，也稱工作貯備模型（冗余模式）。 A B C A B C 串聯(lián)模型 并聯(lián)模型 L C C(電容） L(電感） 產(chǎn)品原理圖 可靠性框圖 可靠性框圖 產(chǎn)品原理圖：表示產(chǎn)品中各單元之間的物理關(guān)系。 可靠性框圖：表示產(chǎn)品中 各單元之間邏輯功能關(guān)系。 串聯(lián)模型的數(shù)學模型 （ 1） 可靠度是產(chǎn)品各單元可靠度的積 （ 2） 故障率是產(chǎn)品各單元故障率的和 ???niis tRtR1)()(??? niis tt1)()( ?? 串聯(lián)系統(tǒng)的可靠度是指所有單元都正常工作的概率 。 因此 ， 系統(tǒng)總的可靠度等于各單元可靠度的積 。 應(yīng)注意的是上述數(shù)學模型是基于各工作單元彼此相互獨立 （ 都是獨立故障 ） ， 若不獨立 ， 相關(guān)聯(lián)單元的概率用條件概率表述 。 ee ttniissntRtR ???? ????????? ? ). . . . . .(121)()( 產(chǎn)品服從指數(shù)分布情況下 ， 若設(shè)計賦予各單元的故障率為 λi 求： 1） 可靠度 Rs(t) 2） 當工作時間 t= MTBF（ 平均壽命 ） ， Rs(t)值 計算： 可靠度： t= MTBF時： 可靠度： )(1)(1ttM T B F iss ?? ???tttts si eetR )()()( ?? ??? ??1)( ?? etRs 串聯(lián)模型計算示列： 例 1：已知振蕩器的電感和電容故障率 λL = λC= 106/h,振蕩器壽命 服從指數(shù)分布 ， 求振蕩器的故障率 λS； MTBF S及可靠度 R S（ t） 。 參考答案： λS =2 106/h； MTBFS =5 10 5 h； RS（ t） =e 2 106 t 串聯(lián)模型計算示列： 例 2：假設(shè)一個產(chǎn)品是 10個部件串聯(lián)組成 ， 壽命服從指數(shù)分布 ， 若 每個部件工作 10000小時的可靠度為 ， 求產(chǎn)品工作到 10000小時的可 靠度 。 參考答案： R S（ 10000) = = 并聯(lián)模型的數(shù)學模型 ? ?)(11)(1tRtR iniS ??? ?? 并聯(lián)模型計算示列： 例 2：假設(shè)一個產(chǎn)品是 10個部件并聯(lián)組成，壽命服從指數(shù)分布，若每個部件工作 10000小時的可靠度為 ，求產(chǎn)品工作到 10000小時的可靠度。 參考答案： R S（ 10000) = = 并聯(lián)模型 考察的是所有單元都發(fā)生故障的概率，即總的不可靠度。 即： 因此： （要求各單元相互獨立） ??????? niiniis tRtFtF11))(1()()(? ?)(11)(1tRtR iniS??? ?? 如圖 ， 假定各單元的可靠度均為 R， 求系統(tǒng)總的可靠度 Rs )1(1 RR n ks ???n列 列k行 并串聯(lián)模型 串并聯(lián)模型 k行 n列 ])1(1[ RR k ns ??? 串聯(lián)模型的特點： 組成串聯(lián)系統(tǒng)的單元越多 ， 產(chǎn)品的可靠性越低 。 并聯(lián)模型的特點： 產(chǎn)品的可靠性高于各組成單元的可靠性 。 （ 要考慮冗余提高任務(wù)可靠性 、 降低基本可靠性的特點 ） 提高產(chǎn)品可靠性的重要途徑 在滿足性能要求的前提下盡量簡化設(shè)計，使“部件數(shù)要少”， 此點不僅對提高可靠性有重要意義，同時可以降低零部件的采購和處理費用，降低成本。 提高產(chǎn)品各組成單元的可靠性。 包括發(fā)展新材料、新技術(shù)，推行標準化，應(yīng)用冗余技術(shù)以及進行可靠性增長試驗等。 習題：產(chǎn)品的可靠性是（ ）出來的 —— 03年考題 習題：主要的可靠性設(shè)計技術(shù)包括（ ） 習題：最常用的可靠性模型有（ ） 習題：以下說法正確的是（ ） ，組件越多，可靠性越低 ，組件越多，可靠性越高 ，采用簡化設(shè)計技術(shù)是有效的途徑 ，可以提高產(chǎn)品的可靠性 習題：有三個相同的元件，其可靠度均為 ，則 —— 01年考題 串聯(lián)后，系統(tǒng)的可靠度為（ ） A. B. C. D. 并聯(lián)后，系統(tǒng)的可靠度為（ ） A. B. C. D. 1 如圖系統(tǒng)，可靠度為（ ） A. B. C. D. 1 AC C習題：由 4個單元組成的串聯(lián)系統(tǒng)，每個單元壽命都服從指數(shù)分布， 故障率為 λA= 系統(tǒng)的故障率（ ） —— 05年考題 A. 系統(tǒng)的平均故障間隔時間為（ ） A. 1000h B. 100h C. 10h D. 500h 為提高系統(tǒng)可靠性，應(yīng)優(yōu)先降低（ ）的故障率 A B. 單元 B C. 單元 C D. 單元 D A B C二、可靠性分配 三、可靠性預(yù)計 綱 知識點 熟悉 可靠性 分配 熟悉 可靠性 預(yù)計 f .熟悉元器件計數(shù)法和應(yīng)力分析法公式 可靠性分配： 在產(chǎn)品設(shè)計階段 ， 將產(chǎn)品的可靠性定量要求按規(guī)定 的準則分配到規(guī)定的產(chǎn)品層次的過程 。 可靠性分配的方法： 評分分配法 、 比例分配法 等 。 評分分配法 是最常用的分配方法 ， 分配參數(shù)選擇的是 故障率 λ。 主要考慮的影響因素有： 1）產(chǎn)品復(fù)雜程度 2）技術(shù)成熟度 3）重要度 4）環(huán)境條件 注意每項影響因素評分高低原則 。 可靠性評分分配方法： 分配給第 i個分系統(tǒng)的故障率 λi為 :λi= Ciλs