《汽车可靠性技术》复习题及答案
一、填空题
1 ?可靠性工程是研究如何评价、分析、提高产品可靠的工程技术。
2. 产品发生故障或失效是指其不能完成规定的功能。
3. 汽车产品的质量从经济学观点是指的汽车的使用价值, 从
是满足用户要求所应
具备的质量特性。
4. n个数据从小到大排列，居于中央位置的数，称为中位数
。
5. 在一批数据中，出现次数最多的一个数叫众数。
6. 在一批数据中，最大与最小数值之差为样本极差。
7 .基本可靠性反映了产品对维修人力费用和后勤保障资源的需求。确定基本可靠性指标时应统计产品的
所有寿命单位和所有的故障
8. 汽车可靠性研究中常用的分布有：指数分布、威布尔分布、正态分布、超几何分布、二项分布、泊松分
布、对数分布等。
9. 可靠性模型主要有以下类型：串联系统、并联系统混联系统，此外还有
复杂系统。
10. 抽样检查中，判断能力用检查水平表示，即判断能力强，检查水平高。
二、名词解释
1 .可靠性：可靠性是指产品在规定的条件和规定的时间内，完成规定的功能的能力。
2 .可靠性工程：为达到产品可靠性要求而开展的一系列设计、研制、生产、试验和管理工作。
3. 基本可靠性：产品在规定的条件下，无故障的持续时间或概率。
4. 任务可靠性：产品在规定的任务剖面内完成规定功能的能力。
5. 失效概率分布函数：通常用累积故障概率的分布函数来表示产品失效概率或不可靠度，这种函数，称不可靠度函数或累积失效概率分布函数，简称失效概率分布函数。
6. 故障率：工作到某时刻尚未发生故障的产品，在该时刻后单位时间内发生故障的概率。
7. 可靠寿命：指给定的可靠度所对应的产品工作时间。
8 .使用寿命：指产品在规定的使用条件下，具有可接受的故障率的工作时间区间。
9.可靠性模型：指的是系统可靠性逻辑框图（也称可靠性方框图）及其数学模型。
10 .可靠性分配：把系统的可靠性指标合理的分配到组成此系统的每个单元。
11. 可靠度分配：将设备或系统的可靠度目标值转换为其零部件或子系统的可靠度的过程，即可靠度计算的逆过程。12．子系统重要度：第i 个子系统失效引起系统失效的次数与第i 个子系统失效次数的比值；也即第i 个子系统发生失效时，整个系统发生失效的概率。
13．可靠性设计：就是“以赋予产品可靠性为目的的设计技术”。
14．维修性：指产品在规定的条件下和规定的时间内，按规定的程序和方法进行维修时，保持或恢复其规定状态的能力。
15．批量：批中包含的产品单位数。
16．复现试验：把随机载荷的试验从实验室外搬到实验室里加以复现的试验。
17．故障树：指用以表明产品哪些组成部分的故障或外界事件或它们的组合将导致产品发生一种给定故障的逻辑图。
18.故障树分析：简称FTA通过对可能造成产品故障的硬件、软件、环境、人为因素进行分析，画出故障树，从而确定产品故障原因的各种可能组合方式和（或）其发生概率
三、简答题
1 ．请简述我国可靠性发展的重要历史节点。
答：1965 年，钱学森建议下，原七机部成立了“可靠性质量管理研究所”（705所），进行了开拓性研究工作；
1978 年，钱学森关心下在国防系统召开了第一次可靠性会议；
1979 年，中国电子学会成立“可靠性与质量管理学会”；
1980 年代后, 机械可靠性研究在我国开始受到重视。
1982 年，国家标准局成立“全国产品可靠性与维修性标准化技术委员会”，并制定了一些标准，我国可靠性
研究开始蓬勃发展；
1984 年，颁布了《电子设备可靠性预计手册》；
20 世纪90 年代，原机械电子工业部在“八五规划纲要”中提出“以科技为先导，以质量为主线”的发展模式，使产品的可靠性得到了较大的提高。
2．请简述召回制度实施前后日本可靠性研究特点。
答：1969 年实施汽车召回制度，之前可靠性研究重点：确保强度方面的安全性；延长车辆使用期限；延长维修期。
召回制度实施后可靠性研究具有如下特点：可靠性技术与管理高度结合；采用可靠性新技术，加强设计检评工作；重视试验和故障分析；数据交换和反馈；实行全数检验和在线自动检验；建立外协件的可靠性保证体系；加强可靠性学术活动，进行技术培训。3．汽车可靠性定义四因素的具体内涵是什么？
答：汽车可靠性是指汽车产品(总成或零部件)在规定的条件和规定的时间内，完成规定的功能的能力。
其中，汽车产品指整车、总成、零部件，主要指的是发动机、底盘、车身、电器设备等。
规定时间指：汽车使用量的尺度，可以足时间单位(小时、天数、月数、年数)，也可以是行驶里程数、工作
循环次数等。在汽车运用工程中，保用期、第1次大修里程、报废周期等都是重要的特征时间。
规定条件包括：汽车产品的工作条件，即气候、道路状况、地理位置等环境条件；汽车产品的运用条件，即载荷性质、载运种类、行驶速度；汽车产品的维修条件，即维修方式、维修水平、保养制度；汽车产品的管理条件，即存放环境、管理水平、驾驶员技术水平。
规定功能指：汽车设计任务书、使用说明书、订货合同以及国家标准规定的各种功能、性能和要求。
4.汽车可靠性四大要素具体内涵是什么？
答：汽车可靠性由四大要素构成，即可靠性、维修性、耐久性和安全性。
可靠性：指产品固有的质量属性，汽车能够不中断地按照驾驶员的控制而运动的性质。
维修性：产品在规定的使用条件下，在规定的时间内完成维修的能力。
耐久性：汽车经过长时间工作后，不丧失其正确的技术状态而继续工作的能力；可以用汽车第一次大修里程
的长短以及汽车从启用至报废的寿命长短来度量。
安全性：汽车在行驶中不危及生命财产安全的能力。
5.请写出R(t)、F(t)与f(t)之间的关系表达式，并用图示表示。
答：由密度函数的性质f(t)dt 1可知：
R(t) 1 F(t) 1
因此，R(t)、F (t)与f (t)之间的关系如图所示:
6.简述可靠性预测的定义及汽车产品可靠性预测的目的。
答：可靠性预测是在产品设计阶段到产品投入使用前，对其可靠性水平进行评估的过程。
汽车产品可靠性预测的目的是：
(1)了解任务所提出的可靠性指标是否合理;
（2）对所设计的新车型的可靠性水平进行评估，寻找问题和原因，改进和提高；
0f(t)dt
t f (t)dt
图R(t)、F(t)与f(t)关系
（3）对不同方案进行比较，确定可靠性指标；
（4）优化设计方案，选择最佳的汽车系统；
（5）探索进一步提高汽车可靠性的途径及其方法；
（6）为新车型的开发收集和积累经验、数据及资料。
7．简述可靠性分配原则
答：通常可靠度分配应考虑下列原则：
（1）技术水平
对技术成熟的单元，能够保证实现较高的可靠性，或预期投入使用时可靠性可有把握地增长到较高水平，则可分配给较高的可靠度。
（2）复杂程度
对较简单的单元，组成该单元的零部件数量少，组装容易保证质量或故障后易于修复，则可分配给较高的可靠度。
（3）重要程度
对重要的单元，该单元失效将产生严重的后果，或该单元失效常会导致全系统失效，则应分配给较高的可靠度。
（4）任务情况
对单元的工作周期及其工作环境等给予考虑，如对整个任务时间内均需连续工作及工作条件严酷，难以保证很高可靠性的单元，则应分配给较低的可靠度。
（5）考虑费用、重量、尺寸等条件的约束
总之，最终都是以最小的代价来达到系统可靠性的要求。
8．简述何时采用全检，何时采用抽检。答：在下述情况采用全检对产品进行检验：
（1）生产过程不能保证达到预先规定的质量水平，不合格品率大时；
（2）不合格品漏检有可能造成人身事故或对下道工序或消费者带来重大损失时；
（3）全检检查效果比检查费用大时。
在下述情况采用抽检的方法对产品进行检验：
（1）产量大、批量大、并且连续生产时无法进行全数检验；
（2）允许一定数量的不合格存在；
（3）希望减少检验时间和检验费用时；
（4）刺激生产者注意改进质量时；
（5）破坏性检查全检不允许时；
（6）间断交易，以往批质量情报不充分时；
（7）质量水平达不到，全检又没有必要，只对坏批进行全检，希望改善平均质量时；
（8）根据检查结果选择供方时，批间质量不稳定或批数不多，转入间接检查不充分时。
9．简述检验的一般工作程序。
答：检验的一般工作程序包括以下阶段：
（1）准备阶段在这阶段，主要工作内容有：决定检查单位，决定检查项目，决定试验方法，决定质量判定标准，决定在生产过程那个阶段检查，决定全检、抽检还是无试验检查，决定质量指标，选择抽样表（计数、计量和抽样类型）。
（2）实施阶段在这阶段，主要工作内容有：决定批的构成，决定抽样方法，决定批处理方法。
（3）整理阶段在这阶段，主要工作内容有：决定检查结果的记录方法，决定检查结果的处理方法。
10．简述汽车可靠性抽样试验的类型。
答：汽车可靠性抽样试验有以下类别：（1）标准型抽样试验
是根据抽样检验方案，仅对试验批作出接收或拒收判断的抽样试验方案。适用于对产品质量的历史资料不了解的情况。它能同时兼顾生产者（或者供应方）和消费者（或使用方）的利益，使双方把因抽样试验带来的风险控制在一定范围内。
（2）选别型抽样试验是按抽样检验方案对检验批进行试验以后，对被判定为不合格的批再进行全数试验，剔除其中的不合格品，并以合格品补足批量之后，再提交验收的一种抽样试验。适用于不能选择供应者的购货试验，或者企业内部各生产工序中的成品与半成品试验或者产品入库与出厂试验。
（3）调整型抽样试验这种试验根据产品质量变化，随时调整检查、验收、试验的频次。通常在放宽、正常、加严检查之间调整变化。对于质量好的产品，采用放宽检验条件；对于质量水平逐渐变差的试验批，则增加检查频次，检验条件随之加严。随着产品质量的变化，试验可以在放宽试验、正常试验和加严试验之间进行转换。但转换条件应事先作出明确的规定。
（4）连续生产型抽样试验
是在自动生产线或传输带上传送的连续生产的产品进行中途试验。它不要求产品形成批。
试验批不能采用连续生产型抽样试验。如要采用，可先连续对每个产品进行试验，当合格品数累计到规定数量或不合格品数在某个值以下时，就改成每隔一定数量试验一次，如果出现不合格品，再恢复到逐个试验。
四、论述题
1．请阐述可靠性工程的发展阶段及各阶段的特征事件。答：1）萌芽期二战期间（或20世纪40 年代）二战期间，作战飞机以及雷达上所用的电子设备，由于可靠性水平较低而屡屡出现故障。美国60%航空电子装置和70%勺海军用电子装置发生故障。1939年，英国航空委员会首次提出飞机故障率应低于0.00001次/h ,
这是最早提出飞机安全性、可靠性的定量指标。德国火箭专家R.Lussen 首次对火箭诱导装置可靠度进行计算，
这是首次对复杂系统进行可靠度计算。1943 年，美国成立专门机构开始可靠性研究工作，工作重点在解决真空管质量问题。
2）奠基期（创建阶段）1950 年代（或20世纪50年代）
在朝鲜战场上，美国电子产品（雷达、陆军用勺电子设备等）勺故障愈来愈多，严重影响了设备勺正常使用，促使系统可靠性勺研究开展。1952年，国防部联合工业部及相关学术部门，成立了“电子设备可靠性咨询组（AGREE （Advisory Group on
Reliability of Elctronic ））”，在1957 年发表了著名勺“军用电子设备勺可靠性”报告，为可靠性勺发展奠定了基性。同时，日本、德国、英国也开展相关研究。从此，可靠性形成了一门独立勺学科。
3 ）普及期（全面发展阶段）1960 年代（或20 世纪60 年代）美国在可靠性设计和实验方面，取得了重要勺成果。许多国家成立了可靠性研究机构，开展各种相关活动，制定可靠性标准。
4）成熟期（深入发展阶段）1970 年代后（或20世纪70年代）从单纯重视可靠性发展到对产品勺要求达到一定勺可靠性维修性指标，即从重视性能发展到重视效能。在这
个阶段，计算机软件可靠性勺理论获得很大发展。
2．请阐述汽车可靠性增长机制勺具体内涵。
答：无论是汽车的开发者还是制造者，无论在哪个阶段或哪个部门，汽车可靠性的增长都会处于PDCA循环当中，即汽车质量勺保证体系可以简单地表达为四个阶段、八个步骤。
PDCA循环的四个阶段①计划（Plan）阶段；②实施阶段（Do）;③检查阶段（Check）;④处理阶段（Action ）。
PDCA循环的八个步骤①找出问题；②查明原因；③抓住要害；④研究措施；⑤贯彻执行；⑥检查效果；⑦ 总结经验；⑧继续提高
3 ?请阐述频数直方图、频率直方图、频率密度直方图和频率密度曲线及区别和联系。
答：频数直方图是以样本数据表征的质量特性值为横坐标，以频数为纵坐标作出的描述数据分布规律的图
形。
频率直方图是将频数直方图的纵坐标改为频率做出的频率直方图，其形状与频数直方图应完全一样。
频率密度直方图是将频率直方图纵坐标改为频率密度、横坐标不变后获得的直方图，形状也不变。
频率密度曲线是当样本数据的大小n is,组距0时，直方的数量将趋于R；随机变量（即质量特征）在某区间h的频率密度将趋于概率密度；直方顶端联成的折线将形成一条光滑的曲线——概率密度曲线。
它们的区别和联系如下：频数直方图、频率直方图、频率密度直方图与概率密度曲线，虽然它们的坐标不同，描述分布状态的方式有的是折线、有的是曲线，但其大致形状是相似的。概率密度曲线表明了总体的分布状态；而频数直方图等是对总体分布状态的描述。
4 ?请阐述可靠性设计的内容。