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可靠性计算

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一、概率与统计

1、概率;这里用道题来说明这个数学问题(用WORD把这些烦琐的公式打出来太麻烦了,因为公司不重视品质管理,所以部门连个文员MM都没有,最后我只好使用CORELDRAW做的公式粘贴过来,如果你的电脑系统比较慢,需要耐心等待一会公式才会显示来,不过别着急,好东西往往是最后才出来的嘛!)。

题一、从含有D个不良品的N个产品中随机取出n个产品(做不放回抽样),求取出d个不良品的概率是多少?

解:典型的超几何分布例题,计算公式如下(不要烦人的问我为什么是这样的公式计算,我虽然理解了一些,解释起来非常麻烦,别怪我不够意思,是你自己上学的时候只顾早恋,没有学习造成的,骂自己吧!):

超几何分布:(最基本的了):

最精确的计算,适用比较小的数据

其中:N ——产品批量D ——N中的不合格数

d ——n中的合格数n ——抽样数

另外的概率计算的常用算法还有:

二项分布:(最常用的了,是超几何分布的极限形式。用于具备计件值特征的质量分布研究):

只是估算,当N≥10n后才比较准确

其中:n ——样本大小 d ——n中的不合格数

ρ——产品不合格率

泊松分布:(电子产品的使用还没有使用过,只是在学习的时候玩过一些题目,我也使用没有经验)

具有计点计算特征的质量特性值其中:λ——n ρn ——样本的大小

ρ——单位不合格率(缺陷率) e = 2.718281

2、分布;各种随机情况,常见的分布有:二项分布、正态分布、泊松分布等,分位数的意义和用法也需要掌握;较典型的题目为:

题三、要求电阻器的值为80+/-4欧姆;从某次生产中随机抽样发现:电阻器的阻值服从正态分布,其均值80.8欧姆、标准差1.3欧姆,求此次生产中不合格品率。

公式好麻烦的,而且还要查表计算,555555555555,我懒得写了,反正我也没有做过电阻。

3、置信区间:我们根据取得样品的参数计算出产品相应的参数,这个“计算值”到底跟产品的“真实值”有什么关系?一般这样去描述这两个量:把“计算值”扩充成“计算区间”、然后描述“真实值有多大的可能会落在这个计算区间里”,从统计学上看,就是“估计参数”的“置信区间”;较典型的题目为:

题四、设某物理量服从正态分布,从中取出四个量,测量/计算后求得四个量的平均值为8.34,四个量的标准差为0.03;求平均值在95%的置信区间。

解:因为只知道此物理量服从正态分布,不知道这个正态分布对应的标准差,所以只能用样品的标准差来代替原物理量的标准差。这时,样品的平均值的分布就服从t分布。

4个样品、95%的置信区间,对应的t0.975(3)=3.182;所以平均值的置信区间为:

8.34±3.182×(0.03/2)=[8.292,8.388]

这说明,此物理量的总体平均值有95%的可能落在8.292和8.388之间。

二、可靠性常用的分布

1、指数分布;第一章里提到浴盒曲线对应的指数分布为F(t)=1-e- t;如何得到这一分布?

设产品在t时间内总的失效率F(t),则:

在t时刻产品的存活率R(t)=1-F(t);

在t时刻的失效为t时间内的失效率的导数、即f(t)=F’(t);

在t时刻的失效率为t时刻的失效比t时刻的存活率、即f(t)/R(t)。

根据浴盆曲线,当产品在稳定失效阶段时任意时刻的失效率为λ。

综上,即得到等式:λ=f(t)/R(t)=F’(t)/(1-F(t));

解此微分方程得到一个特解:F(t)=1-e- t;

所以R(t)=e- t,这就是指数分布;

2、威布尔分布;与指数分布相比,只是变量λ不一样。威布尔分布的F(t)=1-e^(-t/a)^b;当b=1时,F(t)=1-e^(-t/a),这也就是指数分布;我们威布尔分布来看看其它参数:R(t)=1-F(t)=e^(-t/a)^b;

f(t)=F`(t)=(b/t)*(t/a)^b*e^(-t/a)^b;

失效率=f(t)/R(t)=(b/t)*(t/a)^b;

3、对数正态分布;顾名思义,说明产品在t时间内的失效率与t服从对数正态分布,也就是说F(t)与ln(t)成正态分布。标准表达式为:F(t)=Φ((lnt-ln(T50))/δ);

根据各种分布,都可以方便地求出产品MTBF。

要求出产品的MTBF就必须找到样品的失效时间,这样我们必须取出一定的样品做特定的测试、记录样品的失效时间,然后计算产品的MTBF。在开始计算MTBF之前,我们先插述各种测试的筛选强度,也就是此种测试能发现样品存在缺陷的可能性。

三、筛选强度

在进行环境应力筛选设计时,要对所设计的方案进行强度计算。这样才能更有效的析出产品缺陷。在典型筛选应力选择时,一般恒定高温筛选用于元器件级,温度循环用于板级以上产品;温度循环的筛选强度明显高于恒定高温筛选。下面介绍一些筛选强度(SS)的数学模型。

1、恒定高温筛选强度

SS=1-exp [-0.0017(R+0.6)0.6t]

式中:R—高温与室温(一般取25℃)的差值;t—恒定高温持续时间(h);例:用85℃对某一元器件进行48H的筛选,则其筛选强度为:44.5% =1- EXP(-0.0017*((85+0.6)^0.6)*48);

2、温度循环的筛选强度

SS=1-exp{-0.0017(R+0.6)0.6[Ln(e+v)]3N}

式中:R—温度循环的变化范围(℃);V—温变率(℃/min);N—温度循环次数;例:用60℃到-40℃以10℃/min的速率做15次循环(每个循环20min,15个共计5H)则对应的筛选强度为:99.87%=1-EXP(-0.0017*((100+0.6)^0.6)*((ln(2.718+10))^3)*15);

3、随机振动的筛选强度

SS=1-exp{-0.0046(Grms)1.71·t}

式中:t—为振动时间(min);Grms---单位G;(这个地方我也没有找到资料)。

四、MTBF的计算

1、基本MTBF的测试

在实际工作过程中,很多时候并不需要精确在知道某个产品的MTBF,只需要知道是否可以接受此产品。这时,只需要对产品进行摸拟运行测试,当产品通过了测试时,就认为产品达到了要求的MTBF,可以接受此产品。

如何确定产品应该进行什么样的测试,也就是我们应该用多少样品进行多长时间的测试?根据MTBF(平均失效间隔时间)的定义,从“平均”这一个看来,失效的次数越多计算值就越能代表“平均值”,当然失效的次数越多对应的总测试时间也就越长;一般情况下要求:只要测试时间允许,失效的次数就应该取到尽可能地多。

下面用一个例子来说明测试条件的确定方法。

题五:某种产品,要求在90%的信心度下MTBF为2000H,如何判定此产品的可靠性是否达到了规定的要求?

可以转化为判定此产品是否能通过规定时间的模拟运行测试,其关键是要找出测试时间;测试时间=A×MTBF,A这个因子与“在这段时间内允许失效的次数”和“90%的信心度”有关系。根据已经成熟的体系,直接代用公式:

A=0.5*X2(1-a,2(r+1))

X2(1-a,2(r+1))是自由度为2(r+1)的X平方分布的1-a的分位数;

a 是要求的信心度,为90%;r 是允许的失效数,由你自己决定;

此分布值可以通过EXCEL来计算,在EXCEL中对应的函数为CHIINV;

如允许失效1次时,A=0.5*CHIINV(1-0.9,2*2)=0.5*CHIINV(0.1,4)=0.5*7.78=3.89;所以应该测试的时间为:3.89×2000=7780H。也就是当设备运行7780H是只出现一次失效就认为此产品达到了要求的可靠性。

7780H是324天(7780/24=324),快一年了,做一次测试花一年的时间?太长!我们可用这样去调整:①增加测试的总样品数;7780从统计上看,准确地说是7780台时、它是“机台×时间”这样一个量,也就是所有样机的测试时间总和;如果测试中有50台样机,则只需要测试155.6H;如果有100台样机,则只需要测试到77.8H(强烈建议在MTBF 的测试中采用尽可能多的样品数);②减少允许失效的次数;允许失效的次数为0时,同上计算后得到测试时间为4605台时(一般不建议采用此种方式来缩短测试时间,这样会增大测试的误差率)。

对于价格较低、数量较多的产品(如各种元器件、各种家用电器等),用上面介绍的方法,可以很方便地进行测试;但当产品的价格较高、MTBF较高的产品如何测试?

题六:某种产品,要求在90%的信心度下MTBF为20000H,因单价较贵,只能提供10台左右的产品做测试,请问如何判定此产品的可靠性是否达到规定的要求?

还是转化为测试。即使有10台产品全部用于测试,20000H的MTBF也需要测2000H 左右,这个时间太长,应该怎么办?

此时一般用到加速测试。对一般电子产品而言,多用高热加速,有时也用高湿高湿加速。根据加速模型(Arrhenius Model),得知加速因子的表达式为:

AF=exp{(Ea/k)*[(1/Tu)-(1/Ts)]+ (RHu^n-RHs^n)}

Ea为激活能(eV),k为玻尔兹曼常数且k=8.6*10E-5eV/K。T为绝对温度、RH指相对湿度(单位%)、下标u指常态、下标s指加速状态(如RHu^n指常态下相对湿度的n 次方),一般情况下n取2。

Ea根据原材料的不同,有不同的取值,一般情况下:

氧化膜破坏0.3Ev

离子性(SiO2中Na离子漂移) 1.0—1.4Ev

离子性(Si-SiO2界面的慢陷阱) 1.0eV

由于电迁移而断线0.6eV

铝腐蚀0.6—0.9eV

金属间化合物生长0.5—0.7eV

根据产品的特性,取Ea为0.6eV,则在75℃、85%RH下做测试1h,相当于在室温(25℃、75%RH)的加速倍数为:

AF=EXP(0.6*((1/298)-(1/348))*10^5/8.6+(0.85^2-0.75^2))=34

若充许一次失效,在90%的置信度下,需要测试的时间为:Ttest=A*MTBF ,A 的计算同上用EXCEL计算,即:A=0.5*CHIINV(1-0.9,2*2)=0.5*CHIINV(0.1,4)=0.5*7.78=3.89;

所以要求的室温下的测试时间为:Tu=3.89*20000=77800H;

换算后,在高温下的测试时间为:Ta=778000/AF=2288Hrs;

最后,测试方案就是:将10台设备在75℃、85%的下进行228.8Hrs的测试,如果失效次数小于或等于一次,就认为此产品的MTBF达到了要求。

还有一种情况就是,不知道Ea,公司内部以前没有数据、行业也没有推荐使用的具体值。此时就只能近似估计。具体方法如下:在三个高温(t1,t2,t3, t1

实际工作中,没有那么样品,只能用最少的样品数:9台(每个温度下各三台)。具体做法是:

a.取三台设备在高温T下运行,观察产品的失效情况。若产品较快失效,则取t1=T,t2=t1-15℃,(1/t3)-(1/t1)=2((1/t2)-(1/t1));若产品长时间没有失效,则取t3=T,t2=t3+15℃,(1/t3)-(1/t1)=2((1/t2)-(1/t1))。

b.根据三个温度点对应的产品寿命时间,计算出此产品的Ea。

上面的方法对元器件都比较适用,对一些系统,可能就不太合适了。

2、基本MTBF的计算

因为MTBF是一个统计值,通过取样、测试、计算后得到的值与真实值有一定的差异;而且具体到每个产品时,其失效间隔时间与MTBF又有一定的差异,又有置信度的概念,这样您的计算值与客户的要求高出一些(如多出1个数量级),就可以接受。如客户要求产品的MTTF为20年,我们计算出来为100年,是可以接受的,如果计算出来刚好是20年,反而让人觉得是不是用不到20年。如何计算产品的MTBF,这里给出两个我用到的方法。

一个日本客户要求我们的“光隔离器”(一种用在光路上的不可修复的元器件,只能让光顺行而不能逆行,相当于电路上的二极管)的产品寿命为20年,我们进行了如下动作。

第一步:找到计算公式;我们使用Bellcore推荐的计算公式:MTBF=Ttot/( N*r);

说明:N为失效数(当没有产品失效时N取1);r为对应的系数(取值与失效数与置信度有关);

Ttot为总运行时间;

第二步:找到可靠性测试的数据;我们直接采用我们做过的“高温高湿贮存”的结果:11个样品在85%RH、85℃下贮存2000Hrs时没有失效发生;

第三步:找到对应的激活能(Ea);我们采用Bellcore推荐的Ea,为0.8eV;

第四步:计算在温室下的运行时间;

①因为没有样品失效,所以N=1;

②r取0.92(对应60%的置信度)或2.30(对应90%的置信度);

③光隔离器在室温下运行,相当于40℃/85%的贮存;

④Ea为0.8eV,计算得到从85℃/85%到40℃/85%的加速倍数为42;

⑤60%的置信度下,MTBF=Ttot/(N*r)=(11*2000*42)/(1*0.92),结果即为114年;

90%的置信度下,MTBF=Ttot/(N*r)=(11*2000*41.6)/(1*2.30),结果即为45年;

从上面的计算可以看出,此计算用到了两个条件:进行了高温高湿测试、产品对应的激活能取0.8,这两个条件在Bellcore里、针对光隔离器的文件1221中有推荐使用。很多时候,因为测试时间太长(如1000H、5000H等)没有进行、激活能难以确定用多少才合适,所以不可直接计算,需要进行一些相关的测试。

取9个样品,分三组,分别在85℃、105℃、127℃下运行,运行过种中“在线监测”产品性能(虽然产品本身有很多参数要测试,在我们的测试中取最主要的参数IL监测,光通信业认为当产品的IL变化量超过0.5dB时就认为产品Fail)。实际测试中,产品在127℃下运行很快Fail,当产品在105℃下运行Fail,停止了测试,各种数据如下表:

温度值

(A)初始IL

(B)停止时间

(C)停止IL

(D)变化量

(D-A)变化量均值

127 0.31 300 0.81 0.50 0.50

0.46 500 0.96 0.50

0.37 400 0.87 0.50

105 0.35 800 0.85 0.50 0.446667

0.38 800 0.90 0.52

0.33 800 0.65 0.32

85 0.32 800 0.40 0.08 0.103333

0.41 800 0.53 0.12

0.34 800 0.45 0.11

从上表可以看出:

①在600H时,第二组样品中2个出现Fail,测试停止;

②在127℃时,产品的寿命为400H,即(300+500+400)/ 3;

③在105℃时,产品的寿命为895.5H,即(800/0.4467)×0.5;

说明:产品在105℃下800H时,并没有全部失效,不能像127℃那样直接算出,只能用“线性外延”来计算,虽然不是很准确,但可以接受。因为800H时变化0.4467dB,所以变化量达0.5dB时总运行895.5H;

④同理在85℃时,产品的寿命为3870.2H;

⑤将Arrhenius 公式两边取自然对数得到:Ln(Life)=(Ea/k)*(1/T);T温度下对应的Life满足上述公式,把②③④三点中的温度和寿命,按(X,Y)的形式,X =1/T、Y =ln(life),得到相应的三点(0.002793,8.26126)、(0.002646,6.797407)、(0.002498、5.991465);

⑥将第⑤步中的三点在EXCEL中作图,将对应的曲线用直线拟合、交显示公式得到直线的斜率为7893.0;也就是(Ea/k)=7893.0,故Ea=0.68eV;

⑦故产品在常温25℃(对应的1/T=0.003356)时寿命为:(105℃时的寿命)×(105℃

对25℃的加速倍数);当(Ea/k)=7893.0时,105℃对25℃的加速倍数为272。

⑧故25℃时产品寿命为272*895.5/356/24=27.8 (年)。

⑨故产品失效率为10E9/(272*895.5)=4103 FIT.

上面的计算过程有很多地方可以讨论:

①第一种方法有很多优点:Ea的取值是Bellcore推荐的值(目前整个业界都不会疑问)、数据由11个样品做同一种测试得到(比3个样品更有说服力)、11个样品没有Fail (这说明实际值比计算出来的值还要大,更让人信服)、考虑了置信度;

在第二种方法里:

②样品数据较少,每组只有3个样品,随机性较大;

③中温、低温时产品没有达到寿命时间,以平均值“外延”代替,误差较大;

④取到三个点时,用直线拟合,带来很多误差;

⑤计算25℃度时的寿命,用“85℃时的寿命”与“加速倍数”相乘,而这两个参数都有误差;

但是,在什么都没有(以前的测试数据没有、激活能用多少也没有)的情况下,用上面的计算也算是一种方法,可以用来回复客户,一般客户都不会“较真”。

最后介绍另一种计算方法。此方法是在常温下运行产品,记录每次故障发生的时间,然后套用寿命模型、选择最好的一种来计算。(我没有用过,只好将书上的例子Copy下来)。

在常温下,对100个产品做测试,当出现10次故障时停止测试。10次故障的时间为:268、401、428、695、725、738、824、905、934、1006小时。求此产品的MTBF。

第一步:求F(t),即产品的累积失效率(CDF)。这里用这样的方法:

①第一次失效的F(1)=(1-0.3)/(100+0.4)=0.006972;

②第二次失效的F(2)=(2-0.3)/(100+0.4)=0.016932;

③第三次失效的F(3)=(3-0.3)/(100+0.4)=0.026892;

其它类推(分子为:失效次数-0.3;分母为:样品数+0.4)。

第二步:求Ln(1/(1-F(t)),即第一步求得的F(t)代入Ln(1/(1-F(t))计算出数据。如:

①第一次失效的Ln(1/(1-F(1))= Ln(1/(1-0.006972)=0.006997;

②第二次失效的Ln(1/(1-F(1))= Ln(1/(1-0.016932)=0.017077;

③第三次失效的Ln(1/(1-F(1))= Ln(1/(1-0.026892)=0.027261;

其它类推;

第三步:套用公式。不同产品有不同的寿命分布模型,如正态分布、威布尔分布等等。

1、套用正态分布;

①根据正态分布公式1-F(t)=EXP(-λt),变换后得到:Ln(1/(1-F(t))=λt;

②将第二步中求出的Ln(1/(1-F(t))作为y,将每个故障发生的时间t作为x,组成坐标点(x,y),如(0.006997,268)、(0.017077,401)、(0.027261,428)等,将10个点以EXCEL作图;

2、套用威布尔分布;

①由威布尔公式1-F(t)=EXP(-(t/m)^n),变换后得到:Log(ln(1/(1-F(t)))=n*log(t)-n*log(m);

②将第二步中求出的Ln(1/(1-F(t))作为Y,将每个故障发生的时间t作为X,取y=logY, x=logX,组成坐标点(x,y),将10个点以EXCEL作图;

3、套用其它分布;方法同上,先找出对应的公式,再变换,再作图;

第四步:观察与计算;查看第三步中作的图。

①找出哪一个图的10个点看起来最有线性关系,并选定“最直”的那一图;

②将“最直”的那个图用直线拟合,找出直线的斜率k、截距b;

③若是正态图最直,则MTBF=1/k;若是威布尔图最直,则由k,b计算出m,n,MTBF=m*Γ(1+1/n);

说明:1、此种方法可以较准确地计算出产品在常温下的MTBF。

2、若常温下产品MTBF很长,也可以用这种方法先计算85℃、105℃等高温下的MTBF,再通过计算激活能后计算出常温下产品的MTBF。转载请注明出自六西格玛品质论坛https://www.doczj.com/doc/4e7993362.html,/,本贴地址:https://www.doczj.com/doc/4e7993362.html,/viewthread.php?tid=99173

常用形体体积面积计算公式大全

图形 常用形体的体积、表面积计算公式 尺寸符号 a-棱於-对角 线S-表両积 K-侧表面积 讥h-边长 0-底面对角线的交点 a上川-边畏 力-高 F-JK S积 0 ■底両中线的交点 y-一个组合三角老的両积 左-组合三角形的个数 0-锻底答对角线交点 此凤-两平行底面的面积 力■底面间更离 。-一个组合梯形的面积 和-组合梯形数 卫-外半径一內 半径 £-柱壁厚度 P-平均半径勺= 内外侧面积 仿积(卩)底面积 (F)表面积(小侧表 面积(仓) /= Q?決h S = 2(c? ? E +a ? % +E ? %)

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可靠性评估方法(可靠性预计、审查准则、工程计算)

电子产品可靠性评估方法培训 课程介绍: 作为快速发展的制造企业,产品可靠性的量化评估是一个难题,尤其是机械、电子、软件一体化的产品。针对此需求,本公司开发了《电子产品可靠性评估方法》课程,以期在以基于应力计数法的可靠性预计和分配、基于寿命鉴定的试验评估法两个方面提供对电子产品的评价数据。并在日常管理实践中,通过质量评价的方式,通过设计规范审查、FMEA分析发现评估中的关键问题点,以便更好地改进。 课程收益: 通过本课程的学习,可以了解电子产品的可靠性评估方法以及导致产品可靠性问题的问题点,为后期的质量管理统计和技术部门的解决问题提供工作依据。 课程时间:1天 【主办单位】中国电子标准协会培训中心 【协办单位】深圳市威硕企业管理咨询有限公司 【培训对象】本课程适于质量工程师、质量管理、测试工程师、技术工程师、测试部门等岗位。 课程特点: 讲师是可靠性技术+可靠性管理、军工科研+民品开发管理的综合背景; 课程包括开展可靠性评估工作的技术措施、管理手段,内容和授课方法着重于企业实践技术和学员的消化吸收效果。 课程本着“从实践中来,到实践中去,用实践所检验”的思想,可靠性设计培训面向设计生产实际,针对具体问题,充分结合同类公司现状,提炼出经过验证的军工和民用产品的可靠性

设计实用方法,帮助客户实现低成本地系统可靠性的开展和提升。 课程大纲: 一、可靠性评估基础 可靠性串并联模型 软件、机械、硬件的失效率曲线 可靠性计算 二、基于应力计数法的可靠性预计与分配 依据的标准 基于用户需求的设计输入应力条件 可靠性分配的计算方法和过程 基于应力计数法的可靠性预计 三、寿命鉴定试验评估方法 试验依据标准要求 试验过程 判定方式 四、产品质量与可靠性审查准则 基于失效机理的可靠性预防措施 系统设计准则(热设计、系统电磁兼容设计、接口设计准则) 机械可靠性设计准则 电路可靠性设计准则(降额、电子工艺、电路板电磁兼容、器件选型方法)嵌入式软件可靠性设计准则(接口设计、代码设计、软件架构、变量定义)五、DFMEA与PFMEA过程的潜在缺陷模式及影响分析方法

可靠性计算公式大全

常运行的概率,用R(t)表示. 所谓失效率是指单位时间内失效的元件数与元件总数的比例,以λ表示,当λ为常数时,可靠性与 失效率的关系为: R(λ)=e-λu(λu为次方) 两次故障之间系统能够正常工作的时间的平均值称为平均为故障时间(MTBF) 如:同一型号的1000台计算机,在规定的条件下工作1000小时,其中有10台出现故障 ,计算机失效率:λ=10/(1000*1000)=1*10-5(5为次方) 千小时的可靠性:R(t)=e-λt=e(-10-5*10^3(3次方)=0.99 平均故障间隔时间MTBF=1/λ=1/10-5=10-5小时. 1)表决系统可靠性 表决系统可靠性:表决系统是组成系统的n个单元中,不失效的单元不少于k(k介于1和n之间),系统就不会失效的系统,又称为k/n系统。图12.8-1为表决系统的可靠性框图。通常n个单元的可靠度相同,均为R,则可靠性数学模形为: 这是一个更一般的可靠性模型,如果k=1,即为n个相同单元的并联系统,如果k=n,即为n个相同单元的串联系统。 2)冷储备系统可靠性 冷储备系统可靠性(相同部件情况):n个完全相同部件的冷贮备系统,(待机贮备系统),转换开关s 为理想开关Rs=1,只要一个部件正常,则系统正常。所以系统的可靠度: 图12.8.2 待机贮备系统

3)串联系统可靠性 串联系统可靠性:串联系统是组成系统的所有单元中任一单元失效就会导致整流器个系统失效的系统。下图为串联系统的可靠性框图。假定各单元是统计独立的,则其可靠性数学模型为 式中,Ra——系统可靠度;Ri——第i单元可靠度 多数机械系统都是串联系统。串联系统的可靠度随着单元可靠度的减小及单元数的增多而迅速下降。图12.8.4表示各单元可靠度相同时Ri和nRs的关系。显然,Rs≤min(Ri),因此为提高串联系统的可靠性,单元数宜少,而且应重视串联系统的可靠性,单元数宜少,而且应重视改善最薄弱的单元的可靠性。 4)并联系统可靠性 并联系统可靠性:并联系统是组成系统的所有单元都失效时才失效的失效的系统。图12.8.5为并联轴系统的可靠性框图。假定各单元是统计独立的,则其可靠性数学模型为 式中 Ra——系统可靠度 Fi——第i单元不可靠度

人机系统可靠性计算(标准版)

人机系统可靠性计算(标准版) Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management. ( 安全管理 ) 单位:______________________ 姓名:______________________ 日期:______________________ 编号:AQ-SN-0772

人机系统可靠性计算(标准版) (一)、系统中人的可靠度计算 由于人机系统中人的可靠性的因素众多且随机变化,因此人的可靠性是不稳定的。人的可靠度计算(定量计算)、也是很困难的。 1.人的基本可靠度 系统不因人体差错发生功能降低和故障时人的成功概率,称为人的基本可靠度,用r表示。人在进行作业操作时的基本可靠度可用下式表示: r=a1a2a3(4—13)、 式中a1——输入可靠度,考虑感知信号及其意义,时有失误; a2——判断可靠度,考虑进行判断时失误; a3——输出可靠度,考虑输出信息时运动器官执行失误,如按错开关。

上式是外部环境在理想状态下的可靠度值。a1,a2,a3,各值如表4—5所示。 人的作业方式可分为两种情况,一种是在工作时间内连续性作业,另一种是间歇性作业。下面分别说明这两种作业人的可靠度的确定方法。 (1)、连续作业。在作业时间内连续进行监视和操纵的作业称为连续作业,例如控制人员连续观察仪表并连续调节流量;汽车司机连续观察线路并连续操纵方向盘等。连续操作的人的基本可靠度可以用时间函数表示如下: 式中r(t)、——连续性操作人的基本可靠度; t——连续工作时间; l(t)、——t时间内人的差错率。 (2)、间歇性作业。在作业时间内不连续地观察和作业,称为间歇性作业,例如,汽车司机观察汽车上的仪表,换挡、制动等。对间歇性作业一般采用失败动作的次数来描述可靠度,其计算公式为:r=l一p(n/N)、(4—15)、式中N失败动作次数;

常用面积体积计算公式大全

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可靠性计算公式大全

计算机系统的可靠性是制从它开始运行(t=0)到某时刻t这段时间内能正常运行的概率,用R(t)表示. 所谓失效率是指单位时间内失效的元件数与元件总数的比例,以λ表示,当λ为常数时,可靠性与 失效率的关系为: R(λ)=e-λu(λu为次方) 两次故障之间系统能够正常工作的时间的平均值称为平均为故障时间(MTBF) 如:同一型号的1000台计算机,在规定的条件下工作1000小时,其中有10台出现故障 ,计算机失效率:λ=10/(1000*1000)=1*10-5(5为次方) 千小时的可靠性:R(t)=e-λt=e(-10-5*10^3(3次方)=0.99 平均故障间隔时间MTBF=1/λ=1/10-5=10-5小时. 1)表决系统可靠性 表决系统可靠性:表决系统是组成系统的n个单元中,不失效的单元不少于k(k介于1和n之间),系统就不会失效的系统,又称为k/n系统。图12.8-1为表决系统的可靠性框图。通常n个单元的可靠度相同,均为R,则可靠性数学模形为: 这是一个更一般的可靠性模型,如果k=1,即为n个相同单元的并联系统,如果k=n,即为n个相同单元的串联系统。 2)冷储备系统可靠性 冷储备系统可靠性(相同部件情况):n个完全相同部件的冷贮备系统,(待机贮备系统),转换开关s为理想开关Rs=1,只要一个部件正常,则系统正常。所以系统的可靠度: 图12.8.2 待机贮备系统

3)串联系统可靠性 串联系统可靠性:串联系统是组成系统的所有单元中任一单元失效就会导致整流器个系统失效的系统。下图为串联系统的可靠性框图。假定各单元是统计独立的,则其可靠性数学模型为 式中,Ra——系统可靠度;Ri——第i单元可靠度 多数机械系统都是串联系统。串联系统的可靠度随着单元可靠度的减小及单元数的增多而迅速下降。图12.8.4表示各单元可靠度相同时Ri和nRs的关系。显然,Rs≤min(Ri),因此为提高串联系统的可靠性,单元数宜少,而且应重视串联系统的可靠性,单元数宜少,而且应重视改善最薄弱的单元的可靠性。 4)并联系统可靠性 并联系统可靠性:并联系统是组成系统的所有单元都失效时才失效的失效的系统。图12.8.5为并联轴系统的可靠性框图。假定各单元是统计独立的,则其可靠性数学模型为 式中 Ra——系统可靠度 Fi——第i单元不可靠度

多种可靠度计算方法学位论文

学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名: 年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保障、使用学位论文的规定,同意学校保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权省级优秀学士论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于1、保密囗,在年解密后适用本授权书 2、不保密囗。 作者签名:年月日 导师签名:年月日

摘要 压力容器作为一种重要设备广泛应用于工程领域,其安全性和可靠性是现在研究的重要课题。压力容器在生产和使用过程中存在各种不确定性因素,如构件、缺陷尺寸参数的不确定性,工况载荷的随机波动,材料机械性能的随机性。本文将这些不确定性参数当作随机变量,考虑其概率分布形式,采用应力强度-干涉模型,利用一次二阶矩法,蒙特卡洛法和随机有限元法等可靠度计算方法对容器结构进行了可靠性分析,并讨论了各随机变量对可靠度结果的灵敏度。 本文对无缺陷压力容器的安全评定采用弹性失效判据,利用四种不同的方法计算了圆筒形和球形压力容器的可靠度,分析比较了各方法的优缺点。对于含凹坑缺陷的压力容器,文中采用基于塑性极限的塑性失效准则,其中极限荷载采用弹塑性增量法得到,通过ANSYS 软件批处理操作模拟蒙特卡洛法实现可靠性分析,并对GB/T 19624-2004《含缺陷压力容器安全评定》规范中的极限载荷安全系数进行了评估。本文最后对 GB/T 19624-2004《含缺陷压力容器安全评定》规范中给出的含凹坑缺陷压力容器安全评定方法做出了改进,提出了基于分项安全系数的含凹坑缺陷压力容器的安全评定方法。 关键字:压力容器;可靠性;应力强度-干涉模型;分项安全系数

人机系统可靠性计算示范文本

文件编号:RHD-QB-K8474 (安全管理范本系列) 编辑:XXXXXX 查核:XXXXXX 时间:XXXXXX 人机系统可靠性计算示 范文本

人机系统可靠性计算示范文本 操作指导:该安全管理文件为日常单位或公司为保证的工作、生产能够安全稳定地有效运转而制定的,并由相关人员在办理业务或操作时进行更好的判断与管理。,其中条款可根据自己现实基础上调整,请仔细浏览后进行编辑与保存。 (一)、系统中人的可靠度计算 由于人机系统中人的可靠性的因素众多且随机变化,因此人的可靠性是不稳定的。人的可靠度计算(定量计算)、也是很困难的。 1.人的基本可靠度 系统不因人体差错发生功能降低和故障时人的成功概率,称为人的基本可靠度,用r表示。人在进行作业操作时的基本可靠度可用下式表示: r=a1a2a3 (4—13)、 式中a1——输入可靠度,考虑感知信号及其意义,时有失误;

a2——判断可靠度,考虑进行判断时失误; a3——输出可靠度,考虑输出信息时运动器官执行失误,如按错开关。 上式是外部环境在理想状态下的可靠度值。 a1,a2,a3,各值如表4—5所示。 人的作业方式可分为两种情况,一种是在工作时间内连续性作业,另一种是间歇性作业。下面分别说明这两种作业人的可靠度的确定方法。 (1)、连续作业。在作业时间内连续进行监视和操纵的作业称为连续作业,例如控制人员连续观察仪表并连续调节流量;汽车司机连续观察线路并连续操纵方向盘等。连续操作的人的基本可靠度可以用时间函数表示如下: 式中r(t)、——连续性操作人的基本可靠度; t——连续工作时间;

l(t)、——t时间内人的差错率。 (2)、间歇性作业。在作业时间内不连续地观察和作业,称为间歇性作业,例如,汽车司机观察汽车上的仪表,换挡、制动等。对间歇性作业一般采用失败动作的次数来描述可靠度,其计算公式为:r=l一p(n/N)、(4—15)、式中N 失败动作次数; n——失败动作次数; p——概率符号。 2.人的作业可靠度 考虑了外部环境因素的人的可靠度RH为: RH=1-bl·b2·b3·b4·bs(1—r)、(4一16)、 式中b1——作业时间系数; b2——作业操作频率系数; b3——作业危险度系数;

图形各面积、体积计算公式大全

长方形的周长=(长+ 宽)×2 正方形的周长=边长×4 长方形的面积=长×宽 正方形的面积=边长×边长 三角形的面积=底×高÷2 平行四边形的面积=底×高 梯形的面积=(上底+ 下底)×高÷2 直径=半径×2 半径=直径÷2 圆的周长=圆周率×直径 圆的周长=圆周率×半径×2 圆的面积=圆周率×半径×半径 长方体的表面积= (长×宽长×高+宽×高)×2 长方体的体积 =长×宽×高 正方体的表面积=棱长×棱长×6 正方体的体积=棱长×棱长×棱长 圆柱的侧面积=底面圆的周长×高 圆柱的表面积=上下底面面积侧面积 圆柱的体积=底面积×高 圆锥的体积=底面积×高÷3 长方体(正方体、圆柱体)的体积=底面积×高

平面图形 名称符号周长C和面积S 正方形 a—边长 C=4a S=a2 长方形 a和b-边长 C=2(a b) S=ab 三角形 a,b,c-三边长 h-a边上的高 s-周长的一半 A,B,C-内角 其中s=(a b c)/2 S=ah/2 =ab/2·sinC =[s(s-a)(s-b)(s-c)]1/2 =a2sinBsinC/(2sinA) 四边形 d,D-对角线长 α-对角线夹角 S=dD/2·sinα平行四边形 a,b-边长 h-a边的高 α-两边夹角 S=ah =absinα 菱形 a-边长

α-夹角 D-长对角线长 d-短对角线长 S=Dd/2 =a2sinα 梯形 a和b-上、下底长 h-高 m-中位线长 S=(a b)h/2 =mh 圆 r-半径 d-直径 C=πd=2πr S=πr2 =πd2/4 扇形 r—扇形半径 a—圆心角度数 C=2r+2πr×(a/360) S=πr2×(a/360) 弓形 l-弧长 b-弦长 h-矢高 r-半径 α-圆心角的度数 S=r2/2·(πα/180-sinα) =r2arccos[(r-h)/r] - (r-h)(2rh-h2)1/2

计算公式大全

网络工程师软考常用计算公式 单位的换算 1字节(B)=8bit 1KB=1024字节1MB=1024KB 1GB=1024MB 1TB=1024GB 通信单位中K=千,M=百万 计算机单位中K=210,M=220 倍数刚好是1024的幂 ^为次方;/为除;*为乘;(X/X)为单位 计算总线数据传输速率 总线数据传输速率=时钟频率(Mhz)/每个总线包含的时钟周期数*每个总线周期传送的字节数(b) 计算系统速度 每秒指令数=时钟频率/每个总线包含时钟周期数/指令平均占用总线周期数 平均总线周期数=所有指令类别相加(平均总线周期数*使用频度) 控制程序所包含的总线周期数=(指令数*总线周期数/指令) 指令数=指令条数*使用频度/总指令使用频度 每秒总线周期数=主频/时钟周期 FSB带宽=FSB频率*FSB位宽/8

计算机执行程序所需时间 P=I*CPI*T 执行程序所需时间=编译后产生的机器指令数*指令所需平均周期数*每个机器周期时间指令码长 定长编码:码长>=log2 变长编码:将每个码长*频度,再累加其和 平均码长=每个码长*频度 流水线计算 流水线周期值等于最慢的那个指令周期 流水线执行时间=首条指令的执行时间+(指令总数-1)*流水线周期值 流水线吞吐率=任务数/完成时间 流水线加速比=不采用流水线的执行时间/采用流水线的执行时间 存储器计算 存储器带宽:每秒能访问的位数单位ns=10-9秒 存储器带宽=1秒/存储器周期(ns)*每周期可访问的字节数 (随机存取)传输率=1/存储器周期 (非随机存取)读写N位所需的平均时间=平均存取时间+N位/数据传输率

人机系统可靠性计算

编订:__________________ 审核:__________________ 单位:__________________ 人机系统可靠性计算 Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号:KG-AO-3138-34 人机系统可靠性计算 使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行 具体的部署,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或 活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 (一)、系统中人的可靠度计算 由于人机系统中人的可靠性的因素众多且随机变化,因此人的可靠性是不稳定的。人的可靠度计算(定量计算)、也是很困难的。 1.人的基本可靠度 系统不因人体差错发生功能降低和故障时人的成功概率,称为人的基本可靠度,用r表示。人在进行作业操作时的基本可靠度可用下式表示: r=a1a2a3 (4—13)、 式中a1——输入可靠度,考虑感知信号及其意义,时有失误; a2——判断可靠度,考虑进行判断时失误; a3——输出可靠度,考虑输出信息时运动器官执行失误,如按错开关。

上式是外部环境在理想状态下的可靠度值。a1,a2,a3,各值如表4—5所示。 人的作业方式可分为两种情况,一种是在工作时间内连续性作业,另一种是间歇性作业。下面分别说明这两种作业人的可靠度的确定方法。 (1)、连续作业。在作业时间内连续进行监视和操纵的作业称为连续作业,例如控制人员连续观察仪表并连续调节流量;汽车司机连续观察线路并连续操纵方向盘等。连续操作的人的基本可靠度可以用时间函数表示如下: 式中 r(t)、——连续性操作人的基本可靠度; t——连续工作时间; l(t)、——t时间内人的差错率。 (2)、间歇性作业。在作业时间内不连续地观察和作业,称为间歇性作业,例如,汽车司机观察汽车上的仪表,换挡、制动等。对间歇性作业一般采用失败动作的次数来描述可靠度,其计算公式为: r=l一p(n/N)、 (4—15)、式中 N 失败动作次

人机系统可靠性计算

人机系统可靠性计算 (一)系统中人的可靠度计算 由于人机系统中人的可靠性的因素众多且随机变化,因此人的可靠性是不稳定的。人的可靠度计算(定量计算)也是很困难的。 1.人的基本可靠度 系统不因人体差错发生功能降低和故障时人的成功概率,称为人的基本可靠度,用r表示。人在进行作业操作时的基本可靠度可用下式表示: r=a1a2a3 (1—26) 式中a1——输入可靠度,考虑感知信号及其意义,时有失误; a2——判断可靠度,考虑进行判断时失误; a3——输出可靠度,考虑输出信息时运动器官执行失误,如按错开关。 上式是外部环境在理想状态下的可靠度值。a1,a2,a3,各值如表1—11所示。 表1--11可靠度计算 作业类别内容a1~a3 a2 简单一般复杂变量在6个以下,已考虑人机工程学原则 变量在10个以下 变量在10个以上,考虑人机工程学不充分 0.9995~0.9999 0.9990~0.9995 0.990~0.999 0.999 0.995 0.990 人的作业方式可分为两种情况,一种是在工作时间内连续性作业,另一种是间歇性作业。下面分别说明这两种作业人的可靠度的确定方法。 (1)连续作业。在作业时间内连续进行监视和操纵的作业称为连续作业,例如控制人员连续观察仪表并连续调节流量;汽车司机连续观察线路并连续操纵方向盘等。 连续操作的人的基本可靠度可以用时间函数表示如下: r(t)=exp[∫0+∞l(t)dt] (1—27) 式中r(t)——连续性操作人的基本可靠度; t——连续工作时间; l(t)——t时间内人的差错率。 (2)间歇性作业。在作业时间内不连续地观察和作业,称为间歇性作业,例如,汽车司机观察汽车上的仪表,换挡、制动等。对间歇性作业一般采用失败动作的次数来描述可靠度,其计算公式为: r=l一p(n/N) (1—28) 式中N——总动作次数;

空间几何体表面积与体积公式大全

空间几何体的表面积与体积公式大全 一、全(表)面积(含侧面积) 1、柱体 ①棱柱 ②圆柱 2、锥体 ①棱锥: ②圆锥: 3、台体 ①棱台: ②圆台: 4、球体 ①球: ②球冠:略 ③球缺:略 二、体积 1、柱体 ①棱柱 ②圆柱 2、锥体 ①棱锥 ②圆锥

3、台体 ①棱台 ②圆台 4、球体 ①球: ②球冠:略 ③球缺:略 说明:棱锥、棱台计算侧面积时使用侧面的斜高计算;而圆锥、圆台的侧面积计算时使用母线计算。 三、拓展提高 1、祖暅原理:(祖暅:祖冲之的儿子) 夹在两个平行平面间的两个几何体,如果它们在任意高度上的平行截面面积都相等,那么这两个几何体的体积相等。 最早推导出球体体积的祖冲之父子便是运用这个原理实现的。 2、阿基米德原理:(圆柱容球) 圆柱容球原理:在一个高和底面直径都是的圆柱形容器内装一个最大的球体,则该球体的全面积等于圆柱的侧面积,体积等于圆柱体积的。

分析:圆柱体积: 圆柱侧面积: 因此:球体体积: 球体表面积: 通过上述分析,我们可以得到一个很重要的关系(如图) += 即底面直径和高相等的圆柱体积等于与它等底等高的圆锥与同直径的球体积之和 3、台体体积公式 公式: 证明:如图过台体的上下两底面中心连线的纵切面为梯形。 延长两侧棱相交于一点。 设台体上底面积为,下底面积为 高为。 易知:∽,设, 则 由相似三角形的性质得:

即:(相似比等于面积比的算术平方根) 整理得: 又因为台体的体积=大锥体体积—小锥体体积 ∴ 代入:得: 即: ∴ 4、球体体积公式推导 分析:将半球平行分成相同高度的若干层(),越大,每一层越近似于圆柱,时,每一层都可以看作是一个圆柱。这些圆柱的高为,则:每个圆柱的体积= 半球的体积等于这些圆柱的体积之和。 ……

系统可靠性和安全性区别和计算公式

2.1 概述 2.1.1 安全性和可靠性概念 [10] 安全性是指不发生事故的能力,是判断、评价系统性能的一个重要指标。它表明系 统在规定的条件下,在规定的时间内不发生事故的情况下,完成规定功能的性能。其中事故指的是使一项正常进行的活动中断,并造成人员伤亡、职业病、财产损失或损害环境的意外事件。 可靠性是指无故障工作的能力,也是判断、评价系统性能的一个重要指标。它表明 系统在规定的条件下,在规定的时间内完成规定功能的性能。系统或系统中的一部分不能完成预定功能的事件或状态称为故障或失效。系统的可靠性越高,发生故障的可能性越小,完成规定功能的可能性越大。当系统很容易发生故障时,则系统很不可靠。 2.1.2 安全性和可靠性的联系与区别 [10] 在许多情况下,系统不可靠会导致系统不安全。当系统发生故障时,不仅影响系统 功能的实现,而且有时会导致事故,造成人员伤亡或财产损失。例如,飞机的发动机发生故障时,不仅影响飞机正常飞行,而且可能使飞机失去动力而坠落,造成机毁人亡的后果。故障是可靠性和安全性的联结点,在防止故障发生这一点上,可靠性和安全性是一致的。因此,采取提高系统可靠性的措施,既可以保证实现系统的功能,又可以提高系统的安全性。 但是,可靠性还不完全等同于安全性。它们的着眼点不同:可靠性着眼于维持系统 功能的发挥,实现系统目标;安全性着眼于防止事故发生,避免人员伤亡和财产损失。可靠性研究故障发生以前直到故障发生为止的系统状态;安全性则侧重于故障发生后故障对系统的影响。 由于系统可靠性与系统安全性之间有着密切的关联,所以在系统安全性研究中广泛 利用、借鉴了可靠性研究中的一些理论和方法。系统安全性分析就是以系统可靠性分析为基础的。 2.1.3 系统安全性评估 系统安全性评估是一种从系统研制初期的论证阶段开始进行,并贯穿工程研制、生 产阶段的系统性检查、研究和分析危险的技术方法。它用于检查系统或设备在每种使用模式中的工作状态,确定潜在的危险,预计这些危险对人员伤害或对设备损坏的可能性,并确定消除或减少危险的方法,以便能够在事故发生之前消除或尽量减少事故发生的可能性或降低事故有害影响的程度 [11] 。 系统安全性评估主要是分析危险、识别危险,以便在寿命周期的所有阶段中能够消 除、控制或减少这些危险。它还可以提供用其它方法所不能获得的有关系统或设备的设计、使用和维修规程的信息,确定系统设计的不安全状态,以及纠正这些不安全状态的7方法。如果危险消除不了,系统安全性评估可以指出控制危险的最佳方法和减轻未能控制的危险所产生的有害影响的方法。此外,系统安全性评估还可以用来验证设计是否符合规范、标准或其他文件规定的要求,验证系统是否重复以前的系统中存在的缺陷,确定与危险有关的系统接口。 从广义上说,系统安全性评估解决下列问题: 1、什么功能出现错误? 2、它潜在的危害是什么?

可靠性计算

可靠性计算 一、概率与统计 1、概率;这里用道题来说明这个数学问题(用WORD把这些烦琐的公式打出来太麻烦了,因为公司不重视品质管理,所以部门连个文员MM都没有,最后我只好使用CORELDRAW做的公式粘贴过来,如果你的电脑系统比较慢,需要耐心等待一会公式才会显示来,不过别着急,好东西往往是最后才出来的嘛!)。 题一、从含有D个不良品的N个产品中随机取出n个产品(做不放回抽样),求取出d个不良品的概率是多少? 解:典型的超几何分布例题,计算公式如下(不要烦人的问我为什么是这样的公式计算,我虽然理解了一些,解释起来非常麻烦,别怪我不够意思,是你自己上学的时候只顾早恋,没有学习造成的,骂自己吧!): 超几何分布:(最基本的了): 最精确的计算,适用比较小的数据 其中:N ——产品批量D ——N中的不合格数 d ——n中的合格数n ——抽样数 另外的概率计算的常用算法还有: 二项分布:(最常用的了,是超几何分布的极限形式。用于具备计件值特征的质量分布研究): 只是估算,当N≥10n后才比较准确 其中:n ——样本大小 d ——n中的不合格数 ρ——产品不合格率 泊松分布:(电子产品的使用还没有使用过,只是在学习的时候玩过一些题目,我也使用没有经验) 具有计点计算特征的质量特性值其中:λ——n ρn ——样本的大小 ρ——单位不合格率(缺陷率) e = 2.718281 2、分布;各种随机情况,常见的分布有:二项分布、正态分布、泊松分布等,分位数的意义和用法也需要掌握;较典型的题目为: 题三、要求电阻器的值为80+/-4欧姆;从某次生产中随机抽样发现:电阻器的阻值服从正态分布,其均值80.8欧姆、标准差1.3欧姆,求此次生产中不合格品率。 公式好麻烦的,而且还要查表计算,555555555555,我懒得写了,反正我也没有做过电阻。 3、置信区间:我们根据取得样品的参数计算出产品相应的参数,这个“计算值”到底跟产品的“真实值”有什么关系?一般这样去描述这两个量:把“计算值”扩充成“计算区间”、然后描述“真实值有多大的可能会落在这个计算区间里”,从统计学上看,就是“估计参数”的“置信区间”;较典型的题目为: 题四、设某物理量服从正态分布,从中取出四个量,测量/计算后求得四个量的平均值为8.34,四个量的标准差为0.03;求平均值在95%的置信区间。 解:因为只知道此物理量服从正态分布,不知道这个正态分布对应的标准差,所以只能用样品的标准差来代替原物理量的标准差。这时,样品的平均值的分布就服从t分布。

人机系统可靠性计算通用版

安全管理编号:YTO-FS-PD700 人机系统可靠性计算通用版 In The Production, The Safety And Health Of Workers, The Production And Labor Process And The Various Measures T aken And All Activities Engaged In The Management, So That The Normal Production Activities. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards

人机系统可靠性计算通用版 使用提示:本安全管理文件可用于在生产中,对保障劳动者的安全健康和生产、劳动过程的正常进行而采取的各种措施和从事的一切活动实施管理,包含对生产、财物、环境的保护,最终使生产活动正常进行。文件下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用。 (一)、系统中人的可靠度计算 由于人机系统中人的可靠性的因素众多且随机变化,因此人的可靠性是不稳定的。人的可靠度计算(定量计算)、也是很困难的。 1.人的基本可靠度 系统不因人体差错发生功能降低和故障时人的成功概率,称为人的基本可靠度,用r表示。人在进行作业操作时的基本可靠度可用下式表示: r=a1a2a3 (4—13)、 式中a1——输入可靠度,考虑感知信号及其意义,时有失误; a2——判断可靠度,考虑进行判断时失误; a3——输出可靠度,考虑输出信息时运动器官执行失误,如按错开关。 上式是外部环境在理想状态下的可靠度值。a1,a2,a3,各值如表4—5所示。 人的作业方式可分为两种情况,一种是在工作时间内

长方体和正方体周长面积和体积计算公式大全

长方体和正方体的周长面积和体积计算公式大全 周长: 长方形周长公式=(长+宽)X2 正方形周长公式=边长X4 直径=半径×2 半径=直径÷2 圆的周长=圆周率×直径,或=圆周率×半径×2 面积: 长方形面积=长X宽 正方形面积公式=边长X边长 三角形的面积=底×高÷2 平行四边形面积=底×高 梯形的面积=(上底+下底)×高÷2 圆的面积=圆周率×半径×半径 容积:容器若能容纳的物体的体积: 表面积:长方体或正方体六个面的总面积。 正方体的表面积:S=6a×a(棱长×棱长×6) 正方体体积公式:V=a×a×a(棱长×棱长×棱长) 长方体的表面积:S=2×(ab+bc+ac)((长×宽+长×高+宽×高)×2) 长方体体积公式:长X宽X高 长方体棱长总和公式:(长+宽+高)X4 正方体体积:Va×b×c(长×宽×高) 正方体棱长总:棱长X12 圆柱体的侧面积=底面圆的周长×高 圆柱体表面积=上下底面面积+侧面积,[或S=2π*r*r+2π*r*h(2×π×半径×半径+2×π×半径×高)] 圆柱体的体积=底面积×高,[或V=π *r*r*h(π×半径×半径×高)] 圆锥体积:V=S底×h÷3(底面积×高÷3) 正方体体积公式:棱长X棱长X棱长 通用体积公式:底面积X高 截面积X长

表面积的变化要会人折。 长方体或正方体被锯开后,一次会增加两个面;反之,两个相同,体或长方体拼在一起,一次 会减少两个面。 长方体和正方体的特征,相同点和不同点要牢记。 平面图形 名称符号周长C和面积S 正方形 a—边长 C=4a S=a2 长方形 a和b-边长 C=2(a+b) S=ab 三角形 a,b,c-三边长 h-a边上的高 s-周长的一半 A,B,C-内角 其中s=(a+b+c)/2 S=ah/2 =ab/2·sinC =[s(s-a)(s-b)(s-c)]1/2 =a2sinBsinC/(2sinA) 四边形 d,D-对角线长 α-对角线夹角 S=dD/2·sinα 平行四边形 a,b-边长 h-a边的高 α-两边夹角 S=ah =absinα 菱形 a-边长 α-夹角 D-长对角线长 d-短对角线长 S=Dd/2 =a2sinα 梯形 a和b-上、下底长 h-高 m-中位线长 S=(a+b)h/2

可靠性数据分析的计算方法

可靠性数据分析的计算方法

PROCEEDINGS,Annual RELIABILITY and MAINTAINABILITY Symposium(1996) 可靠性数据分析的计算方法 Gordon Johnston, SAS Institute Inc., Cary 关键词:寿命数据分析加速试验修复数据分析软件工具 摘要&结论 许多从事组件和系统可靠度研究的专业人员并没有意识到,通过廉价的台式电脑的普及使用,很多用于可靠度分析的功能强大的统计工具已经用于实践中。软件的计算功能还可以将复杂的计算统计和图形技术应用于可靠度分析问题。这大大的便利了工业统计学家和可靠性工程师,他们可以将这些灵活精确的方法应用于在可靠度分析时所遇到的许多不同类型的数据。 在本文中,我们在SAS@系统中将一些最有用的统计数据和图形技术应用到例子的当中,这些例子主要包涵了寿命数据,加速试验数据,以及可修复系统中的数据。随着越来越多的人意识到创新性软件在可靠性数据分析中解决问题的需要,毫无疑问,计算密集型技术在可靠性数据分析中的应用的趋势将会继续扩大。 1.介绍 本文探讨了人们在可靠性数据分析普遍遇到的三个方面: 寿命数据分析 试验加速数据分析 可修复系统数据的分析 在上述各领域,图形和分析的统计方法已被开发用于探索性数据分析,可靠性预测,并用于比较不同的设计系统,供应商等的可靠性性能。 为了体现将现代统计方法用于结合使用高分辨率图形的使用价值,在下面的章节中图形和统计方法将被应用于含有上述三个方面的可靠性数据的例子中。2.寿命数据分析 概率统计图的寿命数据分析中使用的最常见的图形工具之一。Weibull 图是最常见的使用可靠性的概率图的类型,但是当Weibull概率分布并不符合实际数据的时候,类似于对数正态分布和指数分布这一类的概率图在寿命数据分析中也能够起到帮助。 在许多情况下,可用的数据不仅包含故障时间,但也包含在分析时没有发生故障的单位的运行时间。在某些情况下,只能够知道两次故障发生之间的时间间隔。例如,在测试大量的电子元件时,如果记录每一个发生故障的元件的故障时间,那么这可能不经济。相反,在固定的时间间隔内

系统可靠性计算

系统可靠性计算就是软件设计师考试的一个重点,近些年几乎每次考试都会考到,但这个知识点的难度不高,了解基本的运算公式,即可轻松应对。 可靠性计算主要涉及三种系统,即串联系统、并联系统与冗余系统,其中串联系统与并联系统的可靠性计算都非常简单,只要了解其概念,公式很容易记住。冗余系统要复杂一些。在实际的考试当中,考得最多的就就是串并混合系统的可靠性计算。所以要求我们对串联系统与并联系统的特点有基本的了解,对其计算公式能理解、运用。 系统可靠性就是指从它可就是运行(t=0)到某时刻t这段时间内能正常运行的概率,用R(t)表示。所谓失效率,就是指单位时间内失效的原件数与元件总数的比例,用λ表示,当λ为常数时,可靠性与失效率的关系为 R(t)=е^(-λt) 计算机的RAS技术就就是指用可靠性R、可用性A与可维护性S三个指标衡量一个计算机系统。 下面将对这些计算的原理及公式进行详细的说明。 1.串联系统 假设一个系统由n个子系统组成,当且仅当所有的子系统都能正常工作时,系统才能正常工作,这种系统称为串联系统,如图1所示 设系统各个子系统的可靠性分别用表示, 则系统的可靠性。 如果系统的各个子系统的失效率分别用来表示, 则系

统的失效率。 系统越多可靠性越差,失效率越大。 2.并联系统 假如一个系统由n个子系统组成,只要有一个子系统能够正常工作,系统就能正常工作,如图2所示。 设系统各个子系统的可靠性分别用表示, 则系统的可靠性 。 假如所有子系统的失效率均为l,则系统的失效率为m: 在并联系统中只有一个子系统就是真正需要的,其余n-1个子系统都被称为冗余子系统。该系统随着冗余子系统数量的增加,其平均无故障时间也会增加。 串联就就是一个有问题就会瘫痪,并联只要有一个能用就没有问题。 3.串并混合系统 串并混合系统实际上就就是对串联系统与并联系统的综合应用。我们在此以实例说明串并混合系统的可靠性如何计算。 例1:

空间几何体的表面积体积公式(大全)

空间几何体的表面积与体积公式大全 一、 全(表)面积(含侧面积) 1、 柱体 ① 棱柱 ② 圆柱 2、 锥体 ① 棱锥:h c S ‘ 底棱锥侧2 1= ② 圆锥:l c S 底圆锥侧2 1 = 3、 台体 ① 棱台:h c c S ) (2 1 ‘下底上底棱台侧+= ② 圆台:l c c S )(2 1 下底上底棱台侧+= 4、 球体 ① 球:r S 24π=球 ② 球冠:略 ③ 球缺:略 二、 体积 1、 柱体 ① 棱柱 ② 圆柱 2、 锥体 ① 棱锥 ② 圆锥

3、 ① 棱台 ② 圆台 4、 球体 ① 球: r V 33 4 π=球 ② 球冠:略 ③ 球缺:略 说明:棱锥、棱台计算侧面积时使用侧面的斜高h ' 计算;而圆锥、圆台的侧面积计算时使用母线l 计算。 三、 拓展提高 1、 祖暅原理:(祖暅:祖冲之的儿子) 夹在两个平行平面间的两个几何体,如果它们在任意高度上的平行截面面积都相等,那么这两个几何体的体积相等。 最早推导出球体体积的祖冲之父子便是运用这个原理实现的。 2、 阿基米德原理:(圆柱容球) 圆柱容球原理:在一个高和底面直径都是r 2 的圆柱形容器内装一个最大的 球体,则该球体的全面积等于圆柱的侧面积,体积等于圆柱体积的3 2 。

分析:圆柱体积:r r h S V r 3 222)(ππ=?==圆柱 圆柱侧面积:r h c S r r 2 42)2(ππ=?==圆柱侧 因此:球体体积:r r V 333 423 2ππ=?=球 球体表面积:r S 24π=球 通过上述分析,我们可以得到一个很重要的关系(如图) + = 即底面直径和高相等的圆柱体积等于与它等底等高的圆锥与同直径的球体积之和 3、 台体体积公式 公式: )(31 S S S S h V 下下 上 上 台++= 证明:如图过台体的上下两底面中心连线的纵切面为梯形ABCD 。 延长两侧棱相交于一点P 。 设台体上底面积为S 上,下底面积为S 下高为h 。 易知:PDC ?∽PAB ?,设h PE 1=, 则h h PF +=1 由相似三角形的性质得:PF PE AB CD =

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