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第三节
可靠性设计的原理
应力—强度分布的平面干涉模型
这个观点在常规设计的安全系数法中是不明确的。
因为根据安全系数进行的设计不存在失效的可能性。
因此，可靠性设计比常规设计要客观的多，因而应用也要广泛的多。
干涉区放大图
可靠度的确定方法
从平面干涉模型可以看出，要确定可靠度或失效概率必须研究一个随机变量超过另一个随机变量的概率。
假设失效控制应力为σ1(任意的)，那么当强度δ大于时σ1就不会发生破坏，可靠度就是强度大于失效控制应力的概率，即
]
0)[()(11>−=>=σδσδp p R
现代设计方法毛志伟
系统的可靠性设计
串联系统的可靠度计算
要有一个元件失效该系统就失效，那么这个系统就
是由齿轮、轴、键、轴承和箱体等组成，从功能关系上看，他们中任何一部分失效
并联系统逻
辑图
从而维持系统的正常运行。
储备系统逻辑图
在机械系统中，通常只用三中取二
个，因此有四种成功的工作情况：
2/3表决系统逻辑图根据概率乘法定理和加法定理，2/3系统的可靠度为。
可靠性基础知识提纲第五章//x 可靠性基础知识提纲(中级, 2007)可靠性是20世纪50年代形成的一门独立的学科.可靠性是质量的一个重要的组成内容.如今可靠性工程已发展到诸多方面. p.212第一节可靠性的基本概念及常用度量p.212～201.什么叫故障(失效)？(有三种说法) p.212～3什么叫故障模式？什么叫故障机理？p.2132.产品的故障如何分类？p.2133.什么叫可靠性？什么叫可靠度？p.213如何理解可靠性概念中的”三个规定”？p.2134.产品的可靠性如何分类？p.2135.什么叫维修性？可靠性和维修性都是产品的重要设计特性. p.2146.什么叫保障性？什么叫保障资源？p.214产品的设计应具有可保障的特性和能保障的特性.7.什么叫可用性？什么叫可用度？可用性、可靠性、维修性的关系如何？p.2158.什么叫可信性？p.2159.产品可靠度R(t)的定义是什么？R(t)=P(T＞t) p.215如何估计R(t)？R(t)≈(N0－r(t))/N0[例5.1-1] p.21710.产品的累积故障分布函数F(t)(不可靠度)的定义是什么？F(t)=P(T≤t)=1－R(t)如何估计F(t)？(1)用统计试验进行估计p.216(2)F(t)=1－R(t)≈r(t)/N011.故障密度函数f(t)的定义是什么？p.21612.R(t)、F(t)、f(t)之间的关系如何？p.216～7(1)从公式看………(2)从图形上看……13.什么样的产品,其故障分布可视为近似指数分布？P.216 必须熟记14.什么叫产品的故障率(失效率)λ(t)？λ(t)=Δr(t)/[N s(t)Δt]故障率的单位为10－9/h, 称之为菲特(Fit) 记住它! [例5.1-2] p.21715.λ(t)与f(t)有什么区别？λ(t)、R(t)、f(t)之间有什么关系？f(t)/R(t)=λ(t) 对指数分布, λ(t)=λ(常数)16.什么是平均失效(故障)前时间(MTTF)？p.218(MTTF=Mean Time To Failure) [例5.1-3] p.218对不可修复产品,MTTF就是产品的平均寿命.17.什么是平均故障间隔时间(MTBF) [例5.1-4] p.218(MTBF=Mean Time Between Failures)18.什么是贮存寿命？p.21819.什么是平均修复时间(MTTR)？p.218～9(MTTR=Mean Time To Repair)20.什么叫浴盆曲线(故障率曲线)？若寿命T服从指数分布, 问故障率曲线是什么？λ(t)=λ. 产品故障率λ(t)随时间变化的三个阶段:早期故障期、偶然故障期、耗损故障期.21.可靠性与产品质量有什么关系？p.220产品质量是什么？产品性能指什么？可靠性与性能的区别是什么？第二节基本的可靠性设计与分析技术p.220～81.可靠性设计的基本内容p.220产品的可靠性是设计出来的、生产出来的、管理出来的.可靠性设计的主要技术有9项:(1)规定定性的可靠性要求和定量的可靠性要求最常用的可靠性定量指标:MTBF、MTTF p.221(2)建立可靠性模型(用来预计或估计可靠度) p.2211)什么叫可靠性框图？什么叫可靠性原理图？2)什么是串联模型？其可靠度如何计算？3)什么是并联模型？其可靠度如何计算？4)什么是混联模型？其可靠度如何计算？(3)什么是可靠性分配？p.222 p.223～4将产品的总可靠性(定量)分配到产品的各层次上(由整体到局部、由上到下的分解过程).有评分分配法、比例分配法等.(4)什么是可靠性预计？p.222 p.224～5由产品各层次的可靠性来预计整个产品的可靠性(由局部到整体、由下到上的综合过程).有元器件计数法、应力分析法等(5)可靠性设计准则p.222(6)什么是耐环境设计？p.222(7)元器件选用与控制p.222(电子)元器件指完成产品规定功能而不能再分割的基本单元.(8)什么是电磁兼容性设计？p.222(9)降额设计与热设计p.2222.如何具体实施可靠性分配？如何将产品的故障率λ分配到各层次中去？p.223～4[例5.2-3] 评分分配法3.如何做可靠性预计？p.2244.什么叫故障模式、影响及危害性分析(FMECA)？(FMECA=Failure Mode 、Effect and Criticality Analysis)(1)什么叫故障模式？p.209 p.222(2)什么叫故障影响？p.225故障影响分三级: 对局部、高一层次及最终影响三个等级.(3)什么叫故障模式和影响分析(FMEA)？(4)什么叫危害性分析(CA)？(5)什么叫严酷度？分为哪四类？(6)实施FMECA的步骤有哪些(12步)？p.226(7)故障模式发生的概率分为哪5级？(A、B、C、D、E级) p.2265.什么叫故障(失效)树分析(FTA)？p.227(FTA=Failure Tree Analysis)6.关于维修性设计p.227(1)产品的维修性是设计出来的.(2)维修性设计的主要方法—定性方法和定量方法. 定性设计是最主要的.(3)维修性定性设计主要有哪7种？p.2281)简化设计2)可达性设计3)标准化、互换性与模块化设计4)防差错及识别标志设计5)维修安全性设计6)故障检测设计7)维修中的人素工程设计第三节可靠性试验p229～321.什么叫可靠性试验？p.2292,可靠性试验如何分类？p.229 应记住3.什么叫环境应力筛选试验？4.什么叫可靠性增长试验？5.什么叫加速寿命试验？它有哪3种试验类型？p.230(1)恒定应力加速寿命试验(2)步进应力加速寿命试验(3)序进应力加速寿命试验6.可靠性测定试验有哪2种？怎样用”定时截尾试验”估计可靠性指标MTBF？p.230～1什么叫定时截尾试验？什么叫定数截尾试验？[例5.3-1]7.什么叫可靠性鉴定试验？如何检索寿命服从指数分布的”定时截尾”可靠性鉴定试验的试验方案？鉴别比d是什么？p.231～28.什么叫可靠性验收试验？p.232第四节可信性管理p.232～61.什么叫可信性？p.215 什么叫可信性活动？p.2322.开展”可信性活动”的指导思想是什么？p.232～33.什么叫可信性管理？p.2334.可信性管理应遵循的基本原则是哪些(8条)？p.2335.管理的基本职能(或说是基本方法)是什么？p.233计划、组织、监督、控制和指导6.关于故障报告、分析和纠正措施系统(FRACAS) p.234～5(FRACAS=Failure Report 、Analysis and Correction Action System)(1)建立FRACAS的目的是什么？(2)故障报告: 发现故障,立即向规定级别的管理部门报告.故障报告的形式有哪些？报告内容应包括哪些？(3)故障分析: 应包括哪些内容？1)故障调查、核实2)进行故障的工程分析3)进行故障的统计分析(4)故障的纠正措施7.什么叫可信性评审？可信性评审运用什么原则？可信性设计评审的作用有哪些？p.235～6(本章完)。
可靠性理论基础复习资料目录第一章绪论第二章可靠性特征量第三章简单不可修系统可靠性分析第四章复杂不可修系统可靠性分析第五章故障树分析法第六章三态系统可靠性分析第七章可靠性预计与分配第八章寿命试验及其数据分析第九章马尔可夫型可修系统的可靠性第一章：可靠性特征量2.1可靠度2.2失效特征量2.3可靠性寿命特征2.4失效率曲线2.5常用概率分布2.1可靠度一、系统的分类：可修系统与不可修系统；可修系统是指系统的组成单元发生故障后，经过维修能够使系统恢复到正常工作状态。
不可修系统是指系统或其组成单元一旦发生失效，不在修复，系统处于报废状态。
二、可靠性定义产品在规定条件下，规定时间内，完成规定功能的能力。
1. 产品：可以是一个小零件，也可以指一个大系统。
2. 规定条件：主要是指使用条件和环境条件。
3. 规定时间：包括产品的运行时间、飞机起落架的起飞着陆次数、循环次数或旋转次数等。
产品可靠性是非确定性的，并且具有概率性质和随机性质。
广义可靠性与狭义可靠性指可修复产品在使用中或者不发生故障(通过预防性维修)，或者发生故障也易于维修，因而经常处于可用状态的能力。
广义可靠性=狭义可靠性+可维修性广义可靠性典型事例：赛车可靠性的分类：固有可靠性和使用可靠性固有可靠性：通过设计、制造、管理等所形成的可靠性(通常体现在产品的固有寿命上)使用可靠性：产品在使用条件影响下，保证固有可靠性的发挥与实现的功能。
(通常体现在产品的实际使用寿命上)使用条件：包括运输、保管、维修、操作和环境条件等。
例1:判断下面说法的正确性：所谓产品的失效，即产品丧失规定的功能。
对于可修复系统，失效也称为故障。
(V)例2：可靠度R(t)具备以下那些性质？ ( BCD) A. R(t)为时间的递增函数B. o w R(t) < 1C. R(0)=1D. R()=0若受试验的样品数是N o个，到t时刻未失效的有Ns(t)个；失效的有N f(t)个。
