2.可靠性增长试验用表

机械设计基础机械系统的可靠性测试与验证机械系统的可靠性是制造业中一个至关重要的方面。

工业产品的质量和性能都与其可靠性息息相关。

因此，在机械设计中进行可靠性测试和验证是必不可少的步骤。

本文将探讨机械系统可靠性测试和验证的基本原理和常用方法。

一、可靠性测试的基本原理可靠性测试是指在合适的实验条件下，对机械系统进行不同场景的测试，以评估其在特定使用条件下的可靠性。

通过模拟实际使用环境和工作负载，可以更好地了解机械系统在不同条件下的表现，进而改进设计和制造流程。

二、可靠性测试的方法1. 加速寿命测试：加速寿命测试是通过提高工作条件或增加外界环境影响，以缩短测试时间并模拟实际使用寿命。

这种测试方法常用于对细小零部件的可靠性评估，例如轴承、齿轮等。

通过加速寿命测试，可以更快地发现和解决可能出现的故障和磨损问题。

2. 可靠性试验：可靠性试验是在规定的测试条件下，定期对机械系统进行监测和评估。

通过记录和分析系统的故障数据，可以追踪系统的可靠性指标，并提前发现潜在问题。

常见的可靠性试验方式包括MTBF（平均无故障时间）试验、MTTR（平均修复时间）试验等。

3. 持续工作测试：持续工作测试是指将机械系统投入实际使用环境，并对其进行长时间的工作。

通过监测系统的工作情况和性能表现，可以评估系统在长期使用中的可靠性。

这种测试方法适用于对整个机械系统或大型设备的可靠性评估。

三、可靠性验证的方法可靠性验证是指通过实验和数据分析，验证机械系统是否达到了设计要求的可靠性水平。

以下是几种常见的可靠性验证方法：1. 故障模式与影响分析（FMEA）：FMEA是一种系统性分析方法，用于识别和评估不同故障模式以及它们对系统性能和可靠性的影响。

通过FMEA分析，设计人员和工程师可以发现并修复可能导致系统故障的弱点。

2. 可靠性增长试验：可靠性增长试验是指在机械系统生命周期的不同阶段进行的持续测试和评估。

通过对系统进行多次试验，可以逐步提高系统的可靠性，并验证设计和制造过程的可靠性。

众所周知，产品的可靠性是由设计决定的。

但是，由于受到各种原因的影响，设计缺陷总是难免的，产品在研制阶段往往达不到用户的可靠性要求，因此必须开展可靠性增长活动。

必须指出，可靠性增长活动不是针对设计低劣的产品的，而是针对经过认真设计仍然由于某些技术原因达不到要求的产品，而且可靠性增长活动比可靠性设计活动所需的资源和时间都多。

1、概述可靠性增长可从多个不同的角度来看，早期有关可靠性增长的一些工作主要集中在管理方面。

1970年Selby和Miller研制的可靠性计划与管理（RPM）模型是联系可靠性要求和实施计划的管理工具，可帮助确定所需样品数和设计方案通过增长过程的成熟时间，并可监测进展情况，评价对原计划进行调整的必要性。

但大多数情况下提及可靠性增长这一话题时，讨论的重点都是可靠性增长试验。

一般而言，为了证明设计的正确性以及设计中使用的模型和分析工具的有效性，试验是开发的标准、必要部分。

对于可靠性增长试验，大量的工作被用于研制各种统计模型，以便计划和跟踪通过试验所取得的可靠性增长。

由于试验费用很高，因此自然会把很多精力放在研制好的模型和注重可靠性增长过程上。

我们知道最常用的模型是Duane模型。

Duane的观点是把整个重点放在试验中发现失效，然后通过重新设计予以排除。

在笔者参加的某次“可靠性与风险分析先进课题”系列专题会议会议上，分组讨论中有一组的主题是“可靠性增长的范围和目的”。

会上讨论了把试验作为实现可靠性增长首选方法的状况。

其中一位成员提出，象卫星这样的产品，由于成本高，供试验的物品有限，因而极少可能进行那种和可靠性增长有关的试验。

对这种系统如何实现可靠性增长呢？2、可靠性增长更广泛的概念为解决不用试验能否实现可靠性增长的问题，讨论小组对设计经过演变最终形成样品的过程进行了评审。

一般来说，这是一个反复的过程。

由于不同性能要求常相互矛盾，因而需要反复的设计过程；设计优化时满足了一个要求但可能另一个要求就得不到满足。

5.关于软件可靠性常见设计方法的说法，错误的是()。

(得分：0.0)您的解答正确答案备选答案有避错设计方法有直错设计方法有容错设计方法有定错设计方法6关于可靠性预计的不正确说法是()。

(得分：0.0)×您的解答正确答案备选笞案可靠性预计应与功能性能设计同步进行。

可幸性预计是一个由局部到整体，由下到上的综合过程。

区可靠性预计不能发现设计中的薄弱环节。

常用的可靠性预计方法有评分预计法、元器件计数法、应力分忻法和相似产品法等。

7.一个由4个部牛组成的串联系统，4个部件的故障率分别是：人1=0.0002h,A2=000081n,A3=0.0004/h,34=0.0006/h, 影响系统可靠性的量薄弱环节是()。

(得分：00)×您的解答正确答奉备谎等塞部件1区部件2部件3部件48某产品的寿命服从指故分布，对抽取的6个样品共试验到2400h,没有发生故障，则当置信度为0.9,可宗度为0.8时的可靠度寿命下限()。

提示：(得分：0.0)×怒的解菩正确答案备选菩军F1395.5h1495.5h1595.5h1695.5h9.以下()不属于常用的概率分布。

(得分：0.0)您的解答正确答案备选答案威布尔皮尔逊正态指数14. 预防性维修保障分析主要采用的方法是()。

(得分：0 .0)×您的解答正确答案备选答案FEMARCMALORAO&MTA15. 不属于保障性设计特性台同参数的是()。

(得分：0 .0)您的解答正确答宰备选答宰运输尺寸重量受油速率各维修级别拆卸零件数量16. 制定综合保障工作计划的是()。

(得分：0 .0)您的解答正确答宰备选答案订购方承制方使用方论证方17. 下列关于综合保障主要原则的说法错误的是()。

(得分：0 .0) 您的解答正确答案备选答案应将保障性要求作为性能要求的组成部分在寿命周期各阶段应注意综合保障要素的协调论证阶段由于数据不全，可以不考虎保障问题。

第４５卷　第１１期２０２３年１１月系统工程与电子技术ＳｙｓｔｅｍｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＶｏｌ．４５　Ｎｏ．１１Ｎｏｖｅｍｂｅｒ２０２３文章编号：１００１ ５０６Ｘ（２０２３）１１ ３６９９ ０７　网址：ｗｗｗ．ｓｙｓ ｅｌｅ．ｃｏｍ收稿日期：２０２３０４１８；修回日期：２０２３０７０３；网络优先出版日期：２０２３０９０７。

网络优先出版地址：ｈｔｔｐｓ：∥ｌｉｎｋ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｕｒｌｉｄ／１１．２４２２．ＴＮ．２０２３０９０７．１３１２．００７基金项目：国家自然科学基金（７２２７１２３９）资助课题 通讯作者．引用格式：张点，邢云燕，蒋平．基于可靠性增长的可靠性鉴定试验方案［Ｊ］．系统工程与电子技术，２０２３，４５（１１）：３６９９ ３７０５．犚犲犳犲狉犲狀犮犲犳狅狉犿犪狋：ＺＨＡＮＧＤ，ＸＩＮＧＹＹ，ＪＩＡＮＧＰ．Ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｑｕａｌｉｆｉｃａｔｉｏｎｔｅｓｔｐｌａｎｂａｓｅｄｏｎｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｇｒｏｗｔｈ［Ｊ］．ＳｙｓｔｅｍｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，２０２３，４５（１１）：３６９９ ３７０５．基于可靠性增长的可靠性鉴定试验方案张　点，邢云燕，蒋　平（国防科技大学系统工程学院，湖南长沙４１００７３） 摘　要：针对现行可靠性鉴定试验标准ＧＪＢ ８９９Ａ中提供的试验鉴定方案存在试验时间过长或试验风险过大，且当前可靠性鉴定试验设计大多只依赖于产品自身的寿命数据，而对产品研制过程中的可靠性增长数据利用较少的问题，以寿命服从指数分布的产品为研究对象，基于美军陆军装备分析中心提出的可靠性增长模型ＡＭＳＡＡ模型对产品研制阶段的可靠性增长过程进行建模。

再利用Ｂａｙｅｓ方法基于产品可靠性增长过程的试验数据来获取产品寿命分布，计算产品可靠性鉴定试验方案的生产方风险和使用方风险，进而推导得到满足风险要求的产品可靠性鉴定试验方案。

通过实例分析以及与ＧＪＢ８９９Ａ所提出的试验方案对比，验证了所提方法的可行性与先进性。

可靠性的分析方法可靠性是指产品、系统、设备或服务在一定的时间内能够按照既定的要求完成任务和保持正常运行的能力。

可靠性分析是为了评估和提高产品或系统在特定环境条件下运行的能力，以保证其长期稳定性和可用性。

在可靠性分析中，可以使用多种方法来评估和分析产品或系统的可靠性。

以下是一些常用的可靠性分析方法。

1. 失效模式与影响分析（Failure Mode and Effects Analysis, FMEA）失效模式与影响分析是一种通过识别和评估故障模式及其潜在影响的方法。

它通过分析失效模式、确定失效原因、评估失效的后果和严重性，从而确定相应的风险等级，以制定相应的改进措施。

FMEA方法可以帮助识别和排除潜在的故障模式，减少故障的发生和影响。

2. 可靠性块图分析（Reliability Block Diagram, RBD）可靠性块图分析是一种利用块图的方式来描述系统的可靠性结构的方法。

通过将系统划分为不同的块，并将可靠性参数与每个块关联起来，可以计算整个系统的可靠性参数，如可靠性、失效率等。

可靠性块图分析可以帮助识别关键组件和路径，以便针对性地改进和提高系统的可靠性。

3. 可靠性增长分析（Reliability Growth Analysis, RGA）可靠性增长分析是一种在产品或系统开发阶段进行的可靠性评估方法。

通过记录和分析测试过程中的故障数据，可以评估产品或系统的可靠性增长趋势，并预测产品或系统在正常使用条件下的可靠性水平。

可靠性增长分析可以帮助确定错误的根本原因，改进设计和制造过程，并提高产品或系统的可靠性。

4. 故障树分析（Fault Tree Analysis, FTA）故障树分析是一种通过建立逻辑结构图来描述系统或产品故障的方法。

故障树使用逻辑门（与门、或门、非门）和事件来表示系统和组件的故障（事件），通过逻辑关系和概率计算，可以分析和评估系统的可靠性和故障传播路径。

故障树分析可以帮助确定系统故障的根本原因，以及采取相应的措施来预防和应对故障。

请详细介绍下可靠性增长试验的试验目的、试验方法以及常用的试验标准？答：可靠性增长试验的试验目的、试验方法以及常用的试验标准详细介绍如下：一、概述可靠性增长是指通过不断地消除产品在设计或制造中的薄弱环节，使产品可靠性随时间而逐步提高的过程。

可靠性增长基数，不仅适用于修复性产品，也适用于非修复性和成败型产品；不仅适用于硬件，也适用于软件；不仅适用于新品，也适用于老品改造及某些使用改进场合。

修复性产品的可靠性增长，通常是指同一产品的不同样机；非修复性产品的可靠性增长，通常是指不断改进的样品。

软件的可靠性增长既不受物理环境的约束，也不受可靠性筛选的影响。

可靠性增长技术既适用于电子设备系统，也适用于电子元器件。

但对电子元器件进行增长试验时，必须注意如下几个特点。

（1）元器件增长试验的可靠性指标需要采用失效率，MTTF或纠正有效性系数等；（2）对元器件进行增长试验时，受试产品的样品应尽可能大。

样本容量的大小，必须考虑到要有足够暴露薄弱环节的能力，要有备份量及用于验证纠正措施有效性的能力；（3）产品的失效分析工作，可以与试验并行进行，对产品采取纠正措施时要将纠正措施引入所有的样品，对电气元器件故障的纠正通常都采取延缓纠正方式；（4）当产品同时存在有多个失效模式时，应集中力量先消除主要失效模式后，再逐步消除其他的失效模式。

通过逐步消除失效模式的方式来促进产品的可靠性增长；（5）电子元器件通常都是批量生成的，其增长模型通常采用离散型增长模型。

二、试验目的可靠性增长试验是在产品研制过程中有计划地实行试验、分析及解决问题的一个过程.在这个过程中，产品处在实际环境、模拟环境或加速变化的环境下经受试验，以暴露设计中的缺陷。

所以，可靠性增长试验是在试验中激发产品故障、进行分析后采取有效的纠正措施、使产品固有可靠性得到不断提高的一种试验。

由于可靠性增长试验是通过“试验—分析—纠正“过程来提高产品的可靠性，所以它包含了对产品性能的监测、故障分析及其对减少故障再现的设计改进措施的检验。

北交23春《可靠性工程》在线作业一试卷总分:100 得分:100一、单选题(共15 道试题,共30 分)1.当其中任何一个单元失效时，都会引起系统失效的路集称为（）。

A.最小路集B.最小割集C.最小交集D.最小子集答案:A2.可靠性寿命特征最重要的是（）。

A.平均寿命B.可靠寿命C.特征寿命D.中位寿命答案:A3.工程中失效率与时间关系曲线有各种不同的形状，典型的失效曲线呈（）。

A.抛物线状B.直线状C.斜线状D.浴盆状答案:D4.产品分级可分为（）级。

A.4B.6C.8D.10答案:C5.失效率单位有菲特，1菲特等于（）/h。

A.10的5次方B.10的负5次方C.10 的9次方D.10的负9次方答案:C6.在可靠性理论中，（）是最基本、最常用的分布，适用于失效率为常数的情况A.指数分布B.威布尔分布C.正太分布D.对数正态分布答案:A7.C=A∩B是（）A.并集B.交集C.补集D.合集答案:B8.为了提高系统的可靠性，还可以贮备一些单元，以便工作失效时，立即能由贮备单元接替，称为（）。

A.贮备系统B.增加系统C.附加系统D.并联系统答案:A9.贮备失效率大于零而小于工作失效率的是（）。

A.热贮备B.冷贮备C.温贮备D.常贮备答案:C10.在一般网络可靠性模型中，用一定函数式来表示部件的两态对系统两态的影响，这个函数式称为（）。

A.函数B.态函数C.网络函数D.结构函数答案:D11.当产品寿命服从指数分布时，平均寿命θ失效率γ互为（）。

A.正比B.反比C.倒数D.常数答案:C12.产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的概率称为（）。

A.可靠度B.失效概率C.失效率D.失效概率密度答案:A13.威布尔分布的形状参数m=1时（）。

A.曲线随时间单调下降B.曲线为指数曲线C.曲线随时间出现峰值，再下降D.曲线接近正态分布答案:B14.A∩(B∪C)=(A∩B)∪(A∩C),A(B+C)=AB+AC是（）。

可靠性工程师模拟题及答案21.关于环境适应性与可靠性关系的说法，正确的是（）。

两者都与装备所遇到的环境密切相关，而环境条件不仅指寿命期遇到的极端环境条件，还包括整个寿命周期中可能遇到的各种环境条件。

2.关于平均修复时间的说法，正确的是（）。

修复时间不是一个确定量，而是受到多种因素的影响，因此一般只作为使用参数参考。

维修总时间与被修复产品的故障总数之比可以用来评估维修效率，而维修级别也会影响修复时间。

3.关于可靠性强化试验中高/低温试验剖面的说法，正确的是（）。

每步保持时间应包括产品完全热/冷透的时间和产品检测所需时间。

步长通常为10℃，但在某些情况下可以增加到20℃或减小到5℃。

起始点温度一般在室温或接近室温的条件下开始，而步长在高/低温工作极限后调整为15℃或更长。

4.关于可靠性增长试验（RGT）的说法，错误的是（）。

RGT是产品工程研发阶段中的一个可靠性工作项目，但受试产品必须经过环境应力筛选才能进行试验。

RGT一般安排在工程研发基本完成之后和可靠性鉴定（确认）试验之前，其目的是通过近似于工作环境条件下的试验来暴露设备的故障。

5.下列不属于“通用质量特性”的是（）。

舒适性不属于通用质量特性，而可靠性、维修性和安全性都是通用质量特性。

6.可靠性鉴定试验和寿命试验是为了验证产品是否达到了规定的可靠性或寿命要求的。

而可靠性增长试验是通过暴露设备的故障来逐步提高其可靠性。

7.制定综合保障计划的是订购方，其目的是确保装备在整个使用寿命周期中得到有效的支持和维护。

8.制定综合保障工作计划的是承制方，其目的是根据综合保障计划制定具体的保障措施和工作计划。

9.纠正措施报告中必需包含截止日期、责任部门和故障证据，而故障费用不是必需的。

10.关于分布参数点估计解析法的说法，错误的是（）。

最小二乘法和极大似然法并不适用于所有情况，而矩法只适用于完全样本情况。

最好线性无偏和最好线性不变估计法只适用于定数截尾情况，而极大似然法适用于定数截尾情况，并且求解方法相对简单。

可靠性增长试验及其评价方法3．可靠性增长试验试验数据的处理由于产品在可靠性增长试验过程中，受试产品的技术状态处于不断地变化之中，其故障率也在不断地变动，因此可靠性增长过程中的产品，不能采用指数分布的假设对其故障数据进行处理。

除非在产品每次状态发生变化后，单独进行一次该状态下的可靠性试验，来评价变化后的可靠性水平，但这样做，费时费钱，工程上很难支持这种做法。

a ．增长趋势有效性检验为了对产品可靠性增长试验中发生的故障数据进行有效地处理与分析，以便对可靠性增长过程实施科学地监控。

根据统计数据处理的一般要求，必须首先对所获得的故障数据，进行增长趋势的有效性检验。

其目的是确认产品经过不断地设计和制造工艺等方面的改进后，其可靠性是否已有明显提高（统计意义上）。

增长趋势有效性检验的方法，可借用国际标准IEC 60605-6或国标GB 5080.6推荐的关于恒定失效率假设的有效性检验方法，其具体方法如下：设受试产品总数为n 个，Ti 为发生第i 次故障时所有参试产品的总累积有效试验时间（r i ,,2,1 =），T 为试验中止时所有受试产品的总累积有效试验时间。

当第r 个故障发生时试验立即中止，有Tr T =；否则在其它时间中止，有Tr T >。

按下式求出检验用统计量χ值：∑==mi TiT1lnχ (1) 其中 当Tr T =时 当Tr T >时 选取检验显著性水平C -=1α,这里C 为置信度，常取90%和95%，如出现),(m c f >χ则可认为该产品具有显著的可靠性增长趋势，否则不能确认其可靠性有明显的增长趋势。

),(m c f 值可由表1查得。

在MIL-HDBK-781和GJB 1407中，还推荐了另一种用于确认产品可靠性增长趋势的U 检验法。

即先求出检验用统计量U 的值1221m T mTt U mi i ∑=-= (2)式中m T t i ,,意义同(1)式规定。

表1增长趋势检验),(m c f 表⎩⎨⎧-=rr m 1选取检验显著特性水平α,如出现),(m U U α-<则认为产品可靠性有显著的增长趋势；否则不予确认，),(m U α值可由表2查得。