产品寿命可靠性试验MTBF计算规范 一、目的： 明确元器件及产品在进行可靠性寿命试验时选用标准的试验条件、测试方法 二、范围： 适用于公司内所有的元器件在进行样品承认、产品开发设计成熟度/产品成熟度（DMT/PMT）验证期间的可靠性测试及风险评估、常规性ORT例行试验 三、职责： DQA部门为本文件之权责单位，责权主管负责本档之管制，协同开发、实验室进行试验，并确保供应商提交的元器件、开发设计产品满足本文件之条件并提供相关的报告。 四、内容： MTBF:平均无故障时间 英文全称:Mean Time Between Failure 定义:衡量一个产品（尤其是电器产品）的可靠性指标,单位为“小时”.它反映了产品的时间质量,是体现产品在规定时间内保持功能的一种能力.具体来说,是指相邻两次故障之间的平均工作时间，也称为平均故障间隔,它仅适用于可维修产品,同时也规定产品在总的使用阶段累计工作时间与故障次数的比值为MTBF
MTBF测试原理 1.加速寿命试验 (Accelerated Life Testing) 执行寿命试验的目的在于评估产品在既定环境下之使用寿命. 常规试验耗时较长,且需投入大量的金钱,而产品可靠性资讯又不能及时获得并加以改善. 可在实验室时以加速寿命试验的方法,在可接受的试验时间里评估产品的使用寿命. 是在物理与时间基础上,加速产品的劣化肇因,以较短的时间试验来推定产品在正常使用状态的寿命或失效率.但基本条件是不能破坏原有设计特性. 一般情况下, 加速寿命试验考虑的三个要素是环境应力,试验样本数和试验时间. 一般电子和工控业的零件可靠性模式及加速模式几乎都可以从美军规范或相关标准查得,也可自行试验分析,获得其数学经验公式. 如果温度是产品唯一的加速因素,则可采用阿氏模型(Arrhenius Model),此模式最为常用. 引进温度以外的应力,如湿度,电压,机械应力等,则为爱玲模型(Eyring Model),此种模式适用的产品包括电灯,液晶显示元件,电容器等. 反乘幂法则(Inverse Power Law)适用于金属和非金属材料,如轴承和电子装备等.
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
精心整理土木工程学院工程课程报告 课程：《岩土工程测试》 班级： 专业： 3.6、动力触探试验 .............................................................................. 错误!未指定书签。 3.7、岩石力学参数测定 ...................................................................... 错误!未指定书签。 3.8、软岩及土的流变试验 .................................................................. 错误!未指定书签。 3.8.1、软岩的特征与流变特性 .......................................................... 错误!未指定书签。 3.9、岩土中的应力测量 ...................................................................... 错误!未指定书签。 3.10、超声波测试 ................................................................................ 错误!未指定书签。 3.11、桩基检测试验 ............................................................................ 错误!未指定书签。
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岩土工程的现状及发展 作者：陈东佐， 李静， Chen Dongzuo， Li Jing 作者单位：陈东佐,Chen Dongzuo(太原大学,建工系,山西,太原,030009)， 李静,Li Jing(山西城市建设职工中专,山西,太原,030013) 刊名： 太原大学学报 英文刊名：JOURNAL OF TAIYUAN UNIVERSITY 年，卷(期)：2003,4(3) 被引用次数：2次 本文读者也读过(10条) 1.李远耀.殷坤龙.代云霞基于广义Hoek-Brown准则强度折减法的岩坡稳定性分析[会议论文]-2008 2.谢国忠.曾庆招浅谈岩土工程的发展[期刊论文]-四川建材2006,32(6) 3.胡岱文.吴曙光土力学与基础工程课程教学改革与实践[会议论文]-2006 4.龚晓南.马克生.白晓红.梁仁旺.巨玉文.张小菊复合地基沉降可靠度分析[会议论文]-2002 5.李晓俊.白晓红.黄仙枝土工带加筋碎石土本构关系的三轴试验研究[会议论文]-2004 6.陈东佐.梁仁旺水泥土桩及CFG桩复合地基问题的探讨[期刊论文]-太原理工大学学报2003,34(3) 7.阎凤翔.白晓红.梁仁旺.栗润德太原东山黄土静力与动力性质对比[会议论文]-2004 8.白晓红.黄仙枝.岂连生土工加筋带技术在建筑地基中应用[会议论文]-2006 9.王佳.白晓红.贺武斌.贾军刚湿陷性黄土的原位载荷试验研究[会议论文]-2005 10.张平.尹建军.杨存龙.李宁.ZHANG Ping.YIN Jianjun.YANG Cunlong.LI Ning H-B准则及其在某公路隧洞支护设计中的应用[期刊论文]-中南公路工程2006,31(6) 引证文献(2条) 1.王元锋.黎来福.张虹野浅议岩土工程新发展[期刊论文]-山西建筑 2007(33) 2.唐春海上部结构与地基基础静力共同作用研究的回顾与展望[期刊论文]-中国科技信息 2005(12) 本文链接：https://www.doczj.com/doc/3d15358921.html,/Periodical_tydxxb200303012.aspx
岩土工程勘察的可靠性控制和置信度
岩土工程勘察的可靠性控制和置信度 作为工程建筑场地,工程设计所需的地质参数的可靠性如何,直接关系到工程建设的经济与安全性。探讨岩土工程地质参数精度评价的方法，包括数据优选、确定最优样本及计算可靠度。按不同设计阶段给定的目标值评价其置信度。 我们对地质体的认识就是从随机现象开始，从观测或试验所积累的丰度，数据的离散性决定了地质参数的变异性。这就有一个精度问题。样本多、指标精度高，置信概率大，其工作量和消耗的费用也大。反而从有限的测试样本中统计出来的指标，其可靠性是不高的。 一、当前岩土工程勘察实行市场化、全面放开，勘察单位互相竞争，相互压价，最为突出的问题是： 1、对场地土层取原状土试样数量少，把不同成因的土层亦归为一层 取6件土样。 2、布孔：把勘探孔布在建筑物中间，造成二排孔变成一排孔，或变 成一个梅花型和变成一个折线形。有的在复杂的山前倾斜平原 中，也不论地质条件复杂程度如何，仍按方格网布孔。孔的间距 定在规范允许的上限，造成控制不了查明暗藏的河道、河滨等对 工程不利的埋藏物夹层或透镜体的分布范围。 3、钻探：对要求鉴别地层和取样钻孔，开孔就采用送水钻进的方 法。钻进中，把水量开得很大，使孔内岩芯搅成泥返出孔口，同 时回次进尺把主要持力层或重点部位控制在0.5米以上，一般地层钻进中回次进尺也超过2米，在巨厚的淤泥质土中，回次进尺甚
至达10多米，对于钻粉土、砂层和卵石层，没有采用优质泥浆，泥浆的浓度也未控制，致使出现坍孔、埋钻，取不上岩芯，造成岩芯采取率达不到规范的要求。 4、取样：对采取I、II级土试样，不用薄壁取土器取土样或快速连续 静压方式贯入器，采取原状土试样，而采用直接从送水冲出来的岩芯，或从岩芯管中顿出来的岩芯装入铁皮筒中，作为原状土试样，没有及时进行贴标签、封蜡、用胶带纸代替蜡封口，导致土样严重失水。运输土样也没有专用土样箱，扰动、振动，致使含水量、孔隙比、液性指数、压缩性系数和抗剪强度指标严重失 真。 5、地下水的量测：地层中有潜水含水层和承压含水层时没有采取止 水措施，将被测潜水含水层和承压含水层隔开量测水位，只测得一个混合水位和水头，常作为孔隙潜水位。 6、原位测试：对标贯和动探试验不规范行为：①没有清除孔底废土 就进行试验。②试验中深度不到底，其结果与野外鉴定和室内试验结果不吻合，出现偏低情况。③动探和标贯器破损严重仍在使用，导致数据严重失真。进尺过大导致分层困难。 7、室内岩土试验：试验人员发现异常情况，未与原始记录核对。不 对实验结果进行分析对比，给工程质量安全留下隐患。 8、地基评价：勘察报告定性多，定量少，尤其是对岩土体的变形、 强度和稳定性定量分析少。地基评价一般化，老一套，真正解决施工问题的很少。①每个场地只取一件水样就对建筑材料腐蚀性
谈遗传算法在岩土工程可靠度分析中的应用 摘要：在岩土工程中影响工程安全性的因素都存在着不同程度的不确定性，可 靠度分析方法就是对这些不确定性进行研究，并估计它对岩土工程安全性的影响。运用遗传算法的原理对岩土工程中的可靠指标进行计算，并对验算点的全局优化 算法进行设计。在岩土工程可靠度分析中运用遗传算法原理，克服了传统方法的 缺点，避免了求导数工作的繁琐。 关键词：遗传算法；岩土工程；可靠度分析；应用 引言： 岩土要错综复杂具有变异的性质，因此岩土工程具有不确定性的特点，在进行施工时必 须全面考虑工程的各种不确定性因素，如岩土的物理性质、荷载、抗力等变力，进而提高工 程的安全可靠性。但是由于岩土工程的受力变形机制的复杂性，很难用解析的方法获得作用 效应的显式解，而且功能函数的隐式具有非线性程度高。Duncan 在传统安全系数的基础上提 出了一种简单的可靠度分析法。这种方法只有使用和常规分析中类型和数量相同的数据就可 以进行近似的可靠度的分析。在岩土工程的可靠性分析中，经常采用的方法有一次二阶矩和 二次二阶矩及优化方法等。这些方法对于极限状态的方程是线性方程，而且各个随机变量服 从正态颁布，因此得到的可靠指标和可靠度都是精确的，因此只对显式的功能函数适用。否 则结果就是近似的，有些甚至还会出现不收敛的现象。因此许多学者开始寻找其他的数值方法。有的学者提代出采用一种同时取功能函数级数展开的一次项和二次项的方法，提出了采 用二次二阶矩法和基于四阶矩的最大熵密度法。还有一种加到求解可靠指标的基本问题的方法。也就是求解可靠指标发球求解极限状态曲面到原点最短距离的优化问题的方法。优化方 法求解可靠指标是一种非常有效的求解方法。但是目前大部分优化方法求解是非常复杂的， 在求解时可能会运用于功能函数的二阶偏导数或者逆矩阵，甚至有时还陷入了局部极小值。 本文基于可靠指标的几何涵义，采用遗传算法对岩土工程的可靠度进行计算，希望能够在数 量不多的模拟次数中达到精度的要求，同时得到可靠性指标和设计验算点，进而适应岩土工 程功能函数的高次非线性和复杂性。 一、可靠性分析的可行性 可靠性分析法在我国于20世纪80年代开始通知于岩土工程实践中，在21世纪后，可这 个方法得到了许多学生的关注，并对其实用性进行了考察验证，可以得知这种方法是可行的。岩土工程中存在着许多不确定的因素，因此人们对传统的定值法设计产生了疑问。如1970 年8月，旧金山港口修建一座轻型码头的过程，水下边坡就发生了失稳。这是由于按照以前 的经验可知旧金山地区在这个海湾土层开挖水下边坡坡比至少为1：1，进行LASH码头边坡 稳定分析可知1：1坡度的边坡的安全系数为1.25。这个安全系数是确定性方法来进行分析的，通过计算可知这个边坡是稳定的。可是在实际的施工过程中却出现了换称现象。后来采 用Taylor 级数展开技术分析可靠性，则得到边坡的失效概率为18%，由此可见，边坡的稳定 性破坏的风险很大。由此可见，如果运用可靠度分析确定边坡的合理坡比可以节省土方工程量，还可以避免结构失稳而带来的经济损失。由于岩土强度测试具有较大的离散性，传统的 确定参数和安全系数的概念已不完全适用。可靠度理论为岩土力学提供了一种合适的分析的 方法，这种方法以概率理论为基础，能够为岩土结构的设计提供可靠依据，在保证工程安全 的同时，减少了工程破坏的经济损失。 二、遗传算法原理 遗传算法的解题能力强而且适应范围广，近些年来，遗传算法在岩土工程中应用的越来 越多。GA根据生物进化论和遗传学论采用数学的方法对生物进化的过程进行模拟，并把问题的求解转化为对一群染色体的一系列操作。通过转化，收敛到一个最能适应环境的染色体上面，进而求得问题的最优解。在一个给定的优化问题中，可以把目标函数设为F= f(x,y,z) x,y,z∈Ω,F∈ R (1)在式子中， x,y,z都是自变量;Ω是解空间; F是解的优劣程度，; f是映射函数。要想求求(x＊,y＊,z＊),可以先求其最小值， 则GA的求解如下：
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
岩土工程中安全系数和可靠度的探讨 【摘要】简单的可靠度分析方法不需要复杂的理论和难懂的术语, 仅仅在常规分析的基础再向前一步,就可以在日常岩土工程实践中应用。简单的可靠度分析不仅能够评价计算中参数不确定性带来的综合影响,而且还为常规分析提供了有益的补充。可靠度分析所需要的附加数据—标准差—可以使用与常规分析相同类型和数量的数据获得。 该方法的简单和实用性通过稳定计算实例得到了验证。 1 简介 在常规岩土工程实践中使用基于经验的安全系数是合乎逻辑的。然而,通常在同一类应用中,如长期边坡稳定,使用相同的安全系数值,而忽略了问题的不确定性。在规范或习惯中,常将同一个安全系数应用于不确定性变因素化很大的不同条件,这样就不太合理了。 可靠度计算能够估计不确定因素的综合效果,以及区分不确定性的相对大小。虽然有这么多的优点,但是可靠度方法在日常岩土工程中使用的还很少。这主要有两个原因：首先, 大多数岩土工程师不太熟悉可靠度理论的术语和概念；其次,人们常常误以为可靠度理论在绝大多数情况下需要更多的数据、时间和努力。 Christian等（1994）、Tang（1999）和其他一些学者已经将可靠度理论解释得非常清楚,而且还介绍了许多精彩的在岩土工程中的应用实例。本文的主要目的在于说明可靠度能够以最简单的方式应用于岩土工程实践,而不需要额外的数据、时间和努力。只要使用与常规分析中相同类型和数量的数据,就可以进行近似但却十分有效的可靠度分析。 如果采用相同类型的数据、判断和简化,简单可靠度分析的结果将和常规确定性分析的结果精度一致。由于两种方法精度一致,因此可以互为补充和提高。 在这里并不是夸大可靠度分析而抛弃安全系数分析方法,而是建
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
目录 1.目的 2.范围 3.样品要求 4.试验项目和方法 1）高温动作 2）低温动作 3）高温贮藏 4）低温贮藏 5）常温（3- 5 PCS）老化 6）高温高湿试验 7）高低温循环冲击试验 8）跌落试验 9）振动试验 10）高压测试 11）静电测试 12）过压、欠压测试 13）内部检查 14）机械操作试验 15）涂膜试验 16）CD门、卡门耐强度试验 17）按钮、CD门、面壳压力试验 18）移行试验 19）撞击试验 20）盐雾试验 21）电池寿命试验 22）温升试验 23）手挽强度试验
1. 目的 为了保证本公司的产品设计、开发和制造质量，规范可靠性试验的方法和标准。 2. 范围 本文件适用于本公司的所有产品，若客户有指定规格，将以指定规格为根据。 3. 样品要求 3.1 产品外观应整洁，表面不应有凹痕、划伤、裂缝、变形、毛刺、霉斑等缺陷，表面涂 层不应起泡、龟裂、脱落。金属零件不应有锈蚀及其他机械损伤。灌注物不应外溢。 开关、按键、旋钮的操作应灵活可靠、零部件应紧固无松动、指示正确，各种功能应 正常工作，说明功能的文字和图表符号标准应正确、清晰、端正、牢固。 3.2 样品应检查OK后才可以进行可靠性试验。如果存在不良，在该不良对所做试验无影响 的情况下，可以进行相关试验，但试验前必须详细地记录不良现象。 4. 试验项目和方法 4.1 高温动作（3-5 PCS） a.试验方法: 样品应在不包装,将处于温度40℃或45℃湿度60%的恒温槽中工作8H以后，在当时的温度环境下进行检查，所设置的动作状态是指CD+REC/MP3+REC/TAPE+REC/RADIO+REC状态，VR开到最大,电压设定为规格加10% 。 b.产品备注条件: 出口产品: 45℃/4小时/湿度60%/音量开100%/电压提高10% OEM产品: 40℃/8小时/湿度60%/音量开70%/电压提高10% 内销产品: 40℃/4小时/湿度60%/音量开100%/电压提高10% c.标准 样品在温度为40℃±2℃湿度60% RH(手板机和PP机为45℃±2℃)湿度60% RH时应能持续工作8H,并符合“3”的规定。 4.2 低温动作（3-5 PCS） a.试验方法： 样品在不包装，试验机将处于温度-10℃的恒温箱槽内工作8小时以后，在当时的温度环境下进行检验，所设置的动作状态要求同4.1相同。 b. 产品备注条件: 出口产品: 0℃/4小时/音量开100%/电压提高10% OEM/内销产品: -5℃/4小时/音量开100%/电压提高10% c. 标准： 样品在温度为-10℃±2℃（带有CD功能为0℃±2℃）时持续工作8H，样品应符合“3” 的规定。 [注：低温情况下无须湿度否则会结冰 OEM定义: 代工,帮代其他厂商做的产品]
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
可靠度试验规范
目 录 1. 目的 (1) 2. 范围 (1) 3. 职责 (1) 4. 定义 (1) 5. 试验内容 (1) 5.1环境试验(Environmental Test) (1) 5.2耐久性试验(Durability Test) (5) 5.3可靠度试验(Reliability Test) (7) 5.4 M.T.B.F 試驗 (9) 6. 参考资料 (9) 修定记录 版本 修订日期 修改内容
新增
1.目的：为确保产品在任何环境皆能维持其品质，特订定本试验规范，其重点在确保产品的信赖 性及可靠性。 2.范围：本公司所生产之各种产品。 3.职责： 3. 1品管：负责制定与执行可靠度测试及问题追踪 3.2研发：负责新开发样品之提供、可靠度作业相关信息、技术与测试问题点改善分析 3.3资材：负责量产样品之提供 4.定义： 4.1 ORT(On going Reliability Test)－持续生产可靠度试验 4.2 蓝牙（Blue tooth）=无线传输 4.3 E.S.D(Electro Static Discharge) —静电放电 4.4 M.T.B.F(Mean Time Between Failure) —平均故障间隔 5.试验内容： 5.1环境试验(Environmental Test)： (1)温度循环试验(动态)(Operating Temperature Cycle Test)：鉴别产品潜在温度循环作业问 题，亦有助于可靠性之评估 A. 测试条件：高温45 ℃到低温-5 ℃测试。 B. 测试标准：做高温开机及低温开机，测试完后必须做电气功能测试。 Ⅰ试验前，确认电气功能。 Ⅱ试验后，确认电气功能正常。 C. 测试步骤：将待测物置入恒温恒湿机中测试，并把所提供客户的配备置入使待测物 满载(待机状态)下工作。 D. 参考标准：INTEL DOC. #58178 REV-01 (TEMPERATURE OPERATING) E. 作业参数：
岩土设计中可靠性的探究 随着各种工程建设技术的大力发展与进步，岩土设计的应用和普及已成为现代网络技术发展的一种必然趋势，为更好的发展和支持岩土设计项目的进步，促进光其在工程建设领域的应用，岩土工程的可靠性设计基于大量的参数的基础，还具有一定的应变性，是基础工程设计理念最核心的一块，也是研究里最受关注的一块。 标签：岩土工程设计可靠性 1我国岩土工程可靠性理论的发展 岩土工程可靠性原来的含义是指一个人是否守信义，或者人们对某市某物是否真实的一种主观判断行为，可靠性概念无法测度，比较模糊。在第二次世界大战期间，为了提高军事器材的使用效率，军事专家需要对器材具有一个准确的认识，因此，出现了采用统计学方法和概率论方法来分析和研究器械元件可靠性的活动。在世界大战之后，人们逐渐认识到可靠性分析的重要性，于是抓紧对可靠性进行研究，从而形成了一门新的学科门类――可靠性工程学。在上世界中叶的时候，可靠性工程学开始运用于土木工程领域，从而开启了岩土工程分析设计的新纪元。 2我国岩土工程可行性分析的发展 岩土工程可行性研究存在的不足：我国对于岩土工程的可行性理论的引进和研究是从上世纪70 年代后期开始的，距今已有三十多年的发展历史。在这个过程中，岩土工程的可行性研究呈现出自己的发展特点，主要表现为：岩土工程可行性研究起步较晚，发展速度较快，可行性研究面很广，规模庞大，在某些方面已经达到了世界先进水平。然而，我国对于岩土工程的可行性研究也存在不足，主要表现在：岩石方面的可行性研究比较少，岩土动力学的研究不够充分，岩土工程的特点没有得到研究者的关注，岩土力学物理机制与可靠性研究之间的结合不够紧密，有些方面的研究不够深入等。岩土工程可行性研究取得的成绩：在30 年的可靠性研究发展过程中，取得了不小的成绩，发表了一系列的学术论文和专著，其内容很广泛，包括可靠性理论的系统论述，关于建筑工程中的沉降概率情况分析，岩土参数的统计规律和渗透问题，以及岩土参数的数学统计模型等。这些成果的取得集中反映了我国在可靠性研究领域的进展情况。 3岩土工程可靠性设计需要解决的问题 岩土工程可靠性设计需要解决许多问题，这些问题包括：对收集、观察或者试验获得的数据进行分析处理，其中获得的数据包括岩土的属性、周围环境以及荷载等，处理的内容很多，包括统计参数的预测和计算，岩土工程设计参数的概率分布拟合度的验证等；对岩土工程现场进行勘察和取样，并进行初步的试验设计；采取合适的压实技术，使用合适的质量控制措施；通过计算，分析破坏概率
考虑土体不均匀性的岩土工程可靠度分析水利水电岩土工程包含多种不确定性因素,如岩土体参数不确定性、测量误差导致的认知不确定性和模型不确定性等,其中岩土体固有的不均匀性对岩土工程可靠度分析有重要的影响。由于土体普遍经历不同的地质、环境和化学作用,这导致不同深度的土体特性参数如抗剪强度参数往往呈现随深度变化的趋势,然而,目前大多数岩土工程可靠度分析虽然考虑了土性参数空间变异性的影响,但是土性参数随深度变化趋势对岩土结构物可靠度的影响还缺少深入的研究,如抗剪强度参数均值或标准差随深度变化对岩土结构物可靠度的影响规律等。 另一方面,实际岩土工程中还存在另一种形式的岩土体不均匀性,即地层变异性。它表现为不同类型岩土材料的互相嵌套或一种类型土体材料在另一种较均质土体材料中不规则出现。 这种地层变异性在其他领域如石油勘探、地下水及污染物运移研究中得到了足够的重视。岩土工程领域虽然很早就意识到地层变异性对岩土工程安全的影响,如有研究表明地层变异性对滑坡分布和方向有重要影响。 然而,地层变异性对于岩土工程可靠度的影响还未见研究。此外,石油勘探,地下水污染物运移中都是采用基于大尺度分析的地层变异性模拟方法。 对于大多数岩土结构物来说,这种地层变异性模拟方法不一定适用。因此,亟需发展适用于岩土结构物尺度的地层变异性模拟方法,在此基础上探讨地层变异性对岩土结构物可靠度的影响规律。 此外,现有的考虑空间变异性的边坡可靠度分析大多关注边坡失效概率的计算,对于空间变异性对边坡失效模式的影响研究不够深入,而边坡最危险滑动面直接决定着边坡失稳的规模和尺寸,直接影响边坡失效后果评估。非常有必要深
入研究土体参数空间变异性对边坡最危险滑动面分布规律的影响。 针对上述3个关键科学问题,本文重点研究土体抗剪强度参数随深度变化的空间变异性和地层变异性模拟方法,在此基础上探讨这两种土体不均匀性对岩土结构物可靠度的影响规律,同时研究土体参数空间变异性对边坡最危险滑动面的影响。主要研究内容包括：基于非平稳随机场的土体抗剪强度参数空间变异性建模方法、土体空间变异性对边坡最危险滑动面的影响、考虑土体参数空间变异性的岩土结构物可靠度分析方法、基于钻孔资料的耦合马尔可夫链水平方向转移概率矩阵估计、考虑地层变异性的边坡稳定性分析方法。 主要工作及结论如下：(1)阐述了考虑土体不均匀性的岩土工程可靠度分析的研究背景及意义,回顾了岩土参数不确定性的建模方法,指出了存在的问题和需要改进的方向。归纳了考虑参数空间变异性的岩土工程可靠度分析方法及研究对象。 简要概述了地层变异性在岩土工程领域的研究现状,分析了考虑地层变异性的岩土工程可靠度关键问题,介绍了马尔可夫链模型在工程领域的应用情况。(2)为了研究抗剪强度参数随深度变化趋势对岩土结构物可靠度的影响,提出了表征抗剪强度参数空间变异性的非平稳随机场模型及其模拟方法。 从经验公式和实测数据两方面验证了不排水抗剪强度参数和有效内摩擦角随土体深度变化的趋势,指出了两者非平稳随机场模型的差异,建立了不排水抗剪强度参数和有效内摩擦角的非平稳随机场模型,为利用总应力和有效应力方法考虑参数随深度变化趋势的空间变异性奠定了一定的理论基础。(3)针对考虑岩土体参数空间变异性的边坡最危险滑动面分布特征问题,提出了考虑土体抗剪强度参数空间变异性的边坡最危险滑动面确定方法,探讨了土体抗剪强度参数的波
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？
多种结构可靠度计算方法的快速实现 徐 港 1,3 王 青2 王永明 3 (1.华中科技大学土木与力学学院,武汉430074;2.广西大学土木建筑工程学院,南宁530004;3.三峡大学土木水电学院,宜昌440332) [摘 要] 本文在总结多种结构可靠度计算方法的基础上,提出了应用Matlab 快速实现这些算法的设想,并对常用的一 次二阶矩法、蒙特卡罗法以实例的形式介绍了计算过程。 [关键词] 结构可靠度;一次二阶矩法;Matlab ;蒙特卡罗法 [中图分类号] T U31112 [文献标识码] A [文章编号] 10012523X (2004)0620007203 FAST REALIZATION OF SEVERAL CALCU LATION METH ODS OF STRUCTURAL RE LIABI LITY Xu G ang Qing Wang Y ong 2ming [Abstract ] Summing up several calculation method of structural reliability ,the thesis presents the assumption that we can realize it fleetly on Matlab ,and the fast realization of s ome usually method such as first 2order second 2m oment method and M onte Carlo method. [K eyw ords ] S tructural reliability ;First 2order second 2m oment method ;Matlab ;M onte Carlo method 收稿日期:2004-02-28 作者简介:徐 港(19742),男,内蒙古包头市人,毕业于武汉水利电 力大学,现为华中科技大学在读硕士生。 1 概述 可靠度的计算方法从研究的对象来说可分为点可靠度计算方法和体系可靠度计算方法。由于可靠度研究本身的复杂性,目前对结构体系可靠度的研究还很不成熟,仍处于探索阶段。而结构点可靠度的计算方法已较成熟,主要有:一次二阶矩法、高次高阶矩法、响应面法、蒙特卡罗法及随机限元法等[1]。但这些方法在研究或应用中存在的一个共同难点,就是涉及到大量的数学运算。通常的做法是利用计算机高级语言编程求解,但这样一来无疑增大了这些计算方法应用的难度。因为它不仅要求人们要有较好的编程能力,同时还应熟练掌握各种数学算法。那么,是否有一种能快速、准确地实现多种结构可靠度计算方法的好办法呢?经笔者实践,认为充分利用Matlab 的强大数值计算功能,便可很好地实现这一设想。 2 Matlab 简介 Matlab 是由Mathw orks 公司开发的,它不仅是一个强大 的集数值计算、符号运算及图形处理等功能于一体的可跨操作系统平台的科学计算软件,同时又是一种更高级,更自由的计算机语言,几乎能满足所有的计算需求。Matlab 有20多个工具箱,如:统计工具箱、偏微分工具箱、优化工具箱、神 经网络工具箱、模糊逻辑工具箱等等,汇集了大量数学、统计、科学和工程所需的函数[2]。其中与可靠度分析最直接相关的便是统计工具箱,包含了20多种随机变量分布类型的概率分布、参数估计与假设检验、线性模型与非线性模型分析、多元统计分析、试验设计以及统计工序管理的相关函数。 下面以点可靠度分析计算中最常用的一次二阶矩法和蒙特卡罗法为例来阐述本文的观点。 3 一次二阶矩法 一次二阶矩法是实际工程中最主要的计算结构可靠度的方法,按计算精度及简化条件的不同又可分为:均值一次二阶矩法、改进一次二阶矩法、JC 法及几何法等。而其中较常用的是改进一次二阶矩法和JC 法。 改进一次二阶矩法适用于结构功能函数所含基本随机变量为独立、正态变量情况。其主要计算难点就是解方程组困难,传统的做法无论是手算还是机算都要迭代求解,故绝大多数情况也只能求得近似解,且求解过程繁杂。但在 Matlab 中则可利用其强大的符号计算功能快速的求得精确 解,如以下算例: 例:已知极限状态方程为Z =g (f ,w )=fw -1140=0,且 f 、w 均服从正态分布,方差μ,变异系数δ分别为:μf =38,δf =0110;μw =54,δw =0105。 求可靠指标β。对本题详细求解过程见参考文献[3],代入相关数据运算便可得出如下方程组: cos θf = - 3.8w 3 (2.7f 3)2+(3.8w 3)2 7 第31卷第6期2004年6月 建 筑 技 术 开 发 Building T echnique Development V ol.31,N o.6 Jun.2004
岩土工程研究领域问题综述 马逸群 核工业金华工程勘察院 【摘要】：本文根据岩土工程学科特点对岩土工程发展的要求、趋势、影响进行综合分析，指出重视的研究领域，同时展望岩土工程的发展前景。 【关键词】：岩土工程领域问题分析综述 一、岩土工程测试技术 岩土工程测试技术一般分为室内试验技术、原位试验技术和现场监测技术等几个方面。在原位测试方面，地基中的位移场、应力场测试，地下结构表面的土压力测试，地基土的强度特性及变形特性测试等方面将会成为研究的重点，随着总体测试技术的进步，这些传统的难点将会取得突破性进展。虚拟测试技术将会在岩土工程测试技术中得到较广泛的应用。及时有效地利用其他学科科学技术的成果，将对推动岩土工程领域的测试技术发展起到越来越重要的作用，如电子计算机技术、电子测量技术、光学测试技术、航测技术、电、磁场测试技术、声波测试技术、遥感测试技术等方面的新的进展都有可能在岩土工程测试方面找到应用的结合点。测试结果的可靠性、可重复性方面将会得到很大的提高。由于整体科技水平的提高，测试模式的改进及测试仪器精度的改善，最终将导致岩土工程方面测试结果在可信度方面的大大改进。 二、地基与建(构)筑物不同介质相互作用分析 当天然地基不能满足建(构)筑物对地基要求时，需要对天然地基进行处理形成人工地基。桩基础、复合地基和均质人工地基是常遇到的三种人工地基形式。研究桩体与土体、复合地基中增强体与土体之间的相互作用，对了解桩基础和复合地基的承载力和变形特性是非常有意义的。 地基与建（构）筑物相互作用与共同分析已引起人们重视并取得一些成果，但将共同作用分析普遍应用于工程设计，其差距还很大。大部分的工程设计中，地基与建筑物还是分开设计计算的。进一步开展地基与建（构）筑物共同作用分