工艺可靠性 概念、内涵、技术和实践(北研-黄敏)
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可靠性理论是以产品寿命特征为主要研究对象的一门综合性和边缘性科学,它涉及到基础科学、技术科学和管理科学的许多领域。
对于结构可靠性这一学科,从其诞生到现在已经有了长足的发展:从基于概率论的随机可靠性到基于模糊理论的模糊可靠性以及近年来提出的非概率可靠性,使得这一理论日臻丰富和完善,并深入渗透到各个学科和领域。
它的应用完善了传统的设计理论,极大地提升了结构和产品的质量,因此一直受到国内外学者的关注。
可靠性理论在其发展过程中主要经历了五个时期:(1)萌芽期可靠性理论早在十九世纪30~40年代已发展起来了。
十七世纪初期由伽利略、高斯、泊淞、拉普拉斯等人逐步建立了概率论,奠定了可靠性工程的主要理论基础。
十九世纪初布尔尼可夫斯基主编出版了一本概率论教程,同时他的学生马尔可夫建立了随机过程理论和大数定律,成为了维修性的理论基础。
1939年瑞典专家威布尔提出了描述材料疲劳强度的威布尔分布。
可靠性研究萌芽于飞机失事事件,1939年美国航空委员会出版的《适航性统计学注释》中,提出飞机事故率不应超过105 /h。
这里讲的事故率只是未能沿用可靠度的定义而已。
(2)摇篮期50年代的电子管事件揭开了可靠性研究的序幕。
50年代电子真空管的故障率增长迅速。
使电子技术进步与失效间的矛盾十分突出。
例如1941~1945年第二次世界大战期间,美国空军运往远东的机载电子设备在到达时就有60%已经失效,轰炸机的MTBF(无故障时间)不超过20小时。
另外,1945年12月美国制成的第一台电子管计算机,整个计算机共有18000只电子管。
但是,平均每33分钟就有一只失效。
与此同时,1943年德国火箭专家R.Lusser第一次用概率乘法法则定量算出了V-2火箭诱导装置的可靠度R的值为0.75。
第二次世界大战结束以后,美国国防部总结战争教训,提出了一个全新的问题——可靠性,并下令军队有关部门在今后的采购中只选择有可靠性指标的军需品。
(3)奠基期60年代,美国成为可靠性发展最早的国家。
1、狭义可靠性的的含义是什么?广义可靠性的含义是什么?答:狭义的可靠性含义是产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。
广义可靠性的含义是产品在规定的条件下运行时,可靠性、维修性、可用性、安全性。
2、产品在可靠性研究中的含义是什么?答:产品的可靠性越高,产品可以无故障工作的时间就越长。
可靠性包含了耐久性、可维修性、设计可靠性三大要素。
3、在可靠性的的定义中“规定时间”,“规定功能”分别指的是什么?答;规定时间是指产品完成规定任务或功能所需要的时间。
可以用运行时间、走行公理或循环次数等来表示。
规定功能通常是指产品在技术文件中所规定的工作能力。
4、什么是维修?维修性的含义是什么?答:维修是分别为更换配件、纯维修配件、根据功能改修,维护和恢复,维护、保养、修理。
维修性是产品在规定的条件下和规定的时间内,按规定的程序方法进行维修时,保持或恢复到其规定状态的能力,表征产品预防故障和修复故障的能力,表达产品维修的难易程度,也是产品设计所赋予的一种固有属性。
5、在可靠性工程中的“有效性”的含义是什么?本教材中所指的内容是什么?答:有效性是可维修产品在某时刻具有维持规定功能的能力可靠性工程衡量系统可靠性有三个重要指标。
本教材中所指的内容是在可靠性工程中,把产品分为不可修复产品和可修复产品两种类型。
6、可靠度、失效概率、失效率、平均寿命、可靠寿命、它们的定义是什么?答:可靠度是指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。
失效概率(不可靠度):产品在规定的条件下和规定的时间内不能完成规定功能的概率。
失效率是工作到某时刻尚未失效的产品、在该时刻后单位时间内发生失效的概率。
平均寿命定义为寿命的平均值。
可靠寿命是由给定可靠度求出的与其相对应的工作时间。
第二章 7、什么是路集?什么是最小路集?(注:路集是相对于某事件发生的角度而言的,指的是到达目的地的路径是畅通的。
对可靠逻辑指的是成功事件的发生,对故障逻辑指的是失败事件的避免。
可靠性工程知识点总结在可靠性工程中,有一些重要的知识点需要深入了解和掌握。
本文将对可靠性工程的一些关键知识点进行总结和介绍。
一、可靠性基础1. 可靠性定义可靠性是指产品或系统在规定条件下能够保持其功能的能力。
可靠性工程致力于提高产品或系统的可靠性,以确保其在使用过程中能够稳定可靠地运行。
2. 可靠性指标常见的可靠性指标包括:MTBF(Mean Time Between Failures,平均无故障时间)、MTTR(Mean Time To Repair,平均修复时间)、系统可靠度等。
这些指标可以帮助工程师评估产品或系统的可靠性水平,并进行改进和优化。
3. 可靠性工程的原则可靠性工程遵循一些基本原则,包括:从源头预防、持续改进、全员参与、数据驱动等。
这些原则可以帮助企业建立和维护高可靠性的产品或系统。
二、可靠性设计1. 可靠性设计思想可靠性设计是产品或系统的可靠性的根本保证。
它包括从设计阶段就考虑可靠性需求,选择可靠的零部件和材料,优化结构和工艺,提高系统容错性等。
可靠性设计思想是将可靠性纳入产品或系统整个生命周期的设计过程中。
2. 可靠性设计方法可靠性设计方法包括:FMEA(Failure Mode and Effect Analysis,故障模式与影响分析)、FTA(Fault Tree Analysis,故障树分析)、DFR(Design for Reliability,可靠性设计)等。
这些方法可以帮助设计人员分析和评估产品或系统的潜在故障模式和影响,并制定相应的改进措施。
3. 可靠性验证可靠性验证是验证产品或系统可靠性设计是否符合实际要求的过程。
它包括可靠性测试、可靠性评估、可靠性验证试验等。
可靠性验证可以帮助企业确认产品或系统的可靠性水平,并进行必要的改进和调整。
三、可靠性制造1. 可靠性制造要求可靠性制造是保证产品或系统在制造过程中能够保持设计要求的过程。
它包括制定严格的制造工艺和流程、选择合格的供应商和原材料、进行严格的工艺控制和巡检等。