《可靠性技术在军事领域中的应用和发展》由会员分享，可在线阅读，更多相关《可靠性技术在军事领域中的应用和发展（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、可靠性工学的基础.txt心是自己的，干嘛总被别人伤.没有伞的孩子必须努力奔跑敷衍旳青春总昰想太多怨，只怨现实太现实为什么在一起要两个人的同意丶而分手只需要一个人 本文由puitt贡献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 可靠性工学的基础 第 1章 绪论 1-1 可靠性工学的历史 可靠性即针对“物”的不容易损坏这一问题，是从古至今存在的并被考虑的 问 题。人类制作石器，铁器时代以来，为提高可靠性而做出了大量辛苦的劳动。 但是，可靠性用概率这个数学方式来表示是最近的事情，作为美国宇宙开发 的推进者，至今仍活跃着的费*布朗博士小组，在德国开发 VI
2、火箭的时候，就传 说他们算出了 VI 火箭的可靠度是 75%。 美国是进一步把可靠性作为工学，进行组织系统化的国家。直接的起因是在第 2 次世界大战时，在对日战线中，发生了向前线输送的电子机器半数以上发生了故 障，在实际作战中，不耐用和惨痛经验。 根据那时候的统计，美军在向远东输送的兵器中，60%的航空机不能用，50% 的电子兵器在储藏中发生故障。还有，轰炸机的电子机器的寿命仅有 20 小时，海 军用电子机器的 70%发生故障的悲惨状况。战后，立中于这些教训，在 1952 年 8 月设置了美国国防部的可靠性咨询机关 AGREE （Advisory Group on Reliability of
3、 Electronic Equipment） 。然后，在 1957 年提出了有名的 AGREE 报告（电子机器 可靠 性咨询委员会报告书） ，在这个报告中，美军宣布把定量化的、可靠性作为 兵器购入的基本准则。 在这之后，在 1962 年左右，在这个报告书的基础上，又时 MLL SPEC（美军规 格书）进行追加，改订，完成了有关可靠性大系统的规格书。AGREE 报告书，主要 追求有关可靠性的提高，测定可靠度，这之后，维护性的研究和品质保证的研究， 在阿波罗计划的成立（1961 年）前后不断发展。那以后的研究，主要是在故障物 理（故障的机理）的研究之前的探索性研究，这些研究的顶点就是人类借阿波罗
4、卫星成功到达月面。 另一方面，日本在 1960 年日本科学技术联盟（日科肢联） ，设立了可靠性研究 委员会， 举行了会议，文献的翻译和出版活动。同年在电气通信学会（现在是电了情报通 信学会）上成立了可靠性研究专门委员会，发后，举行发表会等活动。作为政府 机关，举行了在 1965 年设置了电气试验所可靠性研究室，1968 年设置了工业技术院可靠性技术开 发室公开的活动，还有在 1973 年作为民间团体，在 200 多家公司加入的基础上， 设立了日本电子零 部件可靠性中心。制定了有关可靠性的工业衡量标准，如 JISC5003（故障率试验 法，1969 年),JISZ8115(可靠性用语，1970
5、年)等等，这以后又制定了如 JISC5700（可靠性 保证电子零部件通则，1970 年）等等很多的规格。 1- 2 可靠性技术的心要性 1 中国最大的免费课件资源库更多免费资料下载请进： http:/ 对可靠性技术为什么会成为必要这个问题?有以下几点考虑： 系统和产品复杂化，组织复杂化的复杂程序的急速的增大，据说阿波罗卫星由 710 万个零部件组成。 在如此巨大的系统中，必须充分确保每一个零部件和子系统的可靠性。 由于故障造成的损害（金额）增大 随着系统的复杂化，高技能化，系统价格也在上升。因此，假使发生故障，就会 成巨大的损失。还有，现在同样的产品在全世界使用的情况很多，修复已出口产 品的故
6、障时需花费很大的劳力。 技术开的速度很快 最近的技校术开发日新月民，一旦产品到了市场以后，如果发生的故障和索赔 反应迟缓， 就很难改变产生不良影响这样的事情。所发确保产品在出市场之前有分的可靠 性，就变 得非常重要了。 人和机械的问题 随着系统的复杂化， 与此相关的对人类的可靠性也变行非常重要。 因为人是最容 犯错误的，支除人易犯错误这一点的可靠性设计变得很有必要。 1-2 可靠性和成本 “如果可靠性很高，制造成本必然也很高”这是不争的事实。 但是，如果无视可靠性，仅仅倾注全力去减低制造成本，生产的产品一到市 场故障就 不断，产生巨大的维修费用。还有，因故障欠陷，造成用户丧失对产品的信用 而造
7、成的无形的费用，可靠度和成本的关系 如图 1.1。 总费用 成 本 维修费 做到可靠性 所需费用 R=0 最适当的可靠性 R=1 2 中国最大的免费课件资源库更多免费资料下载请进： http:/ 图 1.1 可靠性和成本 图 1.1 中总费用值小的可靠度点是最适当的可靠度，实际由于这个曲线具体 操起来 很少，求最适当可靠度很难。 由于可靠度达到 100%是不可能的，当故障发生时，如短时间内不费成本进行 修复变得很重要。这就是维护性。如果能很好地调整可靠性和维护性，就越靠近 产品的最适当设计。 还有，产品运转所需的费用不产品的制作费（购入费） 、周转费，维护费等， 并且产品在废弃费用也很费钱。这
8、个产品（生命周期）一生中的总费用（全寿命 费用）是否最小要看生命周期价格。 1-4 可靠性的定义 可靠性和可靠度用英语表示都是同一个词 （reliability） ,可靠性是讲抽象的， 定性的表达方式，可靠度是指定量的表现。这些概念的严密定义将在第 2 章中 阐述，一般所说的可靠性是表示“不容易损坏”的意思。 从广义上说，可靠性有 2 个要素构成，这就是 （1） 有发生故障 （2） 即使发生故障，马上可以修复 以上第 1 点是狭义意义上的可靠性，可靠度；第 2 点是指维护性，维护度。 这两 素相加在一起，由可靠性+维护度构成可靠性的指标可动率（availability:可动 率） 一发生故障立
9、即能修复的产品在实际使用中可靠性就很就，这就是可动率很 高的表现。 为了便于便用可靠性概念，经常在销售时说“本公司的第体可靠性是最高 的” ；这用可靠度来表示是“本公司箱体的 MTBF 是 8000 小时，在客户手里一年无 故障的概率是 37%， 这种说法相当涩。在这里如果用“本公司可靠性很高，有完整的维修制度，即使 发生故障也能马上修复“来表达，说明本公司产品的可动率很高。 在可靠性的定义中加入时间概念已很普通，针对不同的场所，使用时间以外参 数的方法也有很好的一面。例如，继电电流连续流通期间故障很少，往往由于开 关动作次数多少而变为问题，针对开关回数，把导通不良率 说成 PPM。还有汽车
10、的轮胎等等，行车距离比 使用时间更成为问题。像这样，可靠性的定义由于对像不同而发生变化。 1-5 可靠性的衡量标准 可靠性的高低程度如果不用数量表示的话，就无法明确。还有如果各公司，各 国使用了随便下定义的数值，会招致很多混乱。因此，对可靠性的衡量标准而言， 必须定出世界通用的定义，现在有很多已被定义了。 这样的分类有以下几大类： 3 中国最大的免费课件资源库更多免费资料下载请进： http:/ 1） 可靠度 2） 维护度 可动率 3） 这样不论对哪个概率有相对应的定义。可动率 就像前述的一样，包含 可靠度和 维护度。 （3） 以时间为衡量标准 1) MTBF(mean time betwee
11、n failures) 2) MTTF(mean time to failure) 3) MTTR(mean time to repaer) 4) MDT(mean down time) 虽说可靠性是仅仅对时间品质而言的，但衡量标准也有很多。MTBF 是 平均故障间隔 ，MTTR 是平均修 理时间，MDT 是平均故障时间，这些衡量标准适 用于像箱体这样的反复修理仍在使用的产品。 MTTF 是适用于在平均寿命上像 电亲一样不能时行修理的零部件的衡量标准。 （4） 以率为衔衡量标准 1） 不良率 2） 成功率 3） 故障率，事故率 这是指像产品的成品率一样的一种 QC 的衡量标准。 第 2章 可靠
12、性工学用语定义与使用 可靠性用语有很多， 但并不都有明确的定义。 在这里， 对用 JIS 来定义的用语， 发此为中民时行解说（ “内是依据 JIS 对定义进行说明”） 2-1 可靠性 可靠性（reliability） “系统，机器，零部件等的，表示功能在使用时间上能安定发挥的程度 和性质。 ” 对不易引起故障的物品，我们说它可靠性很高。系统，机器，零部件等等 4 中国最大的免费课件资源库更多免费资料下载请进： http:/ 归拢到一起称为 item(项目)的场合很多。 可靠度（reliability） 可靠度（reliability） “系统，机器，零部件等，在规定的条件下，在期望期间中，完成
13、规定功能 的概率。 ” 为了用数值对可靠度进行定量的表示，明确规定了条件。据说阿罗的可靠度是 99.9999999% （也就是 9.9） ，这是从地面发射再回到地面期间的可靠度。 故障（failure） 故障（failure） “系统，机器，零部件等等，失去了规定的功能 这里重要的是，故障是指失去了规定的功能，仅外观受了点伤，不能称为 故障。电阻和电等，如果不明确其数值变化了多少才发生故障，对可靠性试验的 结果就不能正确评价。 初期故障（initial failure,early failure） “ 使用开始后，在较早期由于设计，制造上的欠缺而发生和使用环境不适 当的故障” 如交货时有合格之
14、类的故障。初期故障的时间是多少，因产品，零部件的种类不 同而各不相同， 对塔巴依爱期佩克的恒温恒湿箱来说， 推定大约为 1000 小时程度。 偶发故障（ failure） 偶发故障（random failure,chance failure） “已经过了初期故障期，中磨损故障期到来之前这段期间内偶尔发生的故 障” 摩损故障（ failure） 摩损故障（wear out failure） “由于疲劳，摩损，老化现象，随着时间增长故障率不断增加这个时期的故 障”是 产品和零部件的寿命。主要在送风机的轴承、压缩机等的机械部分发生。 突变故障（ failure） 突变故障（catastrophic
15、failure） “突发的，开且全失去功能的故障” 衰变故障（ failure） 衰变故障（degradation failure） “特性逐渐劣化产生故障 铝屯解屯容器，出于屯解质的蒸发，逐渐产生容量消失，这就是所谓的衰 变故障。 波及故障，二次故障（ failure） 波及故障，二次故障（secondary failure） “由其他部分的故障原因，产生的故障 间歇故障（intermittent failuer） “ 在一定的时间里呈故障状态，然后又回复到对的有功能 ，如此重复 的故障” 这对维修业说是最关痛的故障。 故障类型（failure mode） 故障的状态的形式分类。例如断线，短路，折损，特性的衰退等等。” 故障判定基准（ criterion terion） 故障判定基准（failure criterion） 5 中国最大的免费课件资源库更多免费资料下载请进： http:/ “判定是否为故障的基准功能的极限值。” 如果产品完本不能工作， 是故障就很明显了， 因温度下降， 速度诮慢的情况下， 就很难确定故障判定基准。 故障率（ rate） 故障率（failure rate） “到某一时点为止，工作着的系统，机器、零部件等等，在随后的一定单 位期间内发生故障的比例。 一般，故障率包瞬间故障率和平均，但是称
