可靠性14-05-17.

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1、2014/5/171 2014/5/172 2014/5/173 2014/5/174 2014/5/17中级概率25 对16件产品进行寿命 试验，得到矩形高度分 别为： 1/16，2/16，3/16， 4/1616/16 累积故障 分布函数 2014/5/176 2014/5/177 2014/5/178 1.2.4 故障(失效)率 单位时间内发生故障(失效)的概率。 故障(失效)率的单位 设有10000个电子元件，工作了10小时后，有2个失效，求平均 每小时的失效率（失效的概率/比率）。 设有10000个电子元件，工作到1Hr时，共有7个失效，工作到 3Hr时，共有8个失效，求当工作到3H

2、r时平均每小时的失效 率。 2014/5/178 2014/5/179 一批产品的平均故障(失效)率 2014/5/179 2014/5/1710 有9700个灯泡，过了5天有6个灯泡失效，求平均失效率 故障(失效)率的单位 1菲特（Fit)= 2014/5/1710 2014/5/1711 瞬时故障(失效)率 （T表示寿命，它是一个随机变量） 事件A表示t时刻前工作，事件B表示t时刻后失效， 2014/5/1711 2014/5/1712 设某产品的可靠度函数为： 2014/5/1712 2014/5/1713 很多产品的寿命都服从指数分布，即可靠度函数为 一个由较多部分组成的产品，不论组成

3、部分的寿命是什么分布， 只要出故障就修复，则一定时间后，其寿命渐进于指数分布。 2014/5/1713 2014/5/1714 1.2.5 平均失效前（工作）时间(MTTF) 平均寿命mean time to failure（用于不可修复的产品） P218 例5.1-3 设一批灯泡有N个，第i个的寿命记为ti，此时这批灯泡的MTTF为： 当产品的可靠度函数为： 由数学期望的定义，有： 2014/5/1714 15 1.2.6 平均故障间隔时间MTBF（用于可修复的产品） mean time between failure 设一批产品有N件，每件修复m次，第i件第j-1次修复至第j次修复间的 工

4、作时间记为tij，此时这批产品的MTBF为： 2014/5/1716 一件产品若每次修复后都能做到修旧如初，此产品就称为完全修 复产品。对于完全修复产品每次修复后其可靠度函数 中的时间都从0开始计算，一件产品发生了N次故障这就相当于 N个新产品工作到首次故障。那么就有： 对于可修复的产品： 对于不可修复的产品： 2014/5/1716 2014/5/1717 例1、某型号计算机其可靠度函数为 ： （t为小时），那么它的平均故障间隔时间MTBF为（ ）小 时。 A、2000； B、4000 C、200； D、5000 E、2500 例2、 设某产品的可靠度函数为 , 当t=2MTBF时，产 品的

5、可靠度为（ ）。 2014/5/1717 2014/5/1718 1.3 可靠性的分类 P200 1.3.1 基本可靠性（basic reliability) 产品在规定条件下无故障的概率。产品的基本可靠性是产品所 有组成部分的可靠性的乘积。 1.3.2 任务可靠性 产品在规定的任务剖面内完成规定功能的概率。（可能有故障 ，但可以完成任务）。 例如：产品-汽车 任务-从甲地到已地 功能-行驶 采用冗余技术可以提高任务可靠性，但由于增加了冗余组成部分 ，必然会降低基本可靠性。 2014/5/1718 2014/5/1719 1.4 浴盆曲线（P205） 威布尔分布 1.4.1 早期故障期（磨合期

6、） 1.4.2 偶然故障期 （工作期） 1.4.3 耗损故障期 （老化期） P223- 21，5 2014/5/1719 2014/5/1720 练习1、 浴盆曲线的纵坐标为（ ）。 A 失效的概率 B出故障的概率； C故障率 D可靠度 练习2、 在确定的浴盆曲线下，产品的使用寿命与( )有关。 P206 A产品的设计 B使用条件 C保养 D规定(允许)的故障率 2014/5/1720 2014/5/1721 第二节 可靠性设计与分析技术 2.1 可靠性设计步骤 2.1.1 从整机（系统）出发规定可靠性要求 （MTTF、MTBF、平均故障(失效)率 ） 2.1.2 建立可靠性模型（针对单件产品

7、） 串联、并联 2.1.3 可靠性分配（评分分配法） p207-表5.2-2 2.1.4 元器件的选择与控制 2014/5/1721 2014/5/1722 2.2 可靠性模型 2.2.1 可靠性串联 P205 例5.2-2,例5.2-1 P222 6 2.2.2 可靠性并联 2014/5/1722 2014/5/1723 通过可靠性并联，可提高任务可靠性，但降低了基本可靠性。 P221- 22 24 例1、（ ）是指组成产品的所有单元工作时，只要有一个单元 不发生故障，产品就不会失效，亦称工作贮备模型。 A、并联模型 B、串联模型 C、串并联模型 D、以上说法均不对 2014/5/1723

8、2014/5/1724 例2、装配某仪表要用228个元器件，改变结构设计后，只要22个 元器件就够了。如果每个元器件能正常工作1000小时以上的概 率为0.998，并且这些元器件工作状态是相互独立的，仪表中 每个元器件都正常工作时，仪表才能正常工作，写出两场合下 仪表能正常工作1000小时的概率（ ）。 A、0.595 0.952 B、0.634 0.957 C、0.692 0.848 D、0.599 0.952 Key: B 2014/5/1724 2014/5/1725 例3、某产品由3个组件串联而成，假定每个组件彼此独立，且工 作到10000h的可靠度都为0.9，则该产品工作到10000

9、h的可 靠度是（ ）。 A、0.729； B、0.0271； C、0.001； D、0.003 ； 例4、一台设备由三个部件组成，各部件的可靠度均为指数分布 ，且各部件的失效率分别是25次失效/ 106 小时，30次失效/ 106 小时，15次失效/ 106 小时，若其中一个失效，设备则失 效，则设备工作1000小时的可靠度为（ ） A、0.63； B、0.73； C、0.83； D、0.93 2014/5/1725 2014/5/1726 例5、 各部件的失效率分别是25*10-6次失效/ 小时，3*10-5次失效 / 小时，15次*10-6失效/ 小时，若其中一个失效，设备则失效 ，则设备

10、工作1000小时的可靠度为（ ）。 例6、 某设备由A和B两个单元串联而成，假定每个单元彼此独立 ，两个单元的可靠度都服从指数分布，A单元的MTBF为1500 小时，B单元的MTBF为2000小时。 （1）该设备的MTBF为（ ）； （2）该设备工作到1000小时的可靠度是（ ）。 2014/5/1726 27 例7、 某产品由3个单元组成，第一个单元的MTBF=10000小时 ，第二个单元的MTBF=5000小时，第三个单元的 MTBF=20000小时；第一个单元与第二个单元并联，然后与 第三个单元串联；该系统工作到10000小时 时的可靠度为（ ）。 27 2014/5/1728 2.3

11、可靠性预计（略） 2.4 可靠性分析 2.4.1 故障模式影响及危害性分析（ FMECA） Failure Mode Effect Criticality Analysis 故障模式：是指元器件或产品故障的一种表现形式。 故障影响：是指该故障模式会造成对安全性、产品功能的影响， 一般可分为：对局部影响、高一层次影响及最终影响三个等级。 常见的故障模式（P211）：断裂、接触不良、短路、腐蚀。 老化不属于故障模式 2014/5/1728 2014/5/1729 危害性矩阵 横坐标：严酷度（4级）， 纵坐标：发生的概率（5级） 严酷度：是指某种故障模式影响的严重程度，一般分为四类： 类（灾难性故障

12、）、类（致命性故障）、类（严重故障 ）、类（轻度故障）。 2014/5/1729 2014/5/1730 故障模式发生的概率等级一般可分为： A级（经常发生），发生概率大于总故障概率的0.2 B级（很可能发生），发生概率为总故障概率的0.10.2 C级（偶然发生），发生概率为总故障概率的0.010.1 D级（很少发生），发生概率为总故障概率的0.0010.01 E级（极不可能发生），发生概率小于总故障概率的0.001 2014/5/1731 危害性矩阵 2014/5/1732 2.4.2 故障（失效）树FTA fault tree analysis分析（FTA） 故障树：表示产品的那些组成部分

13、的故障模式或外界事件或它 们的组合导致产品的一种给定故障模式的逻辑图。 它用一系列事件符号、逻辑符号和转移符号描述系统中各种事 件之间的因果关系。 建造故障树：从顶事件开始 故障树的定量分析：根据底事件发生的概率计算出顶事件发生 的概率。 故障（失效）树分析(FTA)：与FMECA类似，是分析产品故障 原因和结果之间关系的另一重要的可靠性分析工具。 2014/5/1733 2.4.2.1 故障树分析的例 与门 或门 2014/5/1734 故障树分析的一般要求： 故障树分析的准备工作 故障树的建造 故障树的定性分析 故障树的定量分析 编写故障树分析报告 2014/5/1735 例8、故障树分析

14、是分析产品( ) 之间关系的可靠性分析工具之一。 A、所有故障现象； B、下层的故障现象与上层的故障现象； C、故障原因与结果； D、所有故障结果； 例9、故障树是用一系列事件符号、（ ）和转移符号描述系统中 各种事件之间的因果关系。 A、逻辑符号； B、运算符号； C、集合符号； D、几何图形； 2014/5/1736 例10、故障树的定量分析，是依据故障树中各底事件发生的概率 ，计算出（ ）发生的概率。 A、随机事件； B、中间事件； C、危险事件； D、顶事件； 例11、 常用的可靠性分析方法有（ ） A、方差分析 ； B、故障模式及危害性分析； C、故障模式及影响分析 ； D、故障树分析； E、回归分析