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1、可靠性工程复习总结一、名词、术语解释（ 1） 可靠性的概念 （经典定义；“狭义可靠性”）：产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力；这种能力以概率表示，故可靠性又称：可靠度。（ 2） 有效性：可维修产品在某时刻具有维持规定功能的能力。（ 3） 维修性：在规定条件下使用的产品在规定的时间内，按规定的程序和方法进行维修时，保持或恢复到能完成规定功能的能力。（ 4）上述（1）、（3）合起来称为（2）。（ 5） 贮存寿命： 在规定的贮存条件下，产品从开始贮存到丧失其规定功能的时间。（ 6） 可靠性三大指标： 狭义可靠性、有效性、贮存寿命。（ 7） 产品的可靠性： 指产品全寿命周期的可靠性，与设计
2、、制造、使用密切相关。（ 8）各个阶段对可靠性的影响大小：1）设计：50%60%； 2）制造：20%30%（固有可靠性）；3）使用：20%30%（使用可靠性：与安装、操作使用、维修保障有关）。（ 9） 综合性： 包括耐久性、无故障性、维修性、可用性、保障性、经济性。（ 10） 故障树分析法（ FTA） ：由上而下，假设系统失效，分析其可能的原因。FTA以顶事件（系统不希望发生）为分析目标，逐层向下推溯所有可能的原因，且每层推溯其直接原因， 从而找出系统内可能存在的元件失效、 环境影响、 人为失误以及程序处理等硬件和软件因素（各种底事件）与系统失效（顶事件）之间的逻辑关系， 并用倒立树状图形表示
3、出来。 再定性分析各底事件对顶事件发生影响的组合方式和传播途径， 识别可能的系统故障模式， 以及定量计算这种影响的轻重程度，算出致使系统失效的概率。故障树分析法（FTAA的优缺点：优点： 加深对系统的全面了解， 能用于研究特殊的故障问题；可研究环境及人为失误等因素的影响； 是一种图示的分析方法， 是逻辑推理方法； 可进行定性与定量分析；能给设计、使用及维修提供改进、故障诊断的工具。缺点：工作量大，时间、经济消耗大；结果不易检查，容易有疏忽或遗漏；对多态事件难以处理，对储备和可修复系统难以分析。（11）故障：产品或其一部分不能完成预定的功能的事件或状态；对于不可修复产品，称失效；故障的表现形式：
4、故障模式。（12）故障分类：1）由后果：致命、非致命；2）按统计：独立、从属；3）按 规律：早期（机械故障：跑合期，设计、加工、安装缺陷）；偶然（操作，负荷）； 耗损（老化、疲劳、磨损、腐蚀；可维修、更换；浴盆曲线）（13）可靠性试验：广义地说，为了评价或提高产品可靠性而进行的试验。 包括: 老炼、环境应力筛选、可靠性增长、可靠性测定试验、可靠性坚定试验、可靠性 验收试验等。（14）可靠性管理：从系统的观点出发，科学地计划、组织、监督和控制可靠性 活动的开展，以最少的资源实现用户要求的可靠性。二、简答题（1）故障模式影响（FMEA及危害性分析（CA FMECA是一种失效因果分析， 作为设计决策
5、时的一种依据。1）定义：按照一定的格式有步骤地分析每一个部 件（或每一种功能）可能产生的失效模式，每一种失效模式对系统的影响及失效后果的危害性。2）用途：确定关键件和重要件；找出单点故障和薄弱环节；为产品的维修性、测试性、安全性、保障性、试验提供信息。3）影响FMECA：作效果的因素： 分析者水平；可利用的信息；分析的时机；设计过程。4） FMECA的程序： 明确系统的组成、 任务、 功能等； 画出可靠性框图； 列出所有的元器件；填写最小模式影响分析表；进行危害性分析；提出改进措施。（ 2） 可靠性预计： 1）定义： 根据系统中最基本单元的可靠度来推测系统的可靠性。2）目的：建立可靠性指标，发
6、现薄弱环节，为可靠性试验提供依据，是可靠性分配的依据。2）方法：元器件计数法；应力分析法（详细的可靠性预计，是在产品设计后期阶段的预计）；上下限法；简单枚举预计法。（ 3） 应力分析预计法需考虑哪些因素，为何考虑： 需考虑： 1） 关键元器件（产品的元器件数量巨大，不可能对每一元器件进行可靠性预计）； 2） 元器件的基本失效率（其为基础）；3） 环境系数（环境条件的好坏对元器件失效率的影响较大）； 4） 质量系数（对同一类元器件，不同质量等级的失效率是不同的）； 5）应用系数（同一类元器件在不同线路中的失效率不同）；6） 电压应力系数（同一类元器件在不同的电应力或电压力作用下，失效率不同）；
7、7） 额定值（同一类元器件在额定功率或额定电流不同时，失效率不同）；8） 配置因子（元器件组装种类、结构不同，失效率不同）（ 4） 可靠性分配： 1）定义： 将设计的系统可靠度合理地细分给系统中每一个单元，使可靠性、性能、经济性达到综合平衡。 2）分配准则： 复杂程度、技术成熟度、工作环境、工作时间、重要程度；3）分配方法：AGREE!、评分分配法、工程加权法、比例组合法、可靠度再分配法、失效率预计法、成本最小分配法（ 5） 评分分配法的思路 ： 根据复杂度、技术成熟度、工作时间、工作环境分配；评分范围：110分（易实现1分、难实现10分）；分系统评分数：i 四项分值相乘；系统总评分和权值：=
8、 2coi;Ci =coi/co ;故障率分配：入i= Ci入s.（ 6） 可靠性模型有哪些，怎么分类的 ：其中旁联系统又分为冷储备（无载）、温储备（轻载）、热储备（满载）。（7）维修性设计：产品的维修性是设计出来的。1）简化设计：尽可能采用最简 单的结构和外形，以降低对使用和维修人员的技能要求。2）可达性设计：是当产 品发生故障进行维修时，容易接近需维修部位的设计。3）标准化、互换性与模块 化设计。4）防差错及识别标志设计。5）维修安全性设计。6）故障检测设计。7） 维修中的人素工程设计。（8）可靠性设计准则：1）新技术应用：技术的合理继承、不过多用新技术、不 成熟的技术；2）简化设计：简单
9、一一N减少；3）考虑使用环境的影响：振动、 冲击、热设计、噪音、防潮、防腐；4）电子元器件的选择：选有指标、试验过、 标准电路、关键件、控制非标元件；5）降额设计：电压、电流、功率、温度等 负载；6）电磁兼容性设计：电场、磁场屏蔽、接地；7）容差设计：制造差错、 温漂、时漂；8）稳健性设计（性能稳定性）。（9）机械可靠性设计方法一一蒙特卡洛技术：是一种随机抽样技术，或称随机 模拟技术。具是一种纯概率分析法，基本上不对分析问题进行假，故回避了求函 数分布的问题。1 ）基本思想：设：y=g（x1, x2, xn）,其中x1, x2, - xn为基本随机变量； f （x1） , f （x2），f （
10、xn）其分别为x1, x2,二口的概率密度函数。则有：2)应用蒙特卡洛法进行可靠度计算：设： 应力s=f (x1, x2, xm);强度 r=g(y1, y2, - yn) , Xi、yi分别是影响应力s和强度r的基本随机变量。3)运用蒙特卡洛方法须知：基本随机变量的分布；产生随机性好的随 机变量；合理地估计抽样容量 N。(10)强度：机械结构承受应力的能力；凡是能阻止结构或零件失效的因素，统 称为强度。除了材料机械性能如屈服极限、强度极限、疲劳极限、断裂韧性等， 还包括加工精度、标明粗糙度等。在工程实际中，机械结构所承受的应力及所具 有的强度都是一组离散性的随机变量，重要的是应了解其概率分布规律。机械结构在交变应力作用下产生的破坏称为疲劳破坏。机械结构的疲劳寿命 数据一般服从对数正态分布。平均应力；5一应力幅值 巴鹏一最大应力；叫心一最小应力 ,一应力比（循环特性）