结构可靠性分析基础

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1、结构可靠性分析基础航空学院航空结构工程系王生楠二零零七年十一月1结构可靠性分析基础授课提纲第一章绪论+结构的失效第二章常用概率分布及次序量统计第三章统计失效模型第四章可靠性试验中的统计方法第五章基于疲劳安全寿命的可靠性分析第六章估计问题中子样容量的确定第七章强度问题可靠性研究概述第八章影响飞机结构可靠性的主要因素第九章概率断裂力学与概率损伤容限/耐久性专题2第一章绪论可靠性问题的提出与发展可靠性的定义及研究的主要内容结构可靠性研究的内容与特点可靠性的度量3可靠性问题的提出与发展“可靠性”----衡量产品质量的一个重要指标。定性理解评价定量分析度量可靠性的研

2、究始于第二次世界大战；电子设备的可靠性问题德国V-2火箭诱导装置50年代初期开始，更多地引入统计方法和概率概念以后，定量的可靠性才得到广泛应用，可靠性问题才作为一门新的学科被系统地加以研究。1950年，美国成立了海陆空三军的“国防部电子设备的可靠性专门工作组”，1952年改名为“电子设备可靠性顾问团（AGREE）”。1957年该组织发表了著名的“军用电子设备的可靠性”报告，成为可靠性研究的奠基性文献。其内容包括九个方面：4（1）确定各种军用电子设备可靠性的最低要求，并根据系统各部件的重要性、技术水平等来分配系统的可靠性。（2）建立研制样机的可靠性评估方法、

3、平均无故障工作时间（MTBF）的测量方法及基于指数分布的序贯试验计划，以证明研制样机满足最低的可靠性要求。（3）制定试生产及批生产产品的可靠性评估程序和基于指数分布的MTBF寿命试验计划。（4）制定电子设备研制程序，以保证研制的设备具有合同所要求的固有可靠性。（5）基于失效率，制订电子元部件可靠性的分析方法及准则。（6）确定已有的采购及合同的条例与可靠性文件的相容性，提出必要的修改建议。（7）确定运输、包装对产品可靠性的影响，提出改进措施。（8）确定储存对设备可靠性的影响，提出改进措施。5美国对于机械可靠性的研究，开始于60年代初期，其发展与航天计划有关。

4、当时在航天方面由于机械故障引起的事故多，损失大。于是美国宇航局（NASA）从1965年起开始进行机械可靠性研究，例如：用超载负荷进行机械产品的可靠性试验验证；在随机动载荷下研究机械结构和零件的可靠性；将预先给定的可靠度目标值直接落实到应力分布和强度分布都随时间变化的机械零件的设计中去，等等。（9）确定在使用中如何保持设备固有的设计可靠性水平的方法及程序。日本在1956年从美国引进可靠性技术。1958年日本科学技术联盟设立了可靠性研究委员会。1960年成立了可靠性及质量控制专门小组。1971在日本召开了第一届可靠性学术讨论会。日本将可靠性技术推广应用到民用工

5、业部门取得了很大成功，使其高可靠性产品畅销到全世界，带来巨大的经济效益。6英国于1962年出版了《可靠性与微电子学》（ReliabilityandMicroelectronics）杂志。法国国立通讯研究所也在同一年成立了“可靠性中心”，进行数据的收集与分析，并于1963年出版了《可靠性》杂志。前苏联在50年代就开始了对可靠性理论及应用的研究。1964年，当时的苏联及东欧各国在匈牙利召开了第一届可靠性学术会议，至1977年已先后召开了四次这样的会议。国际电子技术委员会（IEC）于1965年设立了可靠性技术委员会，1977年改名为可靠性与维修性技术委员会。它对

6、可靠性方面的定义、用语、书写方法、可靠性管理、数据收集等方面，进行了国际间的协调工作。7结构体系可靠性(structuralsystemreliability)于60年代中后期才有所研究，至70年代末、80年代才加快发展起来；结构可靠性的另一分支----结构运动部件的可靠性研究（主要包括机构可靠性与可分离连接的可靠性研究）也于70年代很快发展起来。世界各先进工业国家对产品可靠性的研究越来越深入，涉及的范围也越来越广。纷纷建立了研究可靠性的专门机构，制定并逐步修改完善有关产品可靠性管理、可靠性试验、可靠性设计、可靠性预计与评估的大量标准、手册和指南。并积极开

7、展了人为因素对可靠性的影响、软件可靠性及可靠性与维修性相互关系的研究。我国的可靠性研究从60年代已经开始，70年代和80年代得到了很大发展。8在现代生产中，可靠性研究已经深入到航空航天、核工业、电力工业、船舶、建筑、计算机等各个领域。可靠性技术已贯穿于产品的开发研制、设计、制造、试验、使用、运输、保管及维修保养等各个环节。92.可靠性的定义及研究的主要内容可靠性：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。1957年，AGREE；1966年，MIL-STD-721B；国标GB3187-82任务可靠性和基本可靠性之分1980年，MIL-STD-785

8、B；国军标GJB450-88，GJB451-902.1可靠性的定义