《可靠性技术》PPT课件

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1、第九章可靠性技术一、产品可靠性的概念可靠性：指产品（包括零件和元器件、整机设备、系统）在规定的条件下和规定的时间内，完成规定的能力。——三个规定对于可靠性的理解应注意：明确产品可靠性研究的对象必须明确产品可靠性所规定的条件必须明确所规定的时间必须明确产品所需完成规定的功能一、产品可靠性的概念对于可修复产品来说，可靠性的含义应指产品在其整个寿命周期内完成规定功能的能力。可靠性需要满足：1）不发生故障2）发生故障后能方便地、及时地修复，以保持良好功能状态能力，即要有良好的维修性。维修性是指在规定条件下使用的产品在规定的时间内，按规定的程

2、序和方法进行维修时，保持和恢复到能完成规定功能的能力。一、产品可靠性的概念故障：产品或产品的一部分不能或将不能完成规定功能的事件或状态叫出故障，对某些产品如电子元器件等亦称失效。分为：致命性故障：产品不能完成规定任务或可能导致重大损失系统性故障：由某一固有因素引起，以特定形式出现的偶然故障：由于偶然因素引起得故障一、产品可靠性的概念可靠度函数——可靠度是指产品在规定的条件和规定的时间内，完成规定功能的概率。它是时间的函数，以R(t)表示。若用T表示在规定条件下的寿命（产品首次发生失效的时间），则“产品在时间t内完成规定功能”等价于“

3、产品寿命T大于t”。所以可靠度函数R(t)可以看作事件“T>t”概率，即其中f(t)为概率密度函数一、产品可靠性的概念可靠度函数——产品的失效分布函数：显然：——可靠度R(t)可以用统计方法来估计。设有N个产品在规定的条件下开始使用。令开始工作的时刻t0取为0，到指定时刻t时已发生失效数n(t),亦即在此时刻尚能继续工作的产品数为N-n(t)，则可靠度的估计值（又称经验可靠度）为一、产品可靠性的概念例1某电子器件110只的失效时间经分组整理后如表17－1所示，试估计他的可靠度函数。见书P209根据估计公式可算得把这些计算结果描在坐标

4、轴上400160020002400280032008001200R（t）t10.90.5可靠度函数0二、失效率和失效率曲线产品的失效率一般定义：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。一般记为λ,它也是时间t的函数,故也记为λ(t),称为失效率函数,有时也称为故障率函数或风险函数。二、失效率和失效率曲线产品的失效率失效率是在时刻t尚未失效产品在t+△t的单位时间内发生失效的条件概率，即由条件概率公式的性质和时间的包含关系，可知（1）二、失效率和失效率曲线产品的失效率失效率的单位：国际上还采用“菲特“（

5、FIT）作为高可靠性产品的失效率单位，为10-9/h失效率越小，可靠性越高。二、失效率和失效率曲线失效率曲线与失效类型失效率曲线——浴盆曲线：（1）早期失效期为递减型。产品使用的早期，失效率较高而下降很快。主要由于设计、制造、贮存、运输等形成的缺陷，以及调试、跑合、起动不当等人为因素所造成的。使产品失效率达到偶然失效期的时间t0称为交付使用点。（2）偶然失效期为恒定型，主要由非预期的过载、误操作、意外的天灾以及一些尚不清楚的偶然因素所造成。由于失效原因多属偶然，故称为偶然失效期。偶然失效期是能有效工作的时期，这段时间称为有效寿命。为

6、降低偶然失效期的失效率而增长有效寿命，应注意提高产品的质量，精心使用维护。（3）耗损失效期，失效率是递增型。失效率上升较快，这是由于产品已经老化、疲劳、磨损、蠕变、腐蚀等所谓有耗损的原因所引起的，故称为耗损失效期。针对耗损失效的原因，应该注意检查、监控、预测耗损开始的时间，提前维修，使失效率仍不上升。当然，修复若需花很大费用而延长寿命不多，则不如报废更为经济。二、失效率和失效率曲线二、失效率和失效率曲线我们知道F(t)=1-R(t),微分后可得。再由（1）式可得：解此微分方程，可得可靠度函数：于是得二、失效率和失效率曲线当时，产品寿

7、命的密度函数其分布函数F(t)与可靠度R(t)分布为寿命的分布函数为指数分布，它的数学期望（即均值）为：三、系统可靠性根据不同对象分成单元可靠性与系统可靠性两个方面。前者把产品作为整体考虑，后者则注重于产品内部的功能关系。系统的可靠性在很大程度上取决于零部件的可靠性。三、系统可靠性可靠性分配——把系统的可靠性指标对系统中的子系统或部件进行合理分配的过程。一般还要受费用、重量、尺寸等条件的约束。总之，最终都是力求以最小的代价来达到系统可靠性的要求。三、系统可靠性可靠性分配等分配方法：本方法用于设计初期，对各单元可靠性资料掌握很少，故假

8、定各单元条件相同。①串联系统②并联系统③混联系统三、系统可靠性例1设系统由n个相互独立的元器件串连而成，假如每个元器件的失效率皆为常数，且分别为，求此串联系统的可靠度、失效率与平均寿命。解：因为失效率为常数的失效分布为指数分布，故每个