《可靠性概述》课件

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1、第六章机械可靠性设计可靠性的概述可靠性设计常用指标一.学习内容基本内容：了解可靠性研究的发展及其必要性；了解传统设计与可靠性设计的不同点；掌握可靠性的定义和四要素；掌握发生失效的基本机理；掌握可靠性设计的常用指标。重要内容：可靠性的定义和四要素；可靠度；失效概率；失效概率密度函数；失效率；平均寿命。难点内容：失效概率；失效概率密度函数；失效率。二.可靠性的概述（一）可靠性研究的发展史1.起源——二战期间，美军电子装置多有故障，却无法发现真正原因。2.系统研究3.我国现状美国，始于1952年有发展，但落后于国际4.可靠性研究是一门新兴而有前景的科学（二）研究可靠性的必

2、要性产品开发周期短，试验时间少；产品或系统日益复杂，故障率升高；产品责任索赔办法，促使厂家重视；提高可靠性，可提高经济效益以及社会效益。（三）可靠性的概念及特点研究的对象规定的条件规定的时间规定的功能可靠性四要素可靠性的定义：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。1.研究的对象可靠性的研究对象就是产品，它可以是系统、整机、部件，也可以是组件、元件或零件等。2.规定的条件环境条件：温度、湿度、气压等；工作条件：振动、冲击、噪音等；负荷条件：载荷、输出功率等；储存条件；使用和维护条件；条件不同，可靠性不同。3.规定的时间时间是表达产品可靠性的基本因素；规定

3、的时间可以是“计时的时间”，也可以用次数、周期或距离等来代替；随着使用时间的增长，可靠性降低。4.规定的功能指产品的各项技术指标；不同的产品，规定功能不同；相同的产品，在不同的条件下规定功能也不相同。（三）传统设计法及其不合理性1.传统设计法特点：以计算安全系数为主前提：材料强度及承受压力均为单值零件的安全系数=零件的强度零件的应力优点：简便缺点：合理性欠缺2.为何传统设计法不合理设计的前提不准确：零件的应力、强度等设计参数是多值，呈分布状态。——可靠性设计的前提产品正常1）如何出现失效当应力分布曲线与强度分布曲线出现交叉μs>μF失效2）产生失效的几种情况不变，安全

4、系数不变K<1分布曲线左移可靠度减少K>1分布曲线右移可靠度增加（1）（2），不变可靠度增加可靠度减少大或小或3）结论如果平均应力和平均强度成比例增大时，安全系数不变，但可靠度减小；如果平均应力和平均强度成比例减小时，安全系数不变，但可靠度增大；如果应力或强度的标准离差减小时，可靠度增大；如果应力或强度的标准离差增大时，可靠度减小；因此，设计时只考虑安全系数是不够的，必须考虑到可靠性。（四）可靠性工程的内容1、可靠性基本理论可靠性数学与故障物理学；集合论与逻辑代数；概率论与数理统计；图论与随机过程；系统工程与人素工程学；环境工程学与环境应力分析；试验及分析基础理论

5、。7、原件可靠性制定原件可靠性；元件失效分析与可靠性评价；元器件及原材料的合理选择；元器件的老化筛选；元器件现场使用情况调查和反馈。2、可靠性设计贮备设计和裕度设计；降额设计和构件概率设计；热设计、抗机械力设计；防潮、腐蚀、盐雾、尘设计；电磁兼容设计和抗辐射设计；电磁兼容设计和抗辐射设计；维修性设计和使用性设计；质量、体积、重量和经济指标综合设计。8、系统可靠性可靠性预计与分配；失效模式效应与危害度分析；事件树分析法(ETA)；故障树分析法(FTA)；可靠性综合评估。3、可试靠验性环境试验；寿命试验；筛选试验。9、可教靠育性举办各种可

6、靠性学习班与讲座；内外培训和内外考察；专业技术会议；出版可靠性刊物、可靠性教材。4、制造质量控制手段和方法10可靠性管理建立可靠性管理机构和研究机构；制定可靠性管理纲要；制定产品可靠性管理规范；建立质量反馈制度；开展产品可靠性评审。5、使靠用性的保可证使用和维护规程制定；操作和维修人员培训；安全性设计；人-机匹配设计和环境设计。6、可靠性.信息现场数据收集、分析、整理和反馈；试验数据处理和反馈；元器件失效率汇集和交换；各种可靠性信息搜集和交流；用户调查和反馈。11、可靠性标准基础标准；试验方法标准；认证标准；管理标准；设计标准；产

7、品标准1.可靠性设计的内容根据产品的设计要求，确定采用的可靠性指标及其量值；进行可靠性预测；对可靠性指标进行合理的分配；把规定的可靠度直接设计到零件中去。（五）传统设计与可靠性设计的比较安全指标设计变量确定性传统设计法安全系数单值确定可靠性设计法可靠度随机概率共同点：以零件的安全或失效为研究内容三.可靠性设计常用指标可靠度失效率或故障率平均寿命有效寿命维修度有效度重要度（一）可靠度定义：产品在规定的时间和规定的使用条件下，完成规定的功能的概率。可靠度是一个时间的函数。：产品的可靠度：正常产工作的产品数量：产品的总数量（二）失效概率产品在规定的条件下和