可靠性基本概念与参数体系

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1、可靠性基本概念与参数体系IntroductiontoReliability_Conception&Parameter8/25/20211主要内容可靠性基本概念可靠性参数体系8/25/20212IntroductiontoReliability_Conception&Parameter可靠性基本概念—可靠性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。产品可靠性定义的要素是三个“规定”:“规定条件”、“规定时间”、“规定功能”8/25/20213IntroductiontoReliabilityEngineering_

2、Conception故障及其分类故障及其分类产品或产品的一部分不能或将不能完成预定功能的事件或状态，称之为故障。故障的表现形式，叫做故障模式。引起故障的物理化学变化等内在原因，叫做故障机理。不可修产品（如电子元器件）：失效产品的故障按其故障的规律可以分为两大类：偶然故障渐变故障8/25/20214可靠性基本概念质量与可靠性关系从广义质量观看，质量涵盖可靠性从狭义的质量观看，就是“符合性质量”可靠性毕竟与狭义的质量管理还是有很大区别的，质量出了问题，往往批次性很强可靠性是更深层次的与设计、工艺相关的根本性问题。有些企业对于可靠性

3、工程有一种错误观念，认为可靠性工程是质量部门的事情，而设计部门却很少人员参与。产品的可靠性是在设计阶段就已经决定了在用户使用过程中，均是“可靠性”问题8/25/20215寿命周期与寿命剖面寿命剖面产品从制造到寿命终结或退出使用这段时间内所经历的全部事件和环境的时序描述。它包含一个或多个任务剖面。通常把产品的寿命剖面分为后勤和使用两个阶段。8/25/20216寿命剖面示例事件（使用方法）生产验收装卸和公路运输装卸和铁路运输装卸和空运装卸和船运装卸和后勤支援运输（最坏路线）有遮蔽存贮，帐篷，圆屋顶无遮蔽存储工作准备阶段发射阶段调整

4、状态导弹处于战斗位置发射后第一个动作飞行阶段命中目标生产阶段后勤阶段运输储存/后勤阶段使用阶段准备阶段任务阶段发射段惯性飞行段下降段主动段某导弹的寿命剖面8/25/20217任务剖面产品在完成规定任务这段时间内所经历的事件和环境的时序描述。任务剖面一般应包括：产品的工作状态；维修方案；产品工作的时间与顺序；产品所处的环境(外加的与诱发的)的时间与顺序；任务成功或致命故障的定义。8/25/20218任务剖面示例8/25/20219可靠性基本概念基本可靠性产品在规定的条件下，无故障的持续时间或概率。在没有后勤保障情况下系统工作能力

5、的度量考虑所有需要维修保障的故障采用冗余，降低基本可靠性通常等于或低于任务可靠性8/25/202110可靠性基本概念任务可靠性产品在规定的任务剖面内完成规定功能的能力系统完成任务能力的度量只考虑引起任务失败的故障通过冗余提高任务可靠性通常高于基本可靠性8/25/202111可靠性基本概念固有可靠性产品在设计、制造过程中赋予的固有属性。产品的开发者可以控制。使用可靠性产品在实际使用过程中表现出的可靠性。除固有可靠性的影响因素外，还要考虑安装、操作使用、维修保障等方面因素的影响。8/25/202112可靠度及可靠度函数可靠度及可靠

6、度函数产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的概率称为可靠度。依定义可知，可靠度函数R(t)为：式中N0—t=0时，在规定条件下进行工作的产品数；r(t)—在0到t时刻的工作时间内，产品的累计故障数。8/25/202113累积故障分布函数累积故障概率产品在规定的条件下和规定的时间内，丧失规定功能的概率称为累积故障概率（又叫不可靠度）。依定义可知，产品的累积故障概率是时间的函数，即显然，以下关系成立：8/25/202114可靠度函数与累积故障分布函数的性质与的性质如下表所示：对偶性非减函数非增函数单调性[0，1][0，1

7、]取值范围8/25/202115累积故障分布函数可靠度函数与累积故障分布函数的性质8/25/202116故障率函数故障率工作到某时刻尚未故障的产品，在该时刻后单位时间内发生故障的概率，称之为产品的故障率。用数学符号表示为：式中——故障率；——t时刻后，时间内故障的产品数；—残存产品数，即到t时刻尚未故障的产品数。8/25/202117故障率函数可按下式进行工程计算：式中——时刻后，时间内故障的产品数；——所取时间间隔；——残存产品数。对于低故障率的元部件常以为故障率的单位，称之为菲特（Fit）。8/25/202118问题故障率

8、是概率值么？故障率有量纲么？故障率和累计故障密度之间有什么关系？8/25/202119人类健康的曲线8/25/202120产品故障浴盆曲线浴盆曲线大多数产品的故障率随时间的变化曲线形似浴盆，称之为浴盆曲线。由于产品故障机理的不同，产品的故障率随时间的变化大致可以分为三个阶段：