第二章 可靠性预计

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1、第二章可靠性预计内容安排2.1可靠性预计概念2.2可靠性预计准备工作2.3可靠性预计假设条件2.4单元可靠性预计2.5系统可靠性预计2.6可靠性预计报告内容22.1可靠性预计概念可靠性预计是根据以往积累的信息，运用自下而上综合的方法对未来产品的可靠性进行预先计算的过程。可靠性预计应当贯穿于产品设计周期的始终。32.2可靠性预计准备工作明确任务剖面；明确功能；明确工作时间；明确随机变量的分布类型；明确单元的故障模式；明确各单元间的相互关系42.3可靠性预计假设条件功能单元间故障是相互独立的；系统或功能单元的故障模式只有一种；系统在任务剖面中的功能只有一种；在非工作

2、的时间内，功能单元的故障率很小，可以忽略不计；相关的工作人员完全可靠；软件完全可靠；未纳入可靠性模型的功能单元完全可靠。52.4单元可靠性预计结构参数法；相似产品法；相似电路法；故障率预计方法；专家评分法；元器件计数法；元器件应力分析法；上下限法；蒙特卡罗法。62.4.1结构参数法该方法是利用相似产品结构参数与可靠性参数的相关关系，进行回归分析，得出一些经验公式，以便对未来的产品进行可靠性预计。适用范围：方案论证阶段及初步设计阶段7例题已知某类产品6种型号的零部件数与基本可靠性参数MTBF的统计资料如右表所示。现设计一种新型号的产品，零部件数为3000个，基本可

3、靠性指标MTBF要求为100h，试对产品的MTBF进行预计，论证是否能达到指标要求。产品型号零部件总数MTBF(/h)F-11000200F-21600180F-32000160F-42400100F-5290090F-64100708分析9求解使用线性方程y=a+bx来拟合图形10预计结果将x=3000代入方程求的y=102.63h因为102.63>100，因此预计表明，能达到基本可靠性指标MTBF的要求值。112.4.2相似产品法适用范围：研制初期的方案设计阶段。方法：将正在研制的产品与一个相似的成熟的产品比较。把与新设备最相似的老设备作为新设备可靠性预计的

4、依据，利用其被确定的可靠性对新产品进行预计，是一个简便、快捷的方法。12相似性比较产品的结构与性能比较；设计的相似性比较；制造的相似性比较；产品寿命剖面的相似性比较；程序与计划的相似性比较；已达到的可靠性的证实。13采用相似产品法，对产品失效率的计算修正系数原材料差异系数设计结构差异系数工艺制造差异系数使用环境差异系数142.4.3专家评分法依据专家的经验按照几种因素进行评分。根据评分结果，由已知的分系统故障率根据评分系数算出其余分系统的故障率15评分考虑的因素复杂度：根据组成分系统的元器件数量以及它们组装的难易程度来评定，最简单的评1分，最复杂的评10分；技术

5、发展水平：根据分系统目前的技术水平和成熟程度来评定，水平最低的评10分，水平最高的评1分；工作时间：系统工作时，分系统一直工作的评10分，工作时间最短的评1分；环境条件：分系统工作过程中会经常受到极其恶劣和严酷的环境条件的评10分，环境条件最好的评1分。16专家评分计算方法已知某分系统的故障率为，则其它分系统的故障率为：评分系数分系统评分数17例题某系统由6个分系统组成，已知分系统3的故障率，用专家评分法求其它分系统的故障率18求解192.4.5元器件计数法采用此方法所需的信息是：所有元器件的种类及数量；元器件的质量等级；设备的工作环境。适用范围：方案论证及初步

6、设计阶段20元器件计数法——系统故障率——第i种元器件通用故障率——第i种元器件通用质量系数——第i种元器件的数量——设备所有元器件的种类数目GJB/Z299A-91《电子设备可靠性预计手册》21例题某电视机的一系统由11种元器件组成，其数量及单件故障率见表所示。试用元器件计数法预计该系统的平均故障间隔时间。22求解232.4.6元件应力分析法适用范围：详细设计阶段。进入详细设计阶段，在取得了元件种类及数量；元件质量水平；元件的工作应力；产品的工作环境等信息后，即可利用应力分析法结合元器件计数法预计设备的可靠性。24元件应力分析法—元器件工作故障率—元器件基本故

7、障率—环境系数—质量系数—电流额定值系数—应用系数—电压应力系数—配置系数各种因子可以通过GJB/Z299A-91得到。252.4.7故障率预计法适用范围：详细设计阶段—降额因子—环境因子262.5系统可靠性预计模型算法数据可靠性框图法网络分析法故障树分析法Markov状态转移链法三要素预计方法272.5.1可靠性框图法可靠性框图:振荡电路结构图可靠性框图以后均基于可靠性框图28(1)串联系统(SeriesSystem)系统由n个部件组成，其中第i个部件的寿命为，可靠度为。假定随机变量相互独立，若初始时刻t=0时，所有部件都是新的，且同时工作。显然串联系统的寿命

8、为29串联系统的可靠度为