“四性”设计与试验.ppt

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1、航空电子产品“四性”设计与试验2009年06月陈国华一、可靠性设计与试验二、维修性设计与试验三、测试性设计与试验四、保障性设计与试验*“四性”是武器装备技术、质量的重要属性*“四性”是武器装备战斗力的重要基础*“四性”是效益和效率的重要保证*“四性”是设计、制造的产物*“四性”指标是可以检验、验证的需树立的理念一、可靠性设计与试验（一）可靠性设计设计依据基本可靠性指标MTBF—平均故障间隔时间MFHBF—平均故障间隔飞行小时任务可靠性指标MTCBF—平均致命故障间隔时间R—任务可靠度—合同规定的指标最低可接受值与规定值可靠性与维修性的合同指标。最低可接受值

2、是合同或研制任务书中规定的、装备必须达到的合同指标，也是使用方进行可靠性和维修性验证的依据。规定值是合同或研制任务书中规定的、装备期望达到的合同指标，也是承制方进行可靠性和维修性设计的依据。基本概念可靠性设计是通过预计、分配、分析、改进等一系列可靠性工程活动，把可靠性定量要求落实到产品的技术文件和图样中去，从而形成产品的固有可靠性。进行可靠性设计时，需要在产品的性能、质量、费用等各方面要求之间进行综合权衡，以求得产品的最优设计。主要程序及方法可靠性建模可靠性预计可靠性分配可靠性分析可靠性建模建立系统、分系统和设备的可靠性模型，是为了定量分配、估算和评价产品

3、的的可靠性，它是整个系统可靠性设计、分析的基础。常用的可靠性模型有：串联模型—适应于非储备系统；并联和混联模型等—适应于储备系统。串联系统的可靠度为：并联系统的可靠度为：Rs＝∏Rii＝1nRs＝1－∏(1－Ri)i＝1n基本可靠性模型基本可靠性模型用于估计产品的维修及保障要求。系统中任一单元发生故障后，都需要维修和更换，故而可以把它看成度量使用费用的一种模型。基本可靠性模型是一种全串联模型，即使存在冗余单元，也都按串联处理。所以，储备单元越多，系统的基本可靠性越低。任务可靠性模型任务可靠性模型用于估计产品在执行任务过程中完成规定功能的概率，是用以度量工作

4、有效性的一种模型。任务可靠性模型可以是串联模型，也可以是并联、混联模型，取决于储备单元的形式。储备单元越多，系统的任务可靠性越高。可靠性预计在系统设计阶段，根据组成系统的元器件等在规定条件下的可靠性指标、系统的结构、系统的功能以及工作方式等，来推算系统的可靠性。这是一个由局部到整体、自下而上的综合过程。常用的可靠性预计方法主要有：*元器件计数法—适用于方案论证及初步设计阶段；*应力分析法—适用于电子类产品详细设计阶段；*相似产品法—适用于机械、电子、机电类产品方案论证及初步设计阶段。此外，还有故障率预计法、专家评分法、上下限法等等。可靠性分配把系统的可靠性

5、指标逐级分配到各个单元的过程。这是一个从系统直到最低单元的自上而下的分配过程。它与可靠性预计往往交互进行，是产品设计阶段可靠性工作的重要内容。常用的可靠性分配方法有：等分配法比例分配法最小工作量法重要度分配法——适用于方案论证阶段——适用于初步设计阶段——适用于初步设计阶段——适用于详细设计阶段可靠性分析故障模式、影响及危害度分析（FMECA）FMECA是从构成系统单元的失效模式出发，最后确定这些失效模式对系统的影响，主要进行定性分析，是一种自下而上的分析方法，重点是考虑构成系统的每个单元出现实效式对系统的影响和危害。它是一种归纳分析方法。故障模式：是指元

6、器件或产品出现故障的表现形式，一般是能被观察到的一种故障现象，如断裂、接触不良、短路、开路、腐蚀等。故障影响：指该故障模式对安全性、战备完好性、任务成功率和维修保障等要求的影响，可分为对自身、对上一级和最终影响三个等级。危害度：指某种故障模式影响的严酷程度。一般分为四级：Ⅰ类（灾难性故障）—造成机毁人亡；Ⅱ类（致命性故障）—造成机损人伤，导致任务失败；Ⅲ类（严重故障）—造成人、机轻度损伤，导致任务推迟或降级；Ⅳ类（轻度故障）—不至于造成人员受伤，系统损坏，但需进行维修。故障模式发生概率一般分为五个等级：A级—经常发生，概率大于0.2；B级—很可能发生，概率

7、为0.1～0.2；C级—偶尔发生，概率为0.01～0.1;D级—很少发生，概率为0.01～0.001;E级—极不可能发生，概率小于0.001。ABCDEⅠⅡⅢⅣab危害度矩阵图故障树分析法（FTA）FTA是一种演绎分析方法。它实现从系统的故障（顶事件）开始，逐级向下分析构成系统的子系统、部件、单元等存在什么故障会造成这一后果。是一种由上而下的分析方法，可作定性与定量分析。工作基础与依据：GB4888-1985《故障树名词术语和符号》；GB7829-1987《故障树分析程序》；GJB/Z768A《故障树分析指南》电子产品可靠性设计内容元器件选择与控制：a.制

8、定元器件大纲；b.元器件选用与管理。2.降额设计（GJB/Z35《