第9章可靠性工程ppt课件.ppt

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1、授课章节:第九章可靠性工程（第一节至第二节）重点难点:可靠性的概念及可靠性分析方法掌握可靠性分析方法目的要求:第一节可靠性与可靠性工程一、可靠性的定义可靠性是指在给定的条件下和规定的时间内，零部件、元件、产品或系统所完成规定功能的概率。“完成规定功能”：是产品或系统的工作目的或使用性能。“规定时间”：产品或系统的任务时间，通常以产品使用的寿命周期来表示。产品质量与可靠性研究可靠性的必要性⑴设备和系统的复杂化设备和系统越来越复杂，导致“系统相关的任一部分失效而导致整个系统失效的机会增多”。⑵使用环境的日益恶劣产品所处的环境愈来愈恶劣，高低温、冲击、震动和辐射等条件，使产品的可

2、靠性受到影响。⑶产品生产周期的缩短传统的产品生产经设计—试制—生产—检验—交付用户使用—反馈—提高质量可靠性—…。科技进步，竞争加剧，使一些设计和工艺技术更加成熟，生产周期缩短，不允许有更多的阶段试验，要求产品本身有高可靠性。可靠性基本概念可靠性维修性保障性测试性可用性可信性产品在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的能力，简写为R。规定的条件：使用时的环境条件、应力条件，维护方法，储存时的储存条件，以及使用时对操作人员技术等级的要求等。规定的时间：在应用中，时间是一个广义的概念，可以用周期、次数、里程或其它单位代替，也可建立这些单位与时间之间的隶属函数加以描述。规定的能力

3、：产品应具备的技术性能指标。可靠性（reliability）从应用的角度出发分类：⑴固有可靠性：描述产品设计和制造的可靠性水平；⑵使用可靠性：描述产品在计划的环境中使用的可靠性水平。从设计的角度出发分类：⑴基本可靠性：用于度量产品无须保障的工作能力，包括与维修和供应有关的可靠性，通常用平均故障间隔时间MTBF来度量；⑵任务可靠性：描述产品完成任务的能力，通常用任务可靠度MR和致命性故障间隔任务时间MTBCF来度量。产品在规定条件下和规定时间内，按规定的程序和方法进行维修时，保持或恢复到规定状态的能力，称为维修性，简写为M。维修性指的是产品维修的难易程度，是产品设计所赋予的一

4、种维修简便、迅速和经济的固有属性。规定的条件：维修的机构和场所及相应人员与设备、设施、工具、备件、技术资料等资源条件。规定的程序和方法：按技术文件规定采用的维修工作类型、步骤和方法。维修性（maintainability）一个产品不工作的时间NT包括两个部分：①在设备、备件、维修人员和维修规程等齐全的条件下，用于直接维修工作的时间，称为直接维修时间MT；②由于保障资源补给或管理原因等延误而造成的时间，称为延误时间DT。平均维修时间MTTR是直接维修时间MT的平均值。保障性系指产品设计特性和计划的保障资源能满足使用要求的能力，称为保障性，简写为S。维修保障只是综合保障工程中的

5、一个方面。表征保障性的指标是平均延误时间MDT。显然，MDT愈小愈好。它反映了产品使用者的管理水平，以及提供资源的能力。保障性（supportability）产品能及时并准确地确定其状态（可工作、不可工作或性能下降），并隔离其内部的一种设计特性，称为测试性，简写为T。测试性与维修性及可靠性密切相关，具有良好测试性的设备将减少故障检测及隔离时间，进而减少维修时间，改善维修性。通过采用测试性好的设备可及时检测出故障，排除故障，进而提高产品的使用可靠性。测试性通常用故障检测率FDR、故障隔离率FIR和虚警率FAR度量。测试性（testability）可用性是产品可靠性、维修性和保

6、障性三种固有属性的综合反映，指产品处于良好工作状态的能力，也称为有效性。使用可用性A0固有可用性At。At反映了生产方的设计、制造和服务的综合水平，越大越好。可用性（availability）可信性是一个非定量的集合性术语，表述可用性及其影响因素：可靠性（R）、维修性（M）、保障性（S）、测试性（T），简写为R·M·S·T·。对可信性的定量要求，就是具体的R·M·S·T·的定量要求；定义：产品在任务开始时可用的条件下，在规定的任务剖面中，能完成规定功能的能力称为产品的“（狭义）可信性”，简写为D。产品在执行任务中的状态及可信性取决于与任务有关的产品可靠性及维修性的综合影响。

7、可信性（dependability）在长期的可靠性实践中，人们发现许多产品都服从一条典型的失效率曲线，这条曲线具有两头高、中间低的特点，呈现“U”形，习惯称为浴盆曲线。这条曲线明显地分为三段，对应着三个时期。早期失效期偶然失效期耗损失效期λ(t)t交付使用更新点产品失效曲线二、产品系统的可靠性1．串联系统产品或系统是由许多功能性的结构要素（或零件）所组成的，如果其中任一结构要素发生故障，而导致整个产品或系统故障，则这种结构要素组成的产品或系统称为串联系统，设整个系统的串联链由n个链节组成，第i个功能链节的可靠度为R