可靠性工程研究生論文

1、課程論文題目：浴盆曲線在可靠性設(shè)計和管理中的應(yīng)用課程名稱可靠性工程課程類別學(xué)位課 非學(xué)位課任課教師所在學(xué)院學(xué)科專業(yè)姓名 學(xué)號提交日期注意事項：1、以上各項由研究生認(rèn)真填寫；2、研究生課程論文應(yīng)符合一般學(xué)術(shù)規(guī)范，具有一定學(xué)術(shù)價值，嚴(yán)禁網(wǎng)上下載或抄襲；凡檢查或抽查不合格者，一律取消該門課程成績和學(xué)分，并按有關(guān)規(guī)定追究相關(guān)人員責(zé)任；3、論文得分由批閱教師填寫（見封底），并簽字確認(rèn)；批閱教師應(yīng)根據(jù)作業(yè)質(zhì)量客觀、公正的在文后簽寫批閱意見；4、原則上要求所有課程論文均須用A4紙打印，加裝本封面封底，左側(cè)裝訂；5、課程論文由各學(xué)院（部）統(tǒng)一保存，以備查用。4、卷紙不夠?qū)?，可另附紙。浴盆曲線在可靠性設(shè)計和管理

2、中的應(yīng)用摘要：可靠性理論和方法是以產(chǎn)品的壽命特征作為主要的研究對象。研究產(chǎn)品的故障模式和故障率的變化特點，并根據(jù)故障率函數(shù)得出可靠性度量指標(biāo)是可靠性設(shè)計的重要內(nèi)容；同時產(chǎn)品故障率的不同變化模式還可以指導(dǎo)企業(yè)改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計和優(yōu)選零部件，指導(dǎo)顧客在產(chǎn)品使用過程中如何根據(jù)產(chǎn)品的故障發(fā)生特點進(jìn)行產(chǎn)品的維護和保養(yǎng)工作，以提高寸品的使用可靠性。關(guān)鍵字：浴盆曲線 可靠性設(shè)計 管理引言隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和產(chǎn)品質(zhì)量意識的提高，可靠性工程在質(zhì)量控制中的地位逐漸被企業(yè)認(rèn)同。同時，顧客對產(chǎn)品可靠性的認(rèn)識也逐漸趨于理性，顧客在購買產(chǎn)品的同時，對制造商產(chǎn)品可靠性的承諾和可靠性管理工作提出了更多的要求，因此做好可靠性管理將有

3、助于企業(yè)在激烈的市場競爭中獲得一席之地1?？煽啃岳碚摵头椒ㄊ且援a(chǎn)品的壽命特征作為主要的研究對象。研究產(chǎn)品的故障模式和故障率的變化特點，并根據(jù)故障率函數(shù)得出可靠性度量指標(biāo)是可靠性設(shè)計的重要內(nèi)容；同時產(chǎn)品故障率的不同變化模式還可以指導(dǎo)企業(yè)改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計和優(yōu)選零部件，指導(dǎo)顧客在產(chǎn)品使用過程中如何根據(jù)產(chǎn)品的故障發(fā)生特點進(jìn)行產(chǎn)品的維護和保養(yǎng)工作，以提高寸品的使用可靠性。1產(chǎn)品故障率變化模式浴盆曲線大多數(shù)產(chǎn)品隨著使用時問的變化，故障率的變化模式可分為三個時期，這三個時期綜合反映了產(chǎn)品在整個壽命期的故障特點，有時也稱為浴盆曲線。產(chǎn)品在投入使用初期稱為早期故障期，早期故障期的故障率隨時間的增加而減小，因此又稱遞

4、減型故障率2。在產(chǎn)品投入使用的早期故障率相對較高，隨著使用時間的延長逐漸下降。早期故障往往是由于產(chǎn)品內(nèi)部材料有缺陷，設(shè)計和制造缺陷所致。也有些是由于產(chǎn)品本身性質(zhì)決定。如某些電子產(chǎn)品的故障率的變化模式就屬于該種類型。產(chǎn)品故障率變化模式的第二個階段為偶然故障期。這一階段產(chǎn)品的故障率可降到一個較低水平，且基本處于平穩(wěn)變化期，又稱恒定故障率。這一階段產(chǎn)品故障主要是由于應(yīng)力條件隨機變化所致。該階段也是產(chǎn)品的最佳使用時期。第三階段為耗損故障期，隨著時間的變化故障率呈現(xiàn)出迅速上升趨勢，這一階段主耍是由于產(chǎn)品疲勞，磨損和老化造成的(見圖1)。圖 1 浴盆曲線對產(chǎn)品故障模式的研究是可靠性設(shè)計和管理的基礎(chǔ)可靠性設(shè)

5、計和管理工作的主要任務(wù)就是根據(jù)產(chǎn)品故障變化規(guī)律，合理沒計可靠性指標(biāo)，并通過優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計、優(yōu)選零部件來實現(xiàn)產(chǎn)品的固有可靠性；在使用過程中根據(jù)故障模式的特征采取措施延長產(chǎn)品的使用壽命。2浴盆曲線的不同階段可靠性設(shè)計和管理工作2.1早期故障期2.1.1可靠度指標(biāo)的分析針對早期故障率的變化特點，可以用威布爾分布來描述故障率的變化趨勢。威布爾分布是應(yīng)用非常廣泛的連續(xù)型分布。它的分布密度函數(shù)(見圖2)。圖 2 密度函數(shù)威布爾分布的概率密度函數(shù)為：當(dāng)m<10時，概率密度函數(shù)為遞減函數(shù)。暗示著早期故障。此時產(chǎn)品的可靠度為： 其中m為威布爾分布的形狀參數(shù)，可以根據(jù)產(chǎn)品的歷史故障數(shù)據(jù)和經(jīng)驗數(shù)據(jù)來假定，n值可

6、根據(jù)m值推導(dǎo)得出。對于電子系統(tǒng)和機械系統(tǒng)在最初使用時往往會有較高的故障率，也可以使用威布爾分布來分析產(chǎn)品的可靠度。為提高產(chǎn)品這一階段的可靠性，企業(yè)往往在出廠前進(jìn)行驗收試驗、環(huán)境應(yīng)力篩選試驗，以消除早期故障。2.1.2可靠性設(shè)計和可靠性管理如何減少早期故障或縮短早期故障期是生產(chǎn)企業(yè)必須考慮的一個問題。常用的措施有：優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計，優(yōu)選零部件，減少故障機率，提高標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化設(shè)計。由于新產(chǎn)品新技術(shù)的出現(xiàn)，產(chǎn)品的技術(shù)復(fù)雜程度逐漸加大，生產(chǎn)的技術(shù)成熟度降低，這些都會影響著產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性，如果新產(chǎn)品中引入一些標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計或成熟的模塊化設(shè)計，將有利于產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性的提高3。2.2偶然故障期的可靠性設(shè)

7、計和可靠性管理2.2.1壽命分布函數(shù)的確定和可靠度的分析偶然故障期產(chǎn)品故障率的變化為一常數(shù)，而且故障率相對較低。通常使用指數(shù)分布建立產(chǎn)品故障時間的數(shù)學(xué)模型。如圖3所示。圖 3 指數(shù)分布指數(shù)分布的概率密度函數(shù)為：其中x為偶然故障期的故障率，產(chǎn)品的可靠性函數(shù)為：在生產(chǎn)實踐中可以通過試驗數(shù)據(jù)估計產(chǎn)品偶然故障期的故障率。2.2.2可靠性設(shè)計和可靠性管理在這一階段，產(chǎn)品在早期的故障已排除，可靠性的變化趨于穩(wěn)定，這一時期是產(chǎn)品的最佳使用期主要目的是在適宜的使用成本下盡可能延長使用壽命期。在使用過程中通過產(chǎn)品的臺理維護和保養(yǎng)，合理安排設(shè)備的維修時機，以延長產(chǎn)品的使用壽命，減少產(chǎn)品的故障率。但是產(chǎn)品使用壽命的

8、長短還是很大程度上取決于出廠時的固有可靠性，因此要想提高產(chǎn)品的可靠性還是要從根本上改進(jìn)設(shè)計，改進(jìn)固有可靠性指標(biāo)。2.3耗損故障期的可靠性設(shè)計和可靠性管理耗損故障期產(chǎn)品進(jìn)入老化期，產(chǎn)品故障率呈現(xiàn)遞增型且有迅速上升趨勢。針對耗損故障的原因，應(yīng)該注意檢查、監(jiān)控、預(yù)測耗損開始的時間，提前維修，使故障率呈穩(wěn)定變化趨勢4。但這一階段可靠性改進(jìn)成本較大，可以通過產(chǎn)品的技術(shù)改造和零部件的更換提高產(chǎn)品的可靠性。如果成本過高，產(chǎn)品不宜繼續(xù)使用。 這一階段因故障率呈現(xiàn)上升的趨勢，正好與正態(tài)分布的特征相符，有些產(chǎn)品可靠度函數(shù)的分析可以使用正態(tài)分布。參考文獻(xiàn)：1. 於國平、魏學(xué)進(jìn)、李海軍 物探裝備 2003.12機械設(shè)備故障規(guī)律及狀態(tài)管理和檢測方法2. 包帥善 汽車故障的規(guī)律和模式3.