可靠性發(fā)展歷史.

1、可靠性理論可靠性理論安全導(dǎo)入安全導(dǎo)入了解安全形勢及其了解安全形勢及其可靠性在安全的地位和重要性可靠性在安全的地位和重要性增加安全的責(zé)任感增加安全的責(zé)任感目的一、全球意外事故狀況一、全球意外事故狀況每年意外死亡每年意外死亡350350萬人；無形的戰(zhàn)爭萬人；無形的戰(zhàn)爭交通事故死亡交通事故死亡9999萬人萬人職業(yè)工傷死亡職業(yè)工傷死亡130130萬人；萬人；死傷比死傷比1:41:4；職業(yè)?。郝殬I(yè)病：3535工人受到工人受到 職業(yè)危害（職業(yè)危害（？）事故經(jīng)濟(jì)損失占事故經(jīng)濟(jì)損失占2.5%GNP2.5%GNPn國內(nèi)外事故狀況及分析一、全球意外事故狀況一、全球意外事故狀況每年發(fā)生事故每年發(fā)生事故2.52.5億

2、起，每天億起，每天68.568.5萬萬起，每小時起，每小時2.82.8萬起，每分鐘萬起，每分鐘476476起；起；每年死亡每年死亡350350萬人中有近萬人中有近4040是老人是老人和小孩；和小孩；每一秒每一秒160160人傷殘，人傷殘，40004000人需治療；人需治療；n國內(nèi)外事故狀況及分析l職業(yè)?。豪鄯e100余萬人,年增3萬,年亡近萬人；l經(jīng)濟(jì)損失：1600億（最新研究損失3000億）3個三峽工程n二、中國意外事故狀況二、中國意外事故狀況n國內(nèi)外事故狀況及分析國內(nèi)外事故狀況及分析國內(nèi)外事故狀況及分析l工業(yè)生產(chǎn)導(dǎo)致一次死亡10以上或經(jīng)濟(jì)損失；500萬以上的重大隱患有982項(xiàng);l勞動工傷死亡

3、：1.5-2.0萬人；二、中國意外事故狀況l交通事故死亡:道路9.4萬人,鐵路1.0萬人l中小學(xué)生意外死亡：1.1萬三、分析三、分析v分析社會背景分析社會背景技術(shù)的發(fā)展技術(shù)的發(fā)展蒸汽機(jī)核技術(shù)；蒸汽機(jī)核技術(shù)；經(jīng)濟(jì)的發(fā)展經(jīng)濟(jì)的發(fā)展手工經(jīng)濟(jì)集體合作計(jì)劃經(jīng)濟(jì)手工經(jīng)濟(jì)集體合作計(jì)劃經(jīng)濟(jì)市場經(jīng)濟(jì)全球化經(jīng)濟(jì)；市場經(jīng)濟(jì)全球化經(jīng)濟(jì)； 文化的發(fā)展文化的發(fā)展宿命論（被動承受型）； 經(jīng)驗(yàn)論（事后型、亡羊補(bǔ)牢）； 系統(tǒng)論（綜合型 、人機(jī)環(huán)對策）； 本質(zhì)論（超前、預(yù)防型）n國內(nèi)外事故狀況及分析三、分析v分析事故致因人的因素知識、技能、意識、觀念、態(tài)度、道德、認(rèn)知、倫理、情感等；技術(shù)因素工藝、設(shè)備、監(jiān)測、應(yīng)急系統(tǒng)等；環(huán)境因素

4、自然環(huán)境、人工環(huán)境、綜合環(huán)境；管理因素體制、法制建設(shè)、管理措施等。第一章第一章 緒緒 論論第一節(jié) 可靠性發(fā)展的歷史第二節(jié) 可靠性概念第一章第一章 要求要求n目的：了解可靠性的歷史及其發(fā)展過程目的：了解可靠性的歷史及其發(fā)展過程n重點(diǎn)：如何理解可靠性？重點(diǎn)：如何理解可靠性？n難點(diǎn)：可靠度的概念？難點(diǎn)：可靠度的概念？n教學(xué)過程教學(xué)過程知識引入：知識引入：新學(xué)科發(fā)展新學(xué)科發(fā)展不均質(zhì)性不均質(zhì)性材料力學(xué)的安全系數(shù)學(xué)科歷史sn本學(xué)科必要性本學(xué)科必要性n可靠性作為安全工程專業(yè)的基礎(chǔ)課符合可靠性作為安全工程專業(yè)的基礎(chǔ)課符合安全第一的方針（安全方針）安全第一的方針（安全方針）n可靠性具有系統(tǒng)、豐富的理論知識可靠性

5、具有系統(tǒng)、豐富的理論知識n可靠性應(yīng)用廣泛（建筑、石油、機(jī)械、可靠性應(yīng)用廣泛（建筑、石油、機(jī)械、采礦、軍事、勘查方面等）采礦、軍事、勘查方面等）n學(xué)科需要這門基礎(chǔ)知識學(xué)科需要這門基礎(chǔ)知識n可靠性是實(shí)現(xiàn)可靠性是實(shí)現(xiàn)設(shè)備本質(zhì)安全設(shè)備本質(zhì)安全的根本途徑的根本途徑第一節(jié)第一節(jié) 可靠性發(fā)展的歷史可靠性發(fā)展的歷史n為什么要講授可靠性理論為什么要講授可靠性理論?n1、可靠性問題的由來、可靠性問題的由來n隨著現(xiàn)代化技術(shù)的發(fā)展，科技的進(jìn)步隨著現(xiàn)代化技術(shù)的發(fā)展，科技的進(jìn)步。特別是。特別是電子、軍事、宇航和機(jī)電工業(yè)發(fā)展，系統(tǒng)或者電子、軍事、宇航和機(jī)電工業(yè)發(fā)展，系統(tǒng)或者元件絕對可靠要求；元件絕對可靠要求；n要求人們對系

6、統(tǒng)（自然）認(rèn)識要求人們對系統(tǒng)（自然）認(rèn)識 的深入；的深入；n對材料、系統(tǒng)等因素的認(rèn)識加深。對材料、系統(tǒng)等因素的認(rèn)識加深。安全系數(shù)安全系數(shù)n優(yōu)點(diǎn)：直觀、易懂、使用方便優(yōu)點(diǎn)：直觀、易懂、使用方便nn缺點(diǎn)：盲目性和保守性缺點(diǎn)：盲目性和保守性 ssn s塑性材料的屈服極限轉(zhuǎn)化應(yīng)力強(qiáng)度nson材料破壞一般遵循應(yīng)力材料破壞一般遵循應(yīng)力強(qiáng)度理論強(qiáng)度理論n應(yīng)力應(yīng)力(s)：應(yīng)力、壓力、溫度、濕度、沖：應(yīng)力、壓力、溫度、濕度、沖擊等；擊等；n強(qiáng)度強(qiáng)度(r)：阻止系統(tǒng)和零部件失效的因素：阻止系統(tǒng)和零部件失效的因素r；n失效準(zhǔn)則：第一、第二、第三、第四強(qiáng)失效準(zhǔn)則：第一、第二、第三、第四強(qiáng)度理論度理論nrsn實(shí)際材料特

7、點(diǎn)：實(shí)際材料特點(diǎn)：不均質(zhì)、多孔性等不均質(zhì)、多孔性等經(jīng)典力學(xué)碎粒結(jié)構(gòu)粉粒結(jié)構(gòu)鱗片結(jié)構(gòu)應(yīng)力強(qiáng)度概率分布函數(shù)衡量材料的安全性?概念提出第一節(jié)第一節(jié) 可靠性發(fā)展的歷史可靠性發(fā)展的歷史n材料為什么會失效（損傷）材料為什么會失效（損傷）n（1）設(shè)計(jì)問題）設(shè)計(jì)問題n（2）應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生變化）應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生變化n（3）強(qiáng)度變異）強(qiáng)度變異n（4）磨損失效）磨損失效n（5）時間關(guān)聯(lián)失效）時間關(guān)聯(lián)失效n（6）潛在現(xiàn)象（阿波羅飛船火災(zāi)）潛在現(xiàn)象（阿波羅飛船火災(zāi)）n（7）不正確的規(guī)范）不正確的規(guī)范n（8）其它原因）其它原因第一節(jié) 可靠性發(fā)展的歷史n2、概念的提出、概念的提出n美國：美國：1939年，美國航空委員會提出飛機(jī)事

8、故率年，美國航空委員會提出飛機(jī)事故率最早的可靠性指標(biāo)最早的可靠性指標(biāo) n1944年，納粹德國試制年，納粹德國試制V-2火箭火箭提出火箭可靠提出火箭可靠度是所有元器件可靠度的乘積度是所有元器件可靠度的乘積（認(rèn)為系統(tǒng)是串（認(rèn)為系統(tǒng)是串聯(lián)）聯(lián)），最早的系統(tǒng)可靠性概念。，最早的系統(tǒng)可靠性概念。 n1947年美國費(fèi)蘭德雪爾研究結(jié)構(gòu)可靠性；年美國費(fèi)蘭德雪爾研究結(jié)構(gòu)可靠性；1970年年擴(kuò)大到機(jī)械產(chǎn)品擴(kuò)大到機(jī)械產(chǎn)品機(jī)械可靠性理論。機(jī)械可靠性理論。 第一節(jié) 可靠性發(fā)展的歷史n1957年年American group reliability of electronic equipment可靠性設(shè)備顧問團(tuán)可靠性設(shè)備

9、顧問團(tuán)（AGREE）(電子裝置可靠性咨詢委員會電子裝置可靠性咨詢委員會)發(fā)表了奠基性報(bào)告；發(fā)表了奠基性報(bào)告；n1962年美國召開可靠性、維修性和故障物年美國召開可靠性、維修性和故障物理學(xué)學(xué)術(shù)討論會；經(jīng)過努力，阿波羅號理學(xué)學(xué)術(shù)討論會；經(jīng)過努力，阿波羅號710萬個零件的故障率為零；萬個零件的故障率為零；n1974年，美國原子能委員會利用故障樹分年，美國原子能委員會利用故障樹分析方法評價故障引起世界各國注意析方法評價故障引起世界各國注意第一節(jié)第一節(jié) 可靠性發(fā)展的歷史可靠性發(fā)展的歷史n例壓力機(jī)隱患n日本：日本：1971年，年，全面推廣可靠性全面推廣可靠性工程；日本的工工程；日本的工傷事故大幅度下傷事故

10、大幅度下降；日本萬噸鋼降；日本萬噸鋼死亡重傷率在死亡重傷率在1965年為年為0.12,1977年降低年降低到到0.008;n壓力機(jī)安全系統(tǒng)壓力機(jī)安全系統(tǒng)n通過失效樹計(jì)算得出：通過失效樹計(jì)算得出：nR=15損失日數(shù)損失日數(shù)/接觸小時接觸小時n每接觸壓力機(jī)一小時，就要承擔(dān)損失工作日每接觸壓力機(jī)一小時，就要承擔(dān)損失工作日15天的天的風(fēng)險，這樣的風(fēng)險率顯然是不能接受的。風(fēng)險，這樣的風(fēng)險率顯然是不能接受的。n為了提高系統(tǒng)的可靠性，可以增加冗余件。即串聯(lián)一個為了提高系統(tǒng)的可靠性，可以增加冗余件。即串聯(lián)一個元件。原來開關(guān)設(shè)為元件。原來開關(guān)設(shè)為S1,串接另一個開關(guān)為串接另一個開關(guān)為S2。整個系。整個系統(tǒng)變?yōu)槿?/p>

11、圖統(tǒng)變?yōu)槿鐖Dn增加冗余條件下的壓力機(jī)安全系統(tǒng)圖增加冗余條件下的壓力機(jī)安全系統(tǒng)圖第一節(jié) 可靠性發(fā)展的歷史第一節(jié)第一節(jié) 可靠性發(fā)展的歷史可靠性發(fā)展的歷史n通過失效樹計(jì)算得出：通過失效樹計(jì)算得出：nR=3.1510-5損失日數(shù)損失日數(shù)/接觸小時接觸小時n顯然這種風(fēng)險是低于負(fù)傷安全指標(biāo)，系統(tǒng)的可靠顯然這種風(fēng)險是低于負(fù)傷安全指標(biāo)，系統(tǒng)的可靠性是較高的。事故的損失即降低下來。性是較高的。事故的損失即降低下來。n3、可靠性研究現(xiàn)狀、可靠性研究現(xiàn)狀n1）人機(jī)系統(tǒng)的可靠性研究）人機(jī)系統(tǒng)的可靠性研究 ：人的失誤及其可靠性人的失誤及其可靠性的研究成為多學(xué)科交叉滲透，面向的研究成為多學(xué)科交叉滲透，面向21世紀(jì)的重點(diǎn)世

12、紀(jì)的重點(diǎn)研究領(lǐng)域，因此，人的可靠性研究已經(jīng)成為重中研究領(lǐng)域，因此，人的可靠性研究已經(jīng)成為重中之重，使得該學(xué)科得以深入發(fā)展。之重，使得該學(xué)科得以深入發(fā)展。n2）土木工程結(jié)構(gòu)的可靠性研究）土木工程結(jié)構(gòu)的可靠性研究 ：有重要的紀(jì)念性：有重要的紀(jì)念性價值的建筑物價值的建筑物 第一節(jié)第一節(jié) 可靠性發(fā)展的歷史可靠性發(fā)展的歷史n3）機(jī)械可靠性）機(jī)械可靠性: n機(jī)械和微型元器件的可靠性設(shè)計(jì)；機(jī)械和微型元器件的可靠性設(shè)計(jì)；n微型機(jī)械可靠性估計(jì)值研究：確定負(fù)載，進(jìn)行機(jī)械微型機(jī)械可靠性估計(jì)值研究：確定負(fù)載，進(jìn)行機(jī)械應(yīng)力分析，確定失效模式，提出設(shè)計(jì)修改建議。應(yīng)力分析，確定失效模式，提出設(shè)計(jì)修改建議。n微型器件如變換器

13、、傳感器、彈簧、軸承、齒輪、微型器件如變換器、傳感器、彈簧、軸承、齒輪、濾網(wǎng)、磁性器件和發(fā)動機(jī)可靠性預(yù)計(jì)值的計(jì)算；濾網(wǎng)、磁性器件和發(fā)動機(jī)可靠性預(yù)計(jì)值的計(jì)算；n環(huán)境條件對微型機(jī)械器件關(guān)鍵技術(shù)包括潮濕、溫環(huán)境條件對微型機(jī)械器件關(guān)鍵技術(shù)包括潮濕、溫度、熱應(yīng)力、機(jī)械沖擊和振動的影響。度、熱應(yīng)力、機(jī)械沖擊和振動的影響。第一節(jié) 可靠性發(fā)展的歷史n中國：在中國：在1950年代建立了溫?zé)釒Лh(huán)境試年代建立了溫?zé)釒Лh(huán)境試驗(yàn)機(jī)構(gòu)驗(yàn)機(jī)構(gòu)考慮溫度、環(huán)境影響機(jī)構(gòu)的可考慮溫度、環(huán)境影響機(jī)構(gòu)的可靠性；靠性；n1972年建立了電子產(chǎn)品研究所；年建立了電子產(chǎn)品研究所；n“七五七五”規(guī)劃中，列入國家重大科研攻規(guī)劃中，列入國家重大科

14、研攻關(guān)項(xiàng)目；現(xiàn)逐步得到認(rèn)識；關(guān)項(xiàng)目；現(xiàn)逐步得到認(rèn)識；n加入加入WTO，我國將更加重視；，我國將更加重視；第一節(jié) 可靠性發(fā)展的歷史n4、可靠性研究內(nèi)容、可靠性研究內(nèi)容可靠性是一門新興的邊緣學(xué)科，從學(xué)術(shù)研究可靠性是一門新興的邊緣學(xué)科，從學(xué)術(shù)研究上分包括三個分支：上分包括三個分支：n可靠性工程可靠性工程：包括可靠性試驗(yàn)、可靠性設(shè)：包括可靠性試驗(yàn)、可靠性設(shè)計(jì)、評價、分配、維修、失效分析、預(yù)測計(jì)、評價、分配、維修、失效分析、預(yù)測（預(yù)計(jì)）、優(yōu)化、軟件可靠性、可靠性管（預(yù)計(jì)）、優(yōu)化、軟件可靠性、可靠性管理等理等n可靠性物理可靠性物理：研究元器件及零件的失效原：研究元器件及零件的失效原因，物理模型、改進(jìn)措施；

15、因，物理模型、改進(jìn)措施；n可靠性數(shù)學(xué)可靠性數(shù)學(xué)：研究可靠性的理論及數(shù)量規(guī)：研究可靠性的理論及數(shù)量規(guī)律，各種指標(biāo)的方法措施。律，各種指標(biāo)的方法措施。第一節(jié)第一節(jié) 可靠性發(fā)展的歷史可靠性發(fā)展的歷史n機(jī)械靜強(qiáng)度可靠性設(shè)計(jì)零部件（靜載荷問機(jī)械靜強(qiáng)度可靠性設(shè)計(jì)零部件（靜載荷問題），題），n系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)（系統(tǒng)串聯(lián)、并聯(lián)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)（系統(tǒng)串聯(lián)、并聯(lián)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、人機(jī)系統(tǒng)等）人機(jī)系統(tǒng)等）n疲勞強(qiáng)度可靠性設(shè)計(jì)（材料反復(fù)性應(yīng)力作用、疲勞強(qiáng)度可靠性設(shè)計(jì)（材料反復(fù)性應(yīng)力作用、超負(fù)荷運(yùn)作等）超負(fù)荷運(yùn)作等）n壓力容器可靠性設(shè)計(jì)（材料應(yīng)力強(qiáng)度關(guān)系等）壓力容器可靠性設(shè)計(jì)（材料應(yīng)力強(qiáng)度關(guān)系等）第一節(jié)第一節(jié) 可靠性

16、發(fā)展的歷史可靠性發(fā)展的歷史n（2）可靠性優(yōu)化與壽命周期費(fèi)用）可靠性優(yōu)化與壽命周期費(fèi)用n必要性：必要性：提高產(chǎn)品的可靠性從設(shè)計(jì)、制造等方面開提高產(chǎn)品的可靠性從設(shè)計(jì)、制造等方面開始，因此會增加產(chǎn)品的設(shè)計(jì)費(fèi)用、材料成本、制造始，因此會增加產(chǎn)品的設(shè)計(jì)費(fèi)用、材料成本、制造成本。但是由于可靠性增加，減少維修，提高壽命，成本。但是由于可靠性增加，減少維修，提高壽命，總的經(jīng)濟(jì)效益將得到提高?？偟慕?jīng)濟(jì)效益將得到提高。n目標(biāo)：目標(biāo)：使產(chǎn)品在規(guī)定的研制費(fèi)用以及時間進(jìn)度、重使產(chǎn)品在規(guī)定的研制費(fèi)用以及時間進(jìn)度、重量體積等條件下達(dá)到最佳的可靠性。或者在滿足規(guī)量體積等條件下達(dá)到最佳的可靠性?；蛘咴跐M足規(guī)定的可靠性指標(biāo)前提下，盡理減少其體積重量、節(jié)定的可靠性指標(biāo)前提下，盡理減少其體積重量、節(jié)省費(fèi)用和縮短研制時間、成本省費(fèi)用和縮短研制時間、成本第一節(jié)第一節(jié) 可靠性發(fā)展的歷史可靠性發(fā)展的歷史n可靠性與總費(fèi)用關(guān)系圖費(fèi)用費(fèi)用可靠性可靠性R(t)研制費(fèi)用研制費(fèi)用維修費(fèi)用維修費(fèi)用總費(fèi)用總費(fèi)用可靠性試驗(yàn)開始第一節(jié)第一節(jié) 可靠性發(fā)展的歷史可靠性發(fā)展的歷史n（3）可靠性試驗(yàn)（數(shù)理統(tǒng)計(jì)、概率論有關(guān)）n目的：確定產(chǎn)品可靠性水平；n通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、工藝等方面問題，以便改進(jìn)措施，提高產(chǎn)品的可靠性；n通過試驗(yàn)，鑒別產(chǎn)品可靠