系統(tǒng)可靠性分析與設(shè)計(jì)

系統(tǒng)可靠性

分析與設(shè)計(jì)主講周春華基本內(nèi)容系統(tǒng)可靠性的基本知識(shí)、基本理論可靠性設(shè)計(jì)可靠性分析可靠性試驗(yàn)可靠性使用與管理第一章緒論一、可靠性問(wèn)題的提出首先是從軍用航空電子設(shè)備開(kāi)始的，第二次世界大戰(zhàn)末期，美國(guó)對(duì)日作戰(zhàn)中使用的電子設(shè)備，經(jīng)過(guò)運(yùn)輸、儲(chǔ)備到達(dá)戰(zhàn)場(chǎng)的設(shè)備一半不能正常工作，致使作戰(zhàn)受到嚴(yán)重影響。戰(zhàn)后，美國(guó)率先把可靠性作為一門學(xué)種加以系統(tǒng)研究。52年，美國(guó)國(guó)防部成產(chǎn)了著名的“電子可靠性顧問(wèn)團(tuán)”（AGREE：AdvisoryGrouponReliabilityofElectronicEquipment）

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、試制、生產(chǎn)、試驗(yàn)、儲(chǔ)存、輸送、管理、使用等各方面的可靠性問(wèn)題，作了全面的調(diào)查研究。并于1957年寫(xiě)出了《電子設(shè)備可靠性報(bào)告》，該報(bào)告比較完整地闡述了可靠性的理論甚礎(chǔ)與研究方法，60年代以后，可靠性研究逐步完善的發(fā)展，并從電子產(chǎn)品擴(kuò)展到機(jī)械產(chǎn)品，各國(guó)也越來(lái)越重視可靠性工作。

二、系統(tǒng)可靠性研究的內(nèi)容三、系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容1、把系統(tǒng)的目標(biāo)可靠性合理分配到各子系統(tǒng)。2、進(jìn)行失效模式，影響和致命度分析（FMECA）。3、擬定設(shè)計(jì)變量、擬定尺寸、參數(shù)等設(shè)計(jì)變量。4、確定每種失效模式的判據(jù)。5、確定每種失效模式的應(yīng)力分布和強(qiáng)度分布。6、進(jìn)行失效模式的相關(guān)分析。7、計(jì)算失效模式可靠性。8、確定零件及系統(tǒng)的可靠性，若子系統(tǒng)可靠度計(jì)算結(jié)果與目標(biāo)可靠性相差較遠(yuǎn)，則迭代，重新確定尺寸參數(shù)。9、計(jì)算系統(tǒng)的可靠性，若與目標(biāo)可靠性不符，則迭代之討論：可靠性設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)的安全系數(shù)法

四、可靠性研究的必要性設(shè)備的復(fù)雜程度增加。設(shè)備日益復(fù)雜，零部件數(shù)量相應(yīng)增多，設(shè)備的可靠性也會(huì)相應(yīng)降低。提高經(jīng)濟(jì)效益，占領(lǐng)市場(chǎng)，減輕損失?？梢哉f(shuō)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)就是可靠性，日本的汽車、彩電、照相機(jī)、攝像機(jī)等）能暢銷全球，質(zhì)量高、可靠性高。從使用角度，可靠性低輕則造成損失，重則機(jī)毀人亡，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。例：86年1月28日，美國(guó)“挑戰(zhàn)者”號(hào)航天飛機(jī)在發(fā)射后進(jìn)入軌道前，因助推火箭燃料箱密封裝置在低溫下失效，使燃料溢出而引起爆炸。參考資料：1、《系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)與分析教程》，北京航空航天大學(xué)出版社，2006年2、《工程機(jī)械可靠性》，人民交通出版社，2004年第二章可靠性指標(biāo)

注意：失效率和失效概率（頻率）密度的不同意義？

有何相互聯(lián)系？

R(t)的計(jì)算公式

此階段一般在出廠前完成!

結(jié)論：查明原因、及時(shí)排除，盡快渡過(guò)早期失效期；精心維護(hù)，延長(zhǎng)有效壽命；進(jìn)入耗損期之前，盡快更換已磨損、老化的零件，大大降低失效率，延長(zhǎng)使用壽命。6、平均壽命該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、試制、生產(chǎn)、試駐、儲(chǔ)存、輸送、管理、使用等各方面的可靠性問(wèn)題，作了全面的調(diào)查研究。并于1957年寫(xiě)出了《電子設(shè)備可靠性報(bào)告》，該報(bào)告比較完整地闡述了可靠性的理論甚礎(chǔ)與研究方法，60年代以后，可靠性研究逐步完善的發(fā)展，并從電子產(chǎn)品擴(kuò)展到機(jī)械產(chǎn)品，各國(guó)也越來(lái)越重視可靠性工作。7、可靠壽命

8、維修度

9、維修率

nn10、平均修復(fù)時(shí)間

由維修率公式u(t)=m(t)/(1-M(t))得：u(t)=u=常數(shù)

討論

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、11

、有效度該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、課外思考題：

1.推導(dǎo)失效率和可靠度的相互關(guān)系。

2.根據(jù)浴盆曲線，說(shuō)明廠家減小早期失效率的方法，用戶如何避免遭遇早期失效。

3.說(shuō)明可靠度與有效度評(píng)價(jià)產(chǎn)品可靠性中的意義和作用。

4.你認(rèn)為評(píng)價(jià)產(chǎn)品的可靠性用哪些指標(biāo)更有說(shuō)服力？12、可修復(fù)產(chǎn)品的馬爾科夫過(guò)程

1、馬爾科夫轉(zhuǎn)移矩陣該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、2、狀態(tài)向量該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、

3、特征向量該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、如何證明？

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、4、可修復(fù)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)移矩陣和特征向量該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、

討論：

1、x1表示系統(tǒng)維持正常工作的概率，即有效度

2、上面可修復(fù)系統(tǒng)的極限狀態(tài)矩陣如何求？

第三章可靠性數(shù)學(xué)基礎(chǔ)一、常用概率分布該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、服從正態(tài)分布的常用參數(shù)該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、

二、數(shù)理統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)

1、子樣統(tǒng)計(jì)量2、置信度該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、3、該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、4、數(shù)據(jù)分級(jí)

以下是60個(gè)數(shù)據(jù)，如何分級(jí)（分組）？

直方圖如下：5、隨機(jī)變量的代數(shù)運(yùn)算

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)第四章可靠性設(shè)計(jì)

一、可靠性設(shè)計(jì)的基本程序

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)表4.1發(fā)達(dá)國(guó)家產(chǎn)品平均失效率

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)二、系統(tǒng)可靠性計(jì)算

一）系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分類系統(tǒng)：由若干個(gè)零、部件（子系統(tǒng)），相互有機(jī)的組合在一起為完成某一功能的綜合體。系統(tǒng)的可靠性取決于：零、部件的可靠性組合方式1、串聯(lián)系統(tǒng)：任一零件（部件）發(fā)生故障，均引起系統(tǒng)失效。2、并聯(lián)系統(tǒng)：并聯(lián)系統(tǒng)，并聯(lián)冗余系統(tǒng)，系統(tǒng)為完成某一功能其所需要的零部件中有一定的冗余（貯備）。①工作貯備系統(tǒng)（純并聯(lián)最常用）每個(gè)零部件都處于工作狀態(tài)的并聯(lián)系統(tǒng)。純并聯(lián)：零（部）件全部失效時(shí)，系統(tǒng)才失效?；蛞粋€(gè)部（零）件正常工作時(shí)，系統(tǒng)就正常工作。表決系統(tǒng)：兩個(gè)或兩個(gè)以上零件正常工作時(shí)，系統(tǒng)才正常工作。稱r-out-of-n系統(tǒng)②非工作貯備系統(tǒng)系統(tǒng)中零（部）件的某一個(gè)或多個(gè)處于工作狀態(tài)，其它則處于“待命狀態(tài)”，當(dāng)前者的某一零（部）件出現(xiàn)故障時(shí)，處于“待命狀態(tài)”的部分立即轉(zhuǎn)入“工作狀態(tài)”。待命轉(zhuǎn)換到工作的可靠性問(wèn)題 理想開(kāi)關(guān)非理想開(kāi)關(guān)

二）、系統(tǒng)的可靠性模型與可靠度計(jì)算

1、串聯(lián)系統(tǒng)結(jié)論：①為↑系統(tǒng)R，單元數(shù)變少②↑關(guān)鍵（單元）R

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)2、純并聯(lián)系統(tǒng)舉例：R＝0.9R2＝0.8R3＝0.9R4＝0.8

串聯(lián)：Rs＝0.52Rs≤min[Ri]

并聯(lián)：Rs＝0.9996Rs≥max[Ri]

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)結(jié)論：

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)3、表決系統(tǒng)

n個(gè)單元中，至少要r個(gè)單元可靠時(shí)系統(tǒng)才可靠。系統(tǒng)R如何求？

n個(gè)單元中i個(gè)可靠，n-i個(gè)失效，組合方式的種類為:每種組合方式發(fā)生的概率為：n個(gè)單元中i個(gè)可靠，n-i個(gè)失效的概率：系統(tǒng)可靠度討論：①r＝1純并聯(lián)系統(tǒng)②r＝n串聯(lián)系統(tǒng)③Rs串聯(lián)＜Rs表決＜Rs純并聯(lián)

4、理想開(kāi)關(guān)系統(tǒng)

理想開(kāi)關(guān)系統(tǒng)：開(kāi)關(guān)可靠度100％（監(jiān)測(cè)和轉(zhuǎn)換裝置）

n個(gè)單元中只有k個(gè)單元工作，當(dāng)工作單元失效時(shí)，通過(guò)失效監(jiān)測(cè)和轉(zhuǎn)換裝置找到另一個(gè)單元進(jìn)行工作。當(dāng)每個(gè)單元的失效率為時(shí)，數(shù)學(xué)模型如下：

5、混聯(lián)系統(tǒng)

Rs1=R1R2Rs2=1-(1-Rs1)(1-R3)

Rs=Rs2R4對(duì)于復(fù)雜混聯(lián)系統(tǒng)，采用全概率公式或窮舉法

解：取事件A表示單元1正常若A（單元）可靠，則2或4或2、4同時(shí)可靠使系統(tǒng)可靠，則A可靠時(shí)系統(tǒng)可靠的條件是單元2.4并聯(lián)，P（S/A）即代表并聯(lián)單元2.4可靠的概率。A可靠的概率：P（A）＝RA可靠而系統(tǒng)可靠的概率：P（S/A）＝1－（1－R2）（1－R4）

若A失效，則系統(tǒng)可靠的條件是3、4同時(shí)可靠。

A失效的概率：A失效而系統(tǒng)可靠的概率：

系統(tǒng)的可靠度：

三、系統(tǒng)可靠性分配

一）可靠性分配原則1、對(duì)技術(shù)成熟的單元，分配較高的可靠度。2、對(duì)復(fù)雜程度低的單元，分配較高的可靠度（故障零件少，易組裝）。3、對(duì)重要單元分配較高的可靠。4、對(duì)難以保證高可靠度的單元，則分配較低的可靠性。二）可靠性分配方法

對(duì)串聯(lián)系統(tǒng)

4、花費(fèi)最小分配法

K值的確定：

由于結(jié)論：

四、零件可靠性設(shè)計(jì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)三、系統(tǒng)可靠性分配

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)三、系統(tǒng)可靠性分配

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)三、系統(tǒng)可靠性分配

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)三、系統(tǒng)可靠性分配

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)五、典型構(gòu)件及零件的可靠性計(jì)算

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)三、系統(tǒng)可靠性分配

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)三、系統(tǒng)可靠性分配

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)六、可靠性設(shè)計(jì)中的安全系數(shù)

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)

2、概率安全系數(shù)

三、系統(tǒng)可靠性分配

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)結(jié)論：

為什么？三、系統(tǒng)可靠性分配

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)第五章可靠性試驗(yàn)與統(tǒng)計(jì)分析

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)三、系統(tǒng)可靠性分配

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)三、系統(tǒng)可靠性分配

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)三、系統(tǒng)可靠性分配

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)三、系統(tǒng)可靠性分配

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)三、系統(tǒng)可靠性分配

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)三、系統(tǒng)可靠性分配

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)三、系統(tǒng)可靠性分配

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)三、系統(tǒng)可靠性分配

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)三、系統(tǒng)可靠性分配

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)三、系統(tǒng)可靠性分配

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)三、系統(tǒng)可靠性分配

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)三、系統(tǒng)可靠性分配

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)三、系統(tǒng)可靠性分配

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)

試證明：三、系統(tǒng)可靠性分配

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)2、回歸預(yù)測(cè)法

該機(jī)構(gòu)對(duì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)3、概率預(yù)測(cè)法

該機(jī)構(gòu)對(duì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)6.6工程機(jī)械發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)診斷分析

該機(jī)構(gòu)對(duì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)

該機(jī)構(gòu)對(duì)第七章系統(tǒng)失效分析

系統(tǒng)失效分析的主要過(guò)程是確定故障模式、研究失效機(jī)理，提出處理預(yù)防措施。系統(tǒng)失效分析常用的方法有FTA、FMECA兩種方法。7.1基本術(shù)語(yǔ)一、故障樹(shù)：表示系統(tǒng)失效的因果關(guān)系的樹(shù)狀邏輯圖

該機(jī)構(gòu)對(duì)二、故障樹(shù)分析：以故障樹(shù)為模型分析系統(tǒng)可靠性的一種方法（找最小割集，求可靠度等）。三、故障等級(jí)：故障重要程度的量度，反映了故障對(duì)系統(tǒng)功能的影響，發(fā)生的程度等。四、致命度：故障后果嚴(yán)重程度的量度0.0～5.0。

注意：致命度與故障等級(jí)并不一定相關(guān)。機(jī)床電器故障，故障等級(jí)高，致命度低。工程機(jī)械中液壓系統(tǒng)故障，故障等級(jí)高，致命度低。機(jī)床主軸變形故障，故障等級(jí)低，致命度高。7.2失效模式、影響及致使度分析（FMECA）

在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)各組成單元潛在的各種失效模式及其對(duì)系統(tǒng)功能的影響，與產(chǎn)生后果的嚴(yán)重程度進(jìn)行分析，提出可能采取的預(yù)算改進(jìn)措施，以提高產(chǎn)品可靠性的一種方法。

基本步驟如下：一、準(zhǔn)備工作1、充分熟悉產(chǎn)品的功能，構(gòu)成與工作原理及有關(guān)的技術(shù)資料。2、明確產(chǎn)品的使用環(huán)境條件。3、明確產(chǎn)品的可靠性要求。4、掌握產(chǎn)品各種失效模式的產(chǎn)品原因、影響和后果。二、填寫(xiě)FMECA表格

最重要的工作：故障模式、原因分析系統(tǒng)：

分析者：

FMECA子系統(tǒng)：

審核者：

編號(hào)名稱功能故障模式原因影響故障等級(jí)致命度備注系統(tǒng)子系統(tǒng)模式1模式2…….

三、填寫(xiě)關(guān)鍵項(xiàng)目表：把所有Ⅰ、Ⅱ級(jí)故障模式和致命度高的故障模式集中列入表中。

格式關(guān)鍵項(xiàng)目表系統(tǒng)：

子系統(tǒng)：

編

號(hào)名

稱故障模式影

響致命度四、根據(jù)關(guān)鍵項(xiàng)目表，進(jìn)行主要故障與影響分析，提出改進(jìn)（主要在設(shè)計(jì)部門進(jìn)行）或預(yù)防（主要在使用部門進(jìn)行）措施。7.3故障樹(shù)分析(FTA)

特點(diǎn)：

1、圖文并茂、表達(dá)清晰，可讀性好。

2、便于分析故障原因

3、了解失效模式之間的相互關(guān)系（邏輯關(guān)系）

4、運(yùn)用靈活方便，對(duì)象可大可小。（二）故障樹(shù)符號(hào)

該機(jī)構(gòu)對(duì)

（三）故障樹(shù)建立步驟故障樹(shù)是可靠性的基礎(chǔ)，故障樹(shù)建立的正確與否決定分析的正確性。1、熟悉系統(tǒng)：結(jié)構(gòu)、原理、資料。2、明確故障判據(jù)。3、確定頂事件，系統(tǒng)不希望發(fā)生的失效事件。由分析目的要求選定頂事件數(shù)可＞1。4、確定邊界條件：環(huán)境、狀態(tài)作出合理的假設(shè)。5、發(fā)展故障樹(shù)。

舉例：洗衣機(jī)為例說(shuō)明故障樹(shù)的建立洗衣機(jī)不希望發(fā)生的事情：波輪不轉(zhuǎn)、振動(dòng)過(guò)大、噪音過(guò)大邊景條件：電流可靠，結(jié)構(gòu)完好

二、故障樹(shù)的定性分析

要使A發(fā)生，基本事件有多種組點(diǎn)。割集：凡是能導(dǎo)致頂事件發(fā)生的基本事件的集合。最小割集：割集是導(dǎo)致頂事件發(fā)生的充分必要條件。特點(diǎn)：①全部最小割集，頂事件發(fā)生的可能原因；②系統(tǒng)發(fā)生了故障，必有一最小割集發(fā)生。意義：保證系統(tǒng)安全，必須防止最小割集發(fā)生。

討論：基本事件不獨(dú)立或故障數(shù)有相同的基本事件時(shí)，如何計(jì)算頂事件的發(fā)生概率？

是否還有其他方法？第八章高可靠性系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法

2、改善制造與安裝工藝，提高制造可靠性。如電氣系統(tǒng)接線端的螺絲松動(dòng)往往是造成故障的主要原因之一，改用壓線式或焊接式可大大防止接觸不良造成的故障。又如缸蓋或車輛上使用的螺栓，采用氣動(dòng)板手、液壓板手或扭矩板手比手工擰緊，其可靠性大大提高。如中碳鋼的焊接，母材加溫，可減少焊接應(yīng)力。

3、采用抗振設(shè)計(jì)和抗疲勞設(shè)計(jì)，提高使用可靠性。如焊在電路板上電子器件，當(dāng)受到振動(dòng)和沖擊時(shí)為防止自重引起導(dǎo)線疲勞斷裂，可使用固定支架，電氣系統(tǒng)組裝時(shí)，電線捆在一起后重量增加，為防止振動(dòng)和沖擊的影響，用線槽或捆梆固定。

4、采用先進(jìn)的技術(shù)，提高系統(tǒng)的可靠性。如采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法，先進(jìn)的現(xiàn)代集成電路，計(jì)算機(jī)控制等，均可提高系統(tǒng)的可靠性。PLC無(wú)觸點(diǎn)控制，提高可靠性。二、設(shè)計(jì)目標(biāo)：功能不中斷或短時(shí)中斷1、采用冗余設(shè)計(jì)，提高可靠性冗余設(shè)計(jì)是大大提高可靠性，保證系統(tǒng)功能不中斷（中斷往往造成致命故障）的最有效的措施。冗余有工作冗余，備用（待用）冗余如客廳吊頂燈照明系統(tǒng)，屬工作冗余。故障后備用系統(tǒng)快速響應(yīng)立刻啟動(dòng)，屬備用冗余。如飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)2個(gè)或4個(gè)。（冗余設(shè)備會(huì)提高成本）2、采用功能快速恢復(fù)裝置或措施，提高可靠性。系統(tǒng)發(fā)生故障，如能快速修復(fù)，不會(huì)造成不良后果，如果要求絕對(duì)不發(fā)生故障，成本可能會(huì)提高不少