第4章可靠性设计.ppt

第四章 可靠性设计 4、表决系统(n中取r系统) 三、可靠性指标示例 成功率 雷管、炮弹、导弹 不可修复 成功率 过负荷继电器 预防性维护 可修复 突然使用 失效率 更新寿命 失效分布形状及其参数 实行预防性维护的设备的元器件和零部件，使用期比平均寿命长的元器件、零部件 使用一定时 间后弃去 失效率 平均寿命 失效分布形状及其参数 电子元器件、机械零部件、一般消费用具 使用到耗 损故障期 不可修复 平均故障间隔时间 耐用寿命 早期失效率（一年） 实施用电气用具和机械器具，电视机 事后维护 平均故障间隔时间 耐用寿命 有效度 电子计算机武器、车辆、飞机、生产设备、雷达、载波机 预防性维护 可修复 连续使用 可靠性指标例 产品例 维护种类 修理的 可能性 使用条件 四、结构可靠性问题中几种最常用分布 1、均匀分布 2、指数分布 指数分布在可靠性领域里应用最多，由于它的特殊性，以及在数学上易处理成较直观的曲线，故在许多领域中首先把指数分布讨论清楚。若产品的寿命或某一特征值t的故障密度为  (λ＞0，t≥0) 则称t服从参数λ的指数分布。 指数分布 则有： 不可靠度 (t≥0) 可靠度 (t≥0)  失效率（故障率） 平均故障间隔时间  例：一元件寿命服从指数分布，其平均寿命(θ)为2000小时，求失效率λ及求可靠度R (100)=? R(1000)=? 解： (小时-1) 此元件在100小时时的可靠度为0.95，而在1000小时时的可靠度为0.60。 指数分布性质 指数分布的一个重要性质是无记忆性。无记忆性是产品在经过一段时间t0工作之后的剩余寿命仍然具有原来工作寿命相同的分布，而与t无关(马尔克夫性)。这个性质说明，寿命分布为指数分布的产品，过去工作了多久对现在和将来的寿命分布不发生影响。 实际意义? 在“浴盆曲线”中，它是属于偶发期这一时段的。 3、Ⅰ型极大值分布的分布 4、 韦布尔分布 5、正态分布 正态分布在机械可靠性设计中大量应用，如材料强度、磨损寿命、齿轮轮齿弯曲、疲劳强度以及难以判断其分布的场合。 若产品寿命或某特征值有故障密度   (t≥0，μ≥0，σ≥0) 则称t服从正态分布。 正态分布 则有： 不可靠度 可靠度  故障率 正态分布计算可用数学代换把上式变换成标准正态分布，查表简单计算,得出各参数值。 6、对数正态分布 Y可视为具有以上条件均值和条件标准差的正态分布 §4.2 系统可靠性设计 系统可靠度决定于两个因素： 一、零件本身的可靠度。 二、彼此组合形式。 F/A-18A飞机的基本可靠性框图 1、串联系统 一、典型系统的可靠性模型 组成系统的所有单元中，任一单元发生故障均会导致整个系统发生故障，且组成系统的各个单元的可靠性相互独立，这样的系统称为串联系统。 下图为由n个单元组成的串联系统的逻辑框图。 设各构成部件的可靠度分别为 则串联系统的可靠度为： 若各部件的可靠度相等均为，则上式可写成： 例：由4个单元串联组成的系统，单元的可靠度分别为：RA=0.9 RB =0.8 RC=0.7 RD=0.6,求系统的可靠度 RS。 RS=0.9?0.8?0.7?0.6=0.3024 2、并联系统 组成系统的所有部件，只要有一个部件不发生故障，系统便能正常工作，这样的系统称为并联系统。 并联系统的逻辑框图 设各构成部件的可靠度分别为 则并联系统的可靠度为 若各构成部件的可靠度相等均为R，则上式可写成 例：4个单元组成的并联系统，可靠度分别为RA=0.9， RB =0.8， RC=0.7 RD=0.6,求 RS=? RS =1? ?(1?Ri) =1? (1?0.9)?(1?0.8) ? (1?0.7) ? (1?