第5章lxh可靠性设计祥解.ppt

可靠性分配：系统是由若干单元组成的，因此在系统的可靠度目标确定之后，应进一步把它分配给系统的组成单元：零部件或子系统。 可靠性设计计算是先计算单元可靠度，然后计算系统可靠度； 随着单元可靠度技术水平的提高，所分配的可靠度亦相应增大； 单元在系统中的重要性越高，分配的可靠度就越高； 对具有相同重要性和工作周期的单元，应分配相同的可靠度。 此外，还应考虑单元结构的复杂程度、故障时的维修性、环境条件、成本和技术难易等等。 即全部子系统或各组成单元的可靠度相等。 适用情况：当系统中各单元具有近似的复杂程度、重要性及制造成本时，可用等同分配法。 串联系统 设其由n个单元组成，给定的系统可靠度为 Rs(t)，求单元分配所得的可靠度： 并联系统 系统可靠度 AGREE法是美国国防部研究开发局的电子设备可靠性顾问团（Advisory Group on Reliability of Electronic Equipment—AGREE）于1957年6月提出的一种比较完善的综合分配方法。因为它考虑了系统的各单元或各子系统的复杂度、重要度、工作时间以及它们与系统之间的失效关系，故它又称为按重要度的分配方法。 适用于各单元工作期间的失效率为常数的串联系统。 或 AGREE法的单元i的失效率分配公式为： 单元i的可靠度分配公式为 Rs(t)??系统要求的可靠度； Ei ??单元i的重要度； ti??系统要求单元i的工作时间； Ni??单元i的组件数； N??系统的总组件数， ； 一个4单元的串联系统，要求在连续工作48h内系统的可靠度为0.96，而单元1，单元2的重要度为E1=E2=1，单元3的工作时间为10h，重要度为E3=0.90；单元4的工作时间为12h，重要度为E4=0.85；已知各单元的零件数（组件数）分别为10，20，40，50。问怎样分配它们的可靠度？ 解：（1）系统的零件总数为N=10+20+40+50＝120 （2）用公式 计算分配给各单元的可靠度 系统可靠度为： 结论：单元的零件数越少，即结构越简单，则分配的可靠度就越高；反之，分配给的可靠度就越低。这种分配结果显然是合理的。 人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。 * * * 由图5-13（b）可以看出，当应力和强度的均值 一定时，降低强度和应力的标准差 和 ，可以提高可靠度，因为干涉面积A’小于A。 干涉区的大小定性地反映了可靠度的大小，即干涉区小，则失效概率小。但是干涉区的面积并不等于失效概率，这里讨论如图5-14所示情况，设应力和强度分布的概率密度函数交点的横坐标为 ，并记为 按照类似分析可得： R≥(1-a1)(1-a2) 综合以上分析，可靠度的取值范围是： (1-a1)(1-a2) ≤R≤1-a1 a2 干涉理论要求已知应力和强度这些随机变量的概率密度函数。 应当强调的是，强度低截尾区的数据和应力高截尾区的数据对可靠度的影响非常大，Wirsching建议对低截尾区采用某种概率分布、对高强尾区采用两参数的指数分布，值得考虑。 将干涉模型中应力和强度的概念推广，即凡是引起失效的因素都称之为“应力”，凡是阻止失效的因素都称之为“强度”，则应力－强度干涉理论同样可以应用到刚度、动作、磨损及与时间有关的可靠性问题中。 5.3.1应力与强度均呈正态分布的可靠度计算 5.3.2应力与强度均呈对数正态分布时的可靠度计算 5.3.3应力与强度均呈指数分布时的可靠度计算 当应力S和强度Δ 服从正态分布时，设它们的概率密度函数分别为： μs——应力均值 σs——应力的标准差 μδ——强度均值 σs——强度的标准差 Y=Δ-S也服从正态分布 则Y的均值和标准差分别为 Y0的概率即零件的可靠度 标准化变换 则 当y=0时， 当 时， 令 ，称为可靠性系数，也称为连接方程 零件工作应力的数学期望 扩大n倍作为零件受载时的极限状态，此时 n——强度储备系数。（具体数值按各类专业机械的要求选取，一般n=1.1~1.25） 根据应力和强度的分布参数计算出可靠性系数后，从标准正态分布函数表查得相应的数据，即可得到可靠度。 可靠性系数ZR 该连接方程，将材