可靠性工程基础知识课件.ppt

无约束条件方法，多用于软件可靠性分配 有约束条件方法，多用于硬件可靠性分配 可靠性分配方法（续） 以核电厂不可用度作为系统和设备的可靠性指标 对于有约束条件的可靠性分配方法，需要满足下面两式 ····可靠性指标 ····约束条件 可靠性分配方法（续） 传统优化算法（数学规划类）的局限性 难以模化非线性、多目标模型 难以模化自适应、反馈性模型 计算复杂度高，对于多参数、大规模模型很难求解 智能优化算法是可靠性分配方法的发展趋势 人工神经网络 遗传算法 模拟退火算法 可靠性分配方法（续） 可靠性分配方法（续） 定性 定量 优 点 操作简单 专家经验能发挥作用 指标分配精确，尤其对于大规模模型 能够合理平衡考虑多个约束条件和多个目标 分配结果有说服力 缺 点 对于新设计的系统或设备很难分配准确 难以平衡多个制约条件 如何从系统级分配到设备级 对于PSA模型中没有模化的设备怎么办 建模过程相对复杂 有的方法计算量较大，求解模型需要专业的数学软件 定性处理VS定量处理 定性处理与定量处理都不是绝对的，任何方法都是定性方法和定量方法的结合，只是比重多少而已。 * 结语 可靠性工程起源于军事领域，推广应用于各个工业企业部门，给企业和社会带来巨大的经济效益，使人们更加认识到提高产品可靠性的重要性。 可靠性工程是一门综合了众多学科的成果以解决可靠性为出发点的交叉学科。对于核电设备可靠性问题，至少需要综合运用概率论与数理统计、材料科学与工程、机械工程、腐蚀与防护、电气工程、工程力学等专业知识，需要各学科通力合作解决工程问题。 生产过程可靠性控制 * 生产过程可靠性控制 * 生产过程可靠性控制 * 1962年，美国通用电器公司发动机与电机部门的一位工程师J.T.Duane先生发表了一篇报告，发现了设备的累积工作时间在双对数坐标系下呈现良好的线性关系，由此提出单位时间内故障数C(t)的对数和时间t的对数lnt存在着线性关系，即lnC(t)=a+blnt，然后采用最小二乘法求得a和b。 * * * * * v 可靠性工程基础知识 目录 基本概念 可靠性工程发展历史 可靠性分析方法 可靠性分配方法 结语 * 目录 基本概念 可靠性工程发展历史 可靠性分析方法 可靠性分配方法 结语 * * 基本概念 可靠性：产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。 针对产品而言 用概率来度量 随时间变化 可靠度：产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的概率。 R(t)=P(Tt) T----产品发生故障（失效）的时间，也称寿命 t----规定的时间 维修性：产品在规定的条件下按规定的程序和方法进行维修时，产品在规定的使用条件下，保持或恢复执行规定功能状态的能力。 * 基本概念（续） 可靠性工程：以保证和提高产品可靠性（广义的，包括维修性）为目标，在给定的资源条件（包括人才及组织体系、经费投入、工程研制手段等）约束下，在全寿命周期过程（从方案设计直到寿命终止或报废全过程）中，最大限度纠正与控制各种偶然故障（随机性故障）并预防与根除各种必然故障（系统性故障）的一系列工程研制技术活动。 可靠性设计：可靠性设计就是考虑可靠性的工程设计，不存在独立于工程设计之外的可靠性设计。但可靠性设计不只是考虑可靠性，还要综合权衡性能、维修性、安全性、研制费用、制造加工成本、研制周期、安装布置等因素，从而得到产品的优化设计。 * 基本概念（续） 故障：产品或产品的一部分不能或将不能执行规定功能的状态称为故障，对于不可修复的产品也称失效。按故障规律可分为偶然故障和耗损故障。 可用性：在要求的外部资源得到保证的前提下产品在规定的条件下和规定的时刻或时间区间内处于可执行规定功能状态的能力它是产品可靠性、维修性和维修保障性的综合反映。对于不可维修的设备，可靠性与可用性意义相同。 * 基本概念（续） 平均失效间隔时间（MTBF）：可维修设备相邻两次失效间的工作时间的期望。 平均失效前时间（MTTF）：产品首次进入可用状态直至失效或从恢复至下次失效的总持续工作时间的期望。 平均恢复前时间（MTTR）：产品由于失效处于不可用状态的时间区间的期望。 可靠性分配：产品设计阶段将产品的可靠性定量要求按给定的准则分配给各组成部分的过程。 * 基本概念（续） 设备失效物理过程及失效机理，材料性能及老化数据 * 基本概念（续） * 基本概念（续） Duane可靠性增长模型 lnC(t)=a+blnt * 基本概念（续） 浴盆曲线 b0 b=0 b0 -*- 特征 硬件 软件 失效原因 物理原因（如失真、断裂、漂移） 主要为设计缺陷 磨损