4 可靠性预测和分配幻灯片.ppt

(1)了解设计任务所提的可靠性指标是否能满足，是否已满足；即检验设计是否能满足给定的可靠性目标，预计产品的可靠度值。 (2)便于比较不同设计方案的特点及可靠度，以选择最佳设计方案。 (3)查明系统中可靠性薄弱环节。根据技术和经济上的可能性，协调设计参数及性能指标，以便在给定性能、费用和寿命要求下，找到可靠性指标最佳的设计方案，以求得合理地提高产品的可靠性。 4.1.1 单元的可靠性预计 首先要确定单元的基本失效率 它们是在一定的环境条件(包括一定的试验条件、使用条件)下得出的，设计时可从手册、资料中查得。 4.1.1 单元的可靠性预计 根据其使用条件确定其应用失效率，即单元在现场使用中的失效率。它可以直接使用现场实测的失效率数据，也可以根据不同的使用环境选取相应的修正系数KF值，并按下式计算求出该环境下的失效率 (1)上限值的计算 当系统中的单元3与5，3与6，4与5，4与6，7与8中任一对并联单元失效，均将导致系统失效 (2)下限值的计算 首先是把系统中的所有单元，不管是串联的还是并联的、贮备的，都看成是串联的。 n—系统中的单元总数； n1—系统中的并联单元数目； Rj，Fj—单元j，j＝1，2，…，nl，的可靠度，不可靠度； RjRk，FjFk—并联子系统中的单元对的可靠度，不可靠度，这种单元对的两个单元同时失效时，系统仍能正常工作； n2—上述单元对数。 计算所用的系统可靠度下限值公式： (3)按上、下限值综合预计系统的可靠度 上、下限值RU，RL的算术平均值 采用边值法计算系统可靠度时，一定要注意使计 算上、下限的基点一致，即如果计算上限值时只 考虑了一个并联单元失效，则计算下限值时也必 须只考虑一个单元失效；如果上限值同时考虑了 一对并联单元失效，那么下限值也必须如此。 例：? 系统可靠性逻辑框图如下图所示，已知各单元的失效概率为：FA=0.0247; FB=0.0344; FC=0.062; FD=0.0488; FE=0.0979;FF=0.044; FG=0.0373; FH=0.0685;试用上下限法求系统的可靠度，并与数学模型法的结果比较。 3．元件计数法 这种方法仅适用于方案论证和早期设计阶段，只需要知道整个系统采用元器件种类和数量，就能很快地进行可靠性预计，以便粗略地判断某设计方案的可行性。若设系统所用元、器件的种类数为N，第i种元、器件数量为ni，则系统的失效率为 4．相似设备法 这种方法是根据与所研究的新设备相似的老设备的可靠性，考虑到新设备在可靠性方面的特点，用比较的方法估计新设备可靠性的方法。经验公式为 4.2 可靠性分配 可靠性分配是指将工程设计规定的系统可靠度指标，合理地分配给组成该系统的各个单元，确定系统各组成单元（总成、分总成、组件、零件）的可靠性定量要求，从而使整个系统可靠性指标得到保证。 4.2 可靠性分配 如果说可靠性预测是从单元（零件、组件、分总成、总成）到系统、由个体（零件、单元）到整体（系统）进行的话，那么可靠性分配则是按相反方向，由系统到单元或由整体到个体对可靠度进行落实的。因此，可靠性预测可说是可靠性分配的基础。 当对某一系统进行可靠性预计后，有时发现该系统的可靠度预计值Rsy小于要求该系统应该达到可靠度值Rsq。此时必须重新确定各组成单元（也包括子系统）的可靠度，即对各单元的可靠度进行重新分配。 设被研究系统由n个单元（或子系统）组成，其可靠度预计值符号为Riy，失效概率预计值符号为qiy，分配后可靠度分配值符号为Rip，失效概率分配值符号为qip。 若该串联系统各组成部分的失效分布均服从指数分布，则各组成部分的失效率的预计值符号为 失效率的分配值为 以上各组成部分的有关符号中i的取值范围均为 1~n 由于指数分布单元组成的串联系统也服从指数分布，故设系统的失效率预计值符号为 要求系统失效率应该达到值的符号 由于组成单元的预计失效概率很小（ ）时和较大时的可靠性分配公式不同，因此分别论述。 两种情况分配法的比较有什么不同？ （1） 前者适用于qi0.1情况，后者 适用于qi0.1情况. （2）前者利用失效概率计算，后者利用失效率计算。 （3）前者为近似分配，后者为精确分配。 例：若一个串联系统由五个单元构成，每个单元的预计可靠度分别为0.9、0.85、0.8、0.75和0.7，工作时间为1000小时，若系统要求的可靠度为0.7，试对该系统进行可靠度的重新分配 相对失效率法是使系统中各单元的容许失效率正比于该单元的预计失效率值，并根据这一原则来分配系统中各单元的可靠度。此法适用于失效率为常数的串联系统。对于