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Reliability Prediction 可靠性预计Reliability Prediction 课程内容 可靠性预计的目的、用途与分类 可靠性预计的程序 单元可靠性预计 系统可靠性预计 不同研制阶段可靠性预计方法的选取 可靠性预计的特点与注意事项 目的、用途 可靠性预计目的与用途 评估系统可靠性，审查是否能达到要求的可靠性指标。 在方案论证阶段，通过可靠性预计，比较不同方案的可靠性水平，为最优方案的选择及方案优化提供依据。 在设计中，通过可靠性预计，发现影响系统可靠性的主要因素，找出薄弱环节，采取设计措施，提高系统可靠性。 为可靠性分配奠定基础。 分类 根据战术技术中可靠性的定量要求 基本可靠性预计 任务可靠性预计（任务剖面、工作时间及功能特性等） 不可修产品 可修产品 从产品构成角度分析： 单元可靠性预计（元件、部件或设备等 ） 系统可靠性预计 系统可靠性预计程序 程序 明确系统定义 明确系统的故障判据 明确系统的工作条件 绘制系统的可靠性框图 建立系统可靠性数学模型 预计各单元、设备的可靠性 根据系统可靠性模型预计基本可靠性或任务可靠性 单元可靠性预计 说明 系统可靠性是各单元可靠性的概率综合 单元可靠性预计是系统可靠性预计的基础 直接预计系统各单元的故障率或可靠度 常用的单元可靠性预计方法： 相似产品法 评分预计法 应力分析法 故障率预计法 机械产品可靠性预计法 相似产品法 方法说明 相似产品法就是利用与该产品相似的现有成熟产品的可靠性数据来估计该产品的可靠性。成熟产品的可靠性数据主要来源于现场统计和实验室的试验结果。 相似产品法考虑的的相似因素一般包括 产品结构、性能的相似性 设计的相似性 材料和制造工艺的相似性 使用剖面(保障、使用和环境条件) 的相似性 相似产品法 预计过程 确定相似产品 分析相似因素对可靠性的影响 确定相似系数 新产品可靠性预计 相似产品法 示例 某型号导弹射程为3500km，已知飞行可靠性指标为0.8857，各分系统可靠性指标为：战斗部：0.99、安全自毁系统：0.98、弹体结构：0.99、控制系统：0.98、发动机：0.9409。为了将导弹射程提高到5000km，对发动机采取了三项改进措施： 采用能量更高的装药； 发动机长度增加1m； 发动机壳体壁厚由5mm减为4.5mm。 试预计改进后的导弹飞行可靠性。 相似产品法 示例 分析计算 壁厚减薄会使壳体强度下降，会使燃烧室的可靠性下降影响发动机的可靠性。 相似系数d = 9.412×106/（9.806×106） 发动机的可靠性 R = 0.9409×d = 0.9033 评分预计法 方法说明 在可靠性数据非常缺乏的情况下(可以得到个别产品可靠性数据)，通过有经验的设计人员或专家对影响可靠性的几种因素评分，对评分进行综合分析而获得各单元产品之间的可靠性相对比值，再以某一个已知可靠性数据的产品为基准，预计其他产品的可靠性。 时间基准：系统工作时间（一般） 评分预计法 评分因素 、评分原则 以产品故障率为预计参数，各种因素评分值范围为1~10，评分越高说明可靠性越差。 复杂度——它是根据组成单元的元部件数量以及它们组装的难易程度来评定。 技术发展水平——根据单元目前的技术水平的成熟来评定。 工作时间——根据单元工作的时间来评定（前提是以系统的工作时间为时间基准 ）。 环境条件——根据单元所处的环境来评定。 评分预计法 方法原理 评分预计法 示例 某飞行器由动力装置、武器等六个分系统组成。已知制导装置故障率284.5×10-6，试用评分法求得其它分系统的故障率。 计算表格 应力分析法 方法说明 用于产品详细设计阶段的电子元器件失效率预计。 对某种电子元器件在实验室的标准应力与环境条件下，通过大量的试验，并对其结果统计而得出该种元器件 的“基本失效率”。 在预计电子元器件工作失效率时，应根据元器件的质量等级、应力水平、环境条件等因素对基本失效率进行修正。 电子元器件的应力分析法已有成熟的预计标准和手册。 应力分析法 失效率模型 晶体管和二极管的失效率计算模型（GJB299） 应力分析法 应力分析法表格 应力分析法 预计要求 预计依据的选取 预计环境的选取 预计温度的选取 TJ=TA+20（二极管） TJ =TA+30（三极管） TJ =TA+30（集成电路） 降额系数的选取 质量系数的选取 应力分析法 举例 数字电路54LS00为国产器件，质量等级为B1，环境类别为AIF，计算该器件的工作失效率。 计算步骤 国产器件，使用GJB/Z 299B-98 双极型数字电路，查GJB/Z 299B-98的表5.1.1.1-1，得失效率模型 质量等级为B1，查GJB/Z 299B-98的表5.1.1.