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可靠性分配及概率可靠性设计 姓 名：林海森 学 号：163101011 什么是可靠性设计 保证机械及其零部件满足给定的可靠性指标的一种机械设计方法。包括对产品的可靠性进行预计、分配、技术设计、评定等工作。 可靠性设计的主要内容 研究产品的故障物理和故障模型 确定产品的可靠性指标及其等级 合理分配产品的可靠性指标值 根据可靠性指标值进行可靠性设计 4 1 2 3 可靠性分配 把系统可靠性指标按一定原则分配给分系统、部件、元件或零件，称为可靠性分配。 影响因素 影响程度 可靠性 设计技术 40% 零部件材料 30% 使用（运输、安装、维修等） 20% 制造技术 10% 比如： 可靠性分配方法 设计方案论证阶段 初步设计阶段 通常采用评分分配法和比例组合法等 通常采用等分配法等比较简单的分配方法 采用有约束条件的分配方法，如拉格朗日乘子法、直接寻查法、动态规划法、 可靠度再分配等 详细设计阶段 设计方案论证阶段 等分配方法是将系统需要达到的可靠性水平，相等地分配给各个子系统的方法。 某系统 = 子系统1 + 子系统2 + 子系统3 子系统n +·····+ 功能 每个系统具有相同的可靠度指标 比如： 初步设计阶段 7 比例组合分配就是根据原有系统中各分系统的故障率，按新系统可靠性的要求，给新系统的各分系统分配故障率。       比率组合分配法 8 序 号 分系统名称 1 油箱 3.0 2.3 2 拉紧装置 1.0 0.78 3 油泵 76.0 59.0 4 电动机 46.0 36.0 5 止回阀 30.0 23.0 6 安全阀 26.0 20.0 7 油滤 4.0 3.1 8 联轴器 1.0 0.78 9 导管 3.0 2.3 10 起动器 67.0 52.0 总计（系统） 256.0 199.26 某液压系统各分系统的故障率 比率组合分配法 9 11  初步设计阶段 10   专家评分分配方法 11 例：一个机械电子系统由动力装置、武器、制导装置、飞行控制装置、构架和辅助动力装置等分系统组成，系统的可靠度要求为0.9，工作时间为120h，即系统可靠度要求为-ln0.9/120。在工程上能够对结构复杂度、技术水平、工作时间和环境条件作出估计。各分系统及其各种因素的等级如下表所示，计算分配给每一个分系统的失效率。 因子 分系统 动力装置 5 6 5 5 750 0.097 85 武器 7 6 10 2 840 0.109 96 制导装置 10 10 5 5 2500 0.324 280 飞行控制装置 8 8 5 7 2240 0.29 250 构架 4 2 10 8 640 0.083 73 辅助动力设备 6 5 5 5 750 0.097 85 总计 1 869 专家评分分配方法 12   详细设计阶段 拉格朗日乘子法 将多个变量的决策问题分解为只包含一个变量法一系列子问题最后求得最优解。 每次在串联中不可靠性最大的上一级并联一个冗余单元（K系数），并检查约束条件。 把原来可靠度较低的分系统的可靠度都提高某个值，而对于原来可靠度较高的分系统法可靠度仍保持不变。 动态规划法 直接寻查法 可靠度再分配法 拉格朗日乘子法 14 拉格朗日乘子法 15 动态规划法 16 思路： 动态规划法 17 S11 = { (0 .9 , 30) } S12 = {( 0 .99 , 60) } 得S1 = { (0 .9 , 30) , ( 0 .99 , 60) } 由S21 = { (0 .72 , 45 ) , (0 .792 , 75) } S22 = {( 0 .864 , 60 )} S23 = {( 0 .8928 , 75) } 得S2 = { (0 .72 , 45 ) , (0 .864 , 60) , ( 0 .8928 , 75) } 注意: S22中已删去了由(0 .99 , 60 )所得到的序偶( 0 .9504 , 90) 。因为这只剩下15 元, 不足以让m3 = 1。 说明: 归并时由于( 0 .792 , 75 )受( 0 .864 , 60 )支配, 故舍去。 由 S31= { (0 .36 , 65 ) , (0 .432 , 80) , ( 0 .4464 , 95) }，S32= { (0 .54 , 85 ) , (0 .648 , 100 )} S33= { (0 .63 , 105) } 得S3 = { (0 .36 , 65 ) , (0 , 432 , 80) , ( 0 .54 , 85) , ( 0 .648 , 100)