第5章++可靠性基础知识(中级)

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1、第五章第五章 可靠性基础知识（中级）可靠性基础知识（中级）上海质量教育培训中心上海质量教育培训中心2005年年第一节第一节 可靠性的基本概念可靠性的基本概念一、故障（失效）及其分类一、故障（失效）及其分类1. 故障：产品或产品的一部分不能或将不能故障：产品或产品的一部分不能或将不能 完成预定功能的事件或状态完成预定功能的事件或状态2故障分类故障分类 故障的规律故障的规律早期故障、偶然故障、耗损故障早期故障、偶然故障、耗损故障 故障的后果故障的后果致命性故障、非致命性故障致命性故障、非致命性故障 故障的统计特性故障的统计特性独立故障、从属故障独立故障、从属故障二、可靠性二、可靠性1可靠性：产品在

2、规定的条件下和规定的可靠性：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。时间内，完成规定功能的能力。 可靠性的概率度量称为可靠度可靠性的概率度量称为可靠度2产品可靠性分类：产品可靠性分类： 固有可靠性固有可靠性 可靠性可靠性 使用可靠性使用可靠性 基本可靠性基本可靠性 可靠性可靠性 任务可靠性任务可靠性三、维修性三、维修性 产品在规定的条件下和规定的时间内，按规产品在规定的条件下和规定的时间内，按规定的程序和方法进行维修时，保持或恢复执行规定的程序和方法进行维修时，保持或恢复执行规定状态的能力。定状态的能力。 维修性是产品的一种特性；与产品可靠维修性是产品的一种特性；与产品可靠 性

3、密切相关性密切相关四、保障性四、保障性 系统（装备）的设计特性和计划的保障资源系统（装备）的设计特性和计划的保障资源满足平时和战时使用要求的能力。满足平时和战时使用要求的能力。 包括两个方面的含义：与装备保障有关的包括两个方面的含义：与装备保障有关的 设计特性；保障资源的充足和适用程度。设计特性；保障资源的充足和适用程度。五、软件可靠性五、软件可靠性 产品可靠性有两部分构成：硬件可靠性及软件产品可靠性有两部分构成：硬件可靠性及软件 可靠性可靠性 与软件可靠性有关的标准：与软件可靠性有关的标准：IEC 60300-3-6软件可信性应用指南软件可信性应用指南IEC 61713软件生存期的软件可信性

4、应用指南软件生存期的软件可信性应用指南六、可用性和可信性的概念六、可用性和可信性的概念1可用性可用性 可用性是产品可靠性、维修性和维修保可用性是产品可靠性、维修性和维修保 障的综合反映障的综合反映2可信性可信性 可信性是一个集合术语，用来表示可用可信性是一个集合术语，用来表示可用性及其影响因素：可靠性、维修性、维修保性及其影响因素：可靠性、维修性、维修保障。障。七、可靠度函数、累积故障（失效）分布函数七、可靠度函数、累积故障（失效）分布函数1可靠度可靠度可靠度：可靠度：R(t) )tT(P)t (R 2累积故障分布函数：累积故障分布函数：F(t) tTPtF 1 tFtR3故障密度函数：故障密

5、度函数：f(t) dttdFtf duuftFt 0 tdu)u(f)t (R八、可靠性与维修性的常用度量八、可靠性与维修性的常用度量（一）可靠度（一）可靠度00N)t ( rN)t (R （二）故障（失效）率（二）故障（失效）率 ttNtrtS 故障率的单位故障率的单位1菲特（菲特（fit）=10-9/小时小时（三）平均失效（故障）前时间（三）平均失效（故障）前时间（MTTF） 0101NiitNMTTF 当产品的寿命分布服从指数分布当产品的寿命分布服从指数分布 01dteMTTFt（四）平均故障间隔时间（四）平均故障间隔时间（MTBF）1 （其中（其中T为总试验时间）为总试验时间） 010

6、01NTtNMTBFNii 2完全修复的产品完全修复的产品 dttRMTTFMTBF0 （五）贮存寿命（五）贮存寿命 产品在规定条件下贮存时，仍能满足规产品在规定条件下贮存时，仍能满足规定质量要求的时间长度。定质量要求的时间长度。（六）平均修复时间（六）平均修复时间（MTTR） niin/tMTTR1 式中式中ti：第：第i次修复时间次修复时间n：修复次数：修复次数九、浴盆曲线九、浴盆曲线1早期故障期早期故障期 2偶然故障期偶然故障期 3耗损故障期耗损故障期维修后故维修后故障率下降障率下降耗损故障耗损故障偶然故障偶然故障早期故障早期故障t规定的故障率规定的故障率AB使用寿命使用寿命十、可靠性与

7、产品质量的关系十、可靠性与产品质量的关系 性能指标性能指标 产品质量产品质量 专门特性（包括可靠性、维专门特性（包括可靠性、维 修性、保障性等）修性、保障性等）第二节第二节 基本可靠性设计与分析技术基本可靠性设计与分析技术一、可靠性设计的基本内容一、可靠性设计的基本内容 规定定性定量的可靠性要求规定定性定量的可靠性要求 建立可靠性模型建立可靠性模型 可靠性分配可靠性分配 可靠性预计可靠性预计 可靠性设计准则可靠性设计准则 耐环境设计耐环境设计 元器件选用与控制元器件选用与控制 电磁兼容设计电磁兼容设计 降额设计与热设计降额设计与热设计 可靠性模型可靠性模型 串联模型：组成产品的所有单元中任一单

8、串联模型：组成产品的所有单元中任一单 元发生故障都会导致整个产品元发生故障都会导致整个产品 故障故障 并联模型：组成产品所有单元同时工作时，并联模型：组成产品所有单元同时工作时， 只要有一个单元不发生故只要有一个单元不发生故障，产障，产 品就不会故障，亦称贮备品就不会故障，亦称贮备模型模型式中式中Ri(t)与与i(t)第第i单元的可靠度与故障率；单元的可靠度与故障率； Rs(t)与与s(t)第第i单元的可靠度与故障率；单元的可靠度与故障率；二、可靠性分配二、可靠性分配 在产品设计阶段，将产品的可靠性定量要求在产品设计阶段，将产品的可靠性定量要求按规定的准则分配到规定的产品层次的过程。按规定的准