Vehicle_Reliability_Prediction车辆可靠性评价-美国西南研究院

可靠性设计的主要内容

可靠性设计的主要内容 1、研究产品的故障物理和故障模型 搜集、分析与掌握该类产品在使用过程中零件材料的老化、损伤和故障失效等(均为受许多复杂随机因素影响的随机过程)的有关数据及材料的初始性能(强度、冲击韧性等)对其平均值的偏离数据,揭示影响老化、损伤这一复杂物理化学过程最本质的因素,追寻故障的真正原因。研究以时间函数形式表达的材料老化、损伤的规律,从而较确切的估计产品在使用条件下的状态和寿命。用统计分析的方法使故障(失效)机理模型化,建立计算用的可靠度模型或故障模型,为可靠性设计奠定物理数学基础,故障模型的建立,往往以可靠性试验结果为依据。 2、确定产品的可靠性指标及其等级 选取何种可靠性指标取决于产品的类型、设计要求以及习惯和方便性等。而产品可靠性指标的等级或量值,则应依据设计要求或已有的试验,使用和修理的统计数据、设计经验、产品的重要程度、技术发展趋势及市场需求等来确定。例如,对于汽车,可选用可靠度、首次故障里程、平局故障间隔里程等作为可靠性指标,对于工程机械则常采用有效度。 3、合理分配产品的可靠性指标值

将确定的产品可靠性指标的量值合理分配给零部件,以确定每个零部件的可靠性指标值,后者与该零部件的功能、重要性、复杂程度、体积、重量、设计要求与经验、已有的可靠性数据及费用等有关,这些构成对可靠性指标值的约束条件。采用优化设计方法将产品(系统、设备)的可靠性指标值分配给各个零部件,以求得最大经济效益下的各零部件可靠性指标值最合理的匹配。 4、以规定的可靠性指标值为依据对零件进行可靠性设计 即把规定的可靠性指标值直接设计到零件中去,使它们能够保证可靠性指标值的实现。

汽车零部件可靠性常用测试标准

汽车零部件可靠性常用测试标准 1.振动试验目的: 正弦振动以模拟陆运、空运使用设备耐震能力验证以及产品结构共振频率分析和共振点驻留验证为主。 随机振动则以产品整体性结构耐震强度评估以及在包装状态下之运送环境模拟。 参考的测试标准: GMW3172 6.6.2, GMW3431 4.3.12, GM9123P 9.4, GME3191 4.26 2.复合环境试验(三综合)目的: 是一种利用温度和振动环境应力进行产品品质管制的程序,其主要作用为利用特定且低于产品设计强度的环境应力,使产品潜在缺陷提早暴露出来而加以剔除,避免在正常使用时因这类疵病的存在而发生失效。参考的测试标准: GMW3172 4.2.8/5.5.3/5.5.4, GMW3431 4.4.10, GM9123P 10.2.2, IEC60068-2-13/40/41, GB2423.21/22/25/26, SAEJ1455, MIL-STD-202G Method 105C, MIL-STD-883E Method 1001, MIL-STD-810F Method 500.4, GJB150.2. 3.机械冲击试验目的: 产品在生命周期中通有在两种情况下会遭受到冲击,一种为运输过程中因为车辆行走于颠坡道路产生碰撞与跳动或因人员搬运时掉落地面所产生之撞击。 参考的测试标准:GMW3172 5.4.2, GMW3431 4.3.11, GM9123P 9.2, VW80101 4.2, Etl_82517 8.2.2, MGRES6221001 9.4.2, SES E 001-04 6.13.1, FORD DS000005 10.8.20, FORD_WDS00.00EA_D11 4.6.3, PSA B21 7090 5.4.5, IEC60068-2-27, GB2423.5/6, GJB150.18, EIA-264, SAEJ1455, MIL-STD-202G Method 213B, MIL-STD-810F Method 516.5 4.温湿度试验目的: 温湿度测试方法是用来评估产品有可能储存或者使用在高温潮湿环境中的功能。 参考的测试标准: BMW GS95003-4, GMW3172 5.5.1/5.5.2/5.6, GMW3431 4.4.1/4.4.5/4.4.6, GM9123P 9.6/9.11/9.12, GME60202_0181, VM80101 5.1.2/5.1.3/5.3/5.5.2, FORD DS00005 10.9.1/10.9.2/10.9.3/10.9.8/10.9.9/10.9.10, FORD_WDS 00.00EA_D11 4.5.1/4.5.2/4.5.3/4.5.4/4.5.5/4.5.8/4.8.1/4.8.4, MGRES6221001 9.3, MGRES6221001 11, SES E 001-04 6.1/6.2/6.3/6.4/6.5/6.8/6.9/6.11, IEC60068-2-30, SAEJ1455, JESD22-A103C, JESD 22-A100B,EIA-364,GB2324.1/2/3/4/9/34/4, GJB 150.3/4/9, MIL-STD-810F 507.4, MIL-STD-202G 103B/106G, MIL-STD-1004.1 5.温度试验目的: 使用温度试验来获得数据评价温度对装备安全和性能的影响,效应如:使材料硬化、因不同收缩特性而使零件变形、电阻电容功能改变、缩短寿命、润滑剂失去粘性等。

通用的可靠性设计分析方法

通用的可靠性设计分析方法 1.识别任务剖面、寿命剖面和环境剖面 在明确产品的可靠性定性定量要求以前,首先要识别产品的任务剖面、寿命剖面和环境剖面。 (1)任务剖面“剖面”一词是英语profile的直译,其含义是对所发生的事件、过程、状态、功能及所处环境的描述。显然,事件、状态、功能及所处环境都与时间有关,因此,这种描述事实上是一种时序的描述。 任务剖面的定义为:产品在完成规定任务这段时间内所经历的事件和环境的时序描述。它包括任务成功或致命故障的判断准则。 对于完成一种或多种任务的产品,均应制定一种或多种任务剖面。任务剖面一般应包括:1)产品的工作状态; 2)维修方案; 3)产品工作的时间与程序; 4)产品所处环境(外加有诱发的)时间与程序。 任务剖面在产品指标论证时就应提出,它是设计人员能设计出满足使用要求的产品的最基本的信息。任务剖面必须建立在有效的数据的基础上。 图1表示了一个典型的任务剖面。 (2)寿命剖面寿命剖面的定义为:产品从制造到寿命终结或退出使用这段时间内所经历的全部事件和环境的时序描述。寿命剖面包括任务剖面。 寿命剖面说明产品在整个寿命期经历的事件,如:装卸、运输、储存、检修、维修、任务剖面等以及每个事件的持续时间、顺序、环境和工作方式。 寿命剖面同样是建立产品技术要求不可缺少的信息。 图2表示了寿命剖面所经历的事件。

(3)环境剖面环境剖面是任务剖面的一个组成部分。它是对产品的使用或生存有影响的环境特性,如温度、湿度、压力、盐雾、辐射、砂尘以及振动冲击、噪声、电磁干扰等及其强度的时序说明。 产品的工作时间与程序所对应的环境时间与程序不尽相同。环境剖面也是寿命剖面和任务剖面的一个组成部分。 2.明确可靠性定性定量要求 明确产品的可靠性要求是新产品开发过程中首先要做的一件事。产品的可靠性要求是进行可靠性设计分析的最重要的依据。 可靠性要求可以分为两大类:第一类是定性要求,即用一种非量化的形式来设计、分析以评估和保证产品的可靠性;第二类是定量要求,即规定产品的可靠性指标和相应的验证方法。 可靠性定性要求通常以要求开展的一系列定性设计分析工作项目表达。常用的可靠性定性设计工作项目见表1。

可靠性设计准则

可靠性设计准则 1、新技术采用准则: 实施合理的继承性设计,在原有成熟产品的基础上开发、研制新产品; 尽量不使用不成熟的新技术、新工艺及新材料; 新技术的采用必须有良好的预研基础,并按规定进行评审和鉴定。 2、简化设计准则: 分析权衡产品功能,合并相同或相似功能,消除不必要功能; 在满足技术指标前提下尽量简化设计方案,减少零部件的数量; 尽量减少执行同一或相近功能的零部件、元器件数量; 优选标准化程度高的零部件、紧固件、元器件、连接件等; 最大限度采用通用组件、零部件、元器件,并尽量减少其品种; 必须使故障率高、易损坏、关键件的单元具有良好互换性和通用性; 产品修改时,不应改变其安装和连接方式以及有关部位的尺寸,使新旧可互换;设计须尽量使电路、结构简单的同时不给其他电路、结构增加不合理应力。 3、热设计准则: 元器件布局时应考虑周围零部件热辐射影响,将发热较大器件尽可能分散; 将热敏感器件远离热源或采取隔离(如电容器); 尽量采用温度漂移小的器件; 尽量降低接触面的热阻——加大热传导的面积、增加传导器件之间的接触压力、接触面应平整光滑且必要时可在发热体表面涂上散热图层以增加黑度系数、在传导路径中不应有绝热或隔热件; 应选用导热系数大的材料制造传导材料; 尽量缩短热传导的路径(加大横截面); 接近高温区的所有器件均应采取防护措施(间隙及使用耐高温绝缘材料); 发热器件应尽可能置于上方,条件允许应处于气流通道上; 发热量较大或电流较大元器件应安装散热器并远离其他器件; 尽可能利用金属机箱或底盘散热。

4、容差设计准则: 设计应考虑零部件元器件的制造容差、温漂、时漂的影响; 对系统参数影响较大的器件应选用低允差和高稳定性器件; 电路的阻抗匹配参数应保证在极限温度情况下电路工作稳定; 对稳定性要求高的电路,应通过容差分析进行参数设计; 正确选择元器件的工作点,使温度和使用环境的变化对电路影响最小。 5、机械环境设计准则: 应使电路结构对机械环境的影响最小; 元器件、材料的特性应满足产品的机械环境要求; 细长或较重的元器件应予以固定,以防振动疲劳断裂; 对振动和冲击强烈的部位应进行减震设计; 接插件等可移动的点接触部位,应加固和锁紧,以免振动时接触不良; 零部件应避免悬挂式安装,以防振动疲劳断裂; 供导线通过的金属隔板孔必须设置绝缘套,导线不得沿锐边、棱角铺设,以防磨损; 对于印制电路板应加固和锁紧,以免在振动时产生接触不良和脱开; 继电器安装应使触电的动作方向与衔铁的吸合方向相同,尽量不要与振动方向一致; 接插头处尽可能有支撑物; 在绕曲与振动环境下,应尽量使用软导线。 6、电磁兼容设计准则: 应采用良导体(如铜、铝)作为高频电场的屏蔽材料; 应采用导磁材料(如铁)作为低频磁场的屏蔽材料; 多重屏蔽能提高屏蔽效果和扩大屏蔽的频率范围; 有屏蔽要求的设备,应注意开口和间断处并做屏蔽处理; 金属表面之间必须紧密接触是获得良好搭接的关键; 搭接最好选用相同材料,选用不同材料时要注意搭接腐蚀问题; 在需要的场合,必须保护搭接免受潮气和其它腐蚀作用; 应把搭接片直接搭接在基体构件上,搭接片应能承受流过的电流;

可靠性、维修性设计报告

XX研制 可靠性、维修性设计报告 编制: 审核: 批准: 工艺: 质量会签: 标准化检查: XX 2015年4月

目录 1 概述 (2) 2维修性设计 (2) 2.1 设计目的 (2) 2.2设计原则 (2) 2.3 维修性设计的基本容 (2) 2.3.1 简化设计 (2) 2.3.3 互换性 (2) 2.3.5 防差错设计 (3) 2.3.6 检测性 (3) 2.7 维修中人体工程设计 (3) 3 维修性分析 (3) 3.1 产品的维修项目组成 (3) 3.2 系统平均故障修复试件(MTTR)计算模型 (4) 3.3 MTTR值计算 (4) 4可靠性设计 (5) 4.1可靠性设计原则 (5) 4.2 可靠性设计的基本容 (5) 4.2.1简化设计 (6) 4.2.2降额设计 (6) 4.2.3缓冲减振设计 (6) 4.2.4抗干扰措施 (6) 4.2.5热设计 (6) 5 可靠性分析 (6) 5.1可靠性物理模型(MTBF) (6) 5.2可靠性计算 (7)

1 概述 XX是集音视频无缝切换、实时字幕叠加、采集、存储、传输、显示于一体的综合性集成设备。在平台上集成了视频编辑、图片编辑、文稿编辑软件,编辑后的视频、图片能通过平台播放出去。系统配置2-4部4G手机,置专用软件,通过云平台与本处理平台连接,把手机视频、图片、草图、短消息、位置实时上传到处理平台上,处理平台可以实时将手机视频无缝切播出去,在手机上可以在地图上看到相互的轨迹与位置,平台的地图窗口也可以看到手机的位置与轨迹。也可通过联网远程对本平台上的实时视频流或存储的视频资料进行选择读取播放、存储、编辑。使用专门定制的带拉杆的高强度安全防护箱,外形尺寸56x45x26cm, 重量小于20kg, 便于携带。 2维修性设计 2.1 设计目的 维修性工程是XX研制系统工程的重要部分,为了提高XX的可维修性,XX 在研制过程中必须进行有效的维修性设计,提出设计的目标,以便在随后的试制、试验等环节中严格贯彻设计要求,保证XX的维修性达到设计的要求。 2.2设计原则 设计遵循可达性、互换性、防差错性、标准化的原则;严格参照GJB368A-94《装备维修性通用大纲》的规定执行。 2.3 维修性设计的基本容 2.3.1 简化设计 2.3.1.1不少于2部4G手机,远程采集音频视频图片,绘制草图,短消息,手机实时运动轨迹,发送到平台上显示。手机与平台通信应适当加密。

汽车的可靠性

汽车的可靠性 1 可靠性的定义 广义可靠性由三大要素构成:可靠性、耐久性和维修性。通常所说的可靠与不可靠,只是对汽车本身的质量而言。 1.1可靠性 汽车的可靠性是指汽车产品在规定的使用条件下和规定的时间内,完成规定功能的能力。 汽车可靠性包括四个因素:汽车产品、规定条件、规定时间和规定功能。 汽车产品是指汽车整车、总成或零部件,它们都是汽车可靠性研究的对象。 规定条件是指规定的汽车产品工作条件,它包括:气候情况、道路状况、地理位置等环境条件,载荷性质、载荷种类、行驶速度等运行条件,维修方式、维修水平、维修制度等维修条件,存放环境、管理水平、驾驶技术等管理条件。 规定时间是指规定的汽车产品使用时间,它可以是时间单位(小时、天数、月数、年数),也可以是行驶里程数、工作循环次数等。在汽车工程中,保修期、第一次大修里程、报废周期都是重要的特征时间。 规定功能是指汽车设计任务书、使用说明书、订货合同及国家标准规定的各种功能和性能要求。不能完成规定功能就是不可靠,称之为发生了故障或失效。 根据故障的危害程度不同.汽车故障通常分类: 1)致命故障。指危及人身安全、引起主要总成报废、造成重大经济损失、对周围环境造成严重危害的故障。 2)严重故障。指引起主要零部件或总成损坏、影响行驶安全、不能用易损备件和随车工具在短时间(30min)内排除的故障。 3)一般故障。指不影响行驶安全的非主要零部件故障,可用易损备件和随车工具在短时间(30min)内排除。 4)轻微故障。指对汽车正常运行基本没有影响,不需要更换零部件,可用随车工具(5min内)较容易排除的故障。 1.2 汽车的耐久性:是指汽车进入极限技术状态之前,经预防维修(不更换主要总成和大修)维持工作能力的性能。 1.3维修性:是指在规定条件下使用的产品,在规定时间内按规定的程序和方法进行维修时,保持或恢复到能完成规定功能的能力。 1.4 汽车的使用期限:是指新车开始使用直至报废为止的使用延续时间(或行程)。使用期限分为技术使用期限、经济使用期限和合理使用期限。 2 可靠性的评价指标 对产品进行可靠性评价时,可将产品分为可修产品和不可修产品两种类型。 2.1 不可修产品的可靠性评价

现代设计方法(第四章 可靠性设计)

简述可靠性设计传统设计方法的区别。 答:传统设计是将设计变量视为确定性单值变量,并通过确定性函数进行运算。 而可靠性设计则将设计变量视为随机变量,并运用随机方法对设计变量进行描述和运算。 1.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。 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。是对产品可靠性的概率度量。 可靠度是对产品可靠性的概率度量。 2)可靠性工程领域主要包括以下三方面的内容: 1.可靠性设计。它包括了设计方案的分析、对比与评价,必要时也包括可靠性试验、生产制造中的质量控制设计及使用维修规程的设计等。 2.可靠性分析。它主要是指失效分析,也包括必要的可靠性试验和故障分析。这方面的工作为可靠性设计提供依据,也为重大事故提供科学的责任分析报告。 3.可靠性数学。这是数理统计方法在开展可靠性工作中发展起来的一个数学分支。 。可靠性设计具有以下特点: 1.传统设计方法是将安全系数作为衡量安全与否的指标,但安全系数的大小并没有同可靠度直接挂钩,这就有很大盲目性。可靠性设计与之不同,它强调在设计阶段就把可靠度直接引进到零件中去,即由设计直接决定固有的可靠度。 2.传统设计是把设计变量视为确定性的单值变量并通 过确定性的函数进行运算,而可靠性设计则把设计变量视为随机变量并运用随机方法对设计变量进行描述和 运算。 3.在可靠性设计中,由于应力S和强度R都是随机变量,所以判断一个零件是否安全可靠,就以强度R大于应力S的概率大小来表示,这就是可靠度指标。 4.传统设计与可靠性设计都是以零件的安全或失效作 为研究内容,因此,两者间又有着密切的联系。可靠性设计是传统设计的延伸与发展。在某种意义上,也可以认为可靠性设计只是在传统设计的方法上把设计变量 视为随机变量,并通过随机变量运算法则进行运算而已。 。平均寿命(无故障工作时间):指一批产品从投入运行到发生失效(或故障)的平均工作时间。 对不可修复的产品而言,T是指从开始使用到发生失效的平均时间,用MTTF表示; 对可修复的产品而言,是指产品相邻两次故障间工作时间的平均值,用MTBF表示; 平均寿命的几何意义是:可靠度曲线与时间轴所夹的面积。 6.正态分布曲线的特点是什么?什么是标准正态分布? :正态分布曲线f(x)具有连续性,对称性,其曲线与横坐标轴间围成的总面积恒等于 1.在均值μ和离均值的距离为标准差的某一指定倍数z。之间,分布有确定的百分数,均值或数学期望μ表征随机变量分布的集中趋势,决定正态分布曲线位置;标准差σ,他表征随机变量分布的离散程度,决定正态分布曲线的形状。定义μ=0,σ=1,即N(0,1)为标准正态分布。 7.系统可靠性的大小主要取决于:(1)组成系统的零部件的可靠性 (2)零部件的组合方式。 1.什么是3σ法则?已知手册上给出的16Mn的抗拉强度为1100~1400MPa,试利用3σ法则确定该材料抗拉强度的均值和标准差。 在进行可靠性计算时,引用手册上的数据,可以认为它们服从正态分布,手册上所给数据范围覆盖了该随机变量的+-3σ,即6倍的标准差,称这一原则为3σ法则。均值=(1100+1400)/2=1250MPa 标准差=(1400-1100)/6=50Mpa。从正态分布知,对应+-3σ范围的可靠度已为0.9973. 2. 简述强度—应力干涉理论中“强度”和“应力” 的含义,试举例说明之。 答:强度一应力干涉理论中“强度”和“应力”具有 广义的含义:“应力”表示导致失效的任何因素;而 “强度”表示阻止失效发生的任何因素。“强度” 和“应力”是一对矛盾的两个方面,它们具有相同的 量纲;例如,在解决杆、梁或轴的尺寸的可靠性设计 中,“强度”就是指材料的强度,“应力”就是指零件 危险断面上的应力,但在解决压杆稳定性的可靠性设 计中,“强度”则指的是判断压杆是否失稳的“临界 压力”,而“应力”则指压杆所受的工作压力。 3.说明常规设计方法中采用平均安全数的局限性。 答:平均安全系数未同零件的失效率联系起来,有很 大的盲目性。 从强度一应力干涉图可以看出 1)即使安全系数大于 1,仍然会有一定的失效概率。2)当零件强度和工作 应力的均值不变(即对应的平均安全系数不变),但 零件强度或工作应力的离散程度变大或变小时,其干 涉部分也必然随之变大或变小,失效率亦会增大或减 少。 1.所谓系统,是为完成某一功能而由若干零部件相互 有机地组合起来的综合体。系统的可靠度取决于两个 因素:一是组成系统的零部件的可靠度;二是零部件 的组合方式。 3.串联系统:若系统中诸零件的失效相互独立,但当 系统中任一个零件发生故障都会导致整个系统失效 时,则这种零件的组合形式称为串联模型。 3.串联系统的可靠度:串联系统的可靠度Rs低于组 成零件的可靠度Ri。因此,要提高串联系统的可靠 度,最有效的措施是减少组成系统的零件数目。 4.并联系统:有冗余系统和表决系统。冗余系统又可 分为工作冗余系统和非工作冗余系统。 5.工作冗余系统:在该系统中,所有零件都同时参加 工作,而且任何一个零件都能单独支持整个系统正常 工作。即在该系统中,只要不是全部零件失效,系统 就可以正常工作。 6.非工作冗余系统:在该系统中,只有某一个零件处 于工作状态,其它零件则处于非工作状态。只有当工 作的零件出现故障后,非工作的零件才立即转入工作 状态。 。非工作冗余系统的可靠度高于工作冗余系统,这是 因为工作冗余系统的零件虽然都处于不满负荷状态 下,但它们总是在工作,必然会磨损或老化。非工作 冗余系统虽不存在这个问题,却存在一个转换开关的 可靠度问题。 。r/n表决系统:在n个零件组成的并联系统中,n个 零件都参加工作,但其中要有r个以上的零件正常工 作,系统才能正常工作。它是属于一种广义的工作冗 余系统。当r=1时,就是工作冗余系统,当r=n时, 就是串联系统。 。复杂系统的可靠性预测方法:等效功能图法、布尔 真值表法; 。故障树分析的步骤:1,在充分熟悉系统的基础上, 建立故障树;2,进行定性分析,识别系统的薄弱环 节;3,进行定量分析,对系统的可靠性作出评价。 。故障树:是一种倒立的树状逻辑因果关系图,它是 用事件符号、逻辑门符号和转移符号描述系统中各种 事件之间因果关系的图。 。故障树的定性分析是寻找故障树的全部最小割集或 最小路集。其目的是为了找出引了系统故障的全部可 能的起因,并定性的识别系统的薄弱环节。 。最小割集:如果将割集中任意去掉一个基本事件后就不再 是割集。 。最小路集:路集也是一些基本事件的集合,当该集合所有 的基本事件同时不发生时,则顶事件必然不发生。如果将路 集中任意去掉一个基本事件后就不再是路集的话,则称此路 集为最小路集。 。最小割集代表系统的一种失效模式;一个最小路集代表系 统的一个正常模式。 。故障树的全部最小割集即是顶事件发生的全部可能原因, 构成了系统的故障谱。因此,在产品设计中要努力降低最小 割集发生的可能性,这就是产品的薄弱环节。反过来说,为 保证系统正常工作,必须至少保证一个最小路集存在。 。故障树的定量分析就是根据基本事件的概率求出顶事件发 生的概率,从而对系统的可靠性作出评价。 。可靠度分配按分配原则的不同,有等同分配法、加权分配 法和动态规划最优分配法; 。等同分配法:它按照系统中各单元(子系统或零部件)的 可靠度均相等的原则进行分配。其计算简单,缺点是没有考 虑各子系统现有的可靠度水平、重要性等因素。 。加权分配法:它是把各子系统在整个系统中的重要度以及 各子系统的复杂度作为权重来分配可靠度的。 。最优分配法:采用动态规划最优分配法,可以把系统的成 本、重量、体积或研制周期等因素为最小作为目标函数,而 把可靠度不小于某一给定值作为约束条件进行可靠度分配; 也可以把系统可靠度尽可能大作为目标函数,而将成本等因 素视为约束条件进行可靠度分配。这要根据具体问题来确定。 特点:机电产品的可靠性指标不仅取决于零部件的可靠度, 而且还将受制造成本、研制周期、重量、体积等因素的制约。 因此,要全面考虑这些因素的影响,必须采用优化方法分配 可靠度。 。一是可靠性设计的有效性取决于所采用的统计参数是否准 确可靠;二是应用明确规定产品失效的形式和判据。 。试简述强度和应力均为正态分布时,强度和应力干涉的三 种典型情况下手失效率情况。 1.强度的均值大于应力的均值,这时的干涉概率,即不可靠 度F小于50%。当强度的均值减去应力的均值为一定值时, 概率F的大小,随强度和应力的标准增大而增大。常规设计 的安全系数大于1时属于这种情况。这种情况下,还可能出 现失效。 2.强度的均值等于应力的均值,此时,失效率F为50% 3.强度的均值小于应力的均值,此时安全系数小于1,失效 概率大于50%,零件仍具有一定的可靠度。

可靠性设计技术工作规范

可靠性设计技术工作规范 1. 范围 本规范规定了可靠性设计大纲、工作计划编制的相关要求。 本规范规定了可靠性设计准则、原则与方法的相关要求。 2. 规范性引用文件 GJB450A-2004 装备可靠性工作通用要求 GJB841-1990 故障报告、分析和纠正措施系统 GJB899A-2009 可靠性鉴定和验收试验 GB/T7826-20012 系统可靠性分析技术――失效模式和影响分析(FMEA)程序 3. 术语和定义 3.1 可靠性 可靠性(Reliability)指产品(包括零件和元器件、整机设备、系统)在规定的条件下和规定的时间内,完成规定功能的能力。 可靠性指标主要反映产品或设备的可靠性(Reliability),可靠性是部件(Part)、元件(Component)、产品(Product)或系统(System)的完整性的最佳数量的度量。 平均故障间隔时间又称平均无故障时间(Mean Time Between Failure,MTBF)指可修复产品两次相邻故障之间的平均时间,是衡量一个产品的可靠性指标。 3.2 可靠性设计 可靠性设计(Reliability Design),即根据可靠性理论与方法确定产品零部件以及整机的结构方案和有关参数的过程。设计水平是保证产品可靠性的基础。 可靠性设计,在产品设计过程中,为消除产品的潜在缺陷和薄弱环节,防止故障发生,以确保满足规定的固有可靠性要求所采取的技术活动。可靠性设计是可靠性工程的重要组成部分,是实现产品固有可靠性要求的最关键的环节,是在可靠性分析的基础上通过制定和贯彻可靠性设计准则来实现的。 4. 可靠性设计大纲 为了保证产品满足规定的可靠性要求而制定的一套文件,包括可靠性设计组织机构及其职责,要求按进度实施的工作项目、工作程序和需要的资源等。

汽车可靠性技术复习题一填空题1可靠性工程是研究如何评价

《汽车可靠性技术》复习题 一 填空题(''30103=?) 1 可靠性工程是研究如何评价、分析、提高 的工程技术。 2 衡量产品可靠性的四个主要指标包括:可靠度R (t )、 、 、故障率λ(t )。 3 产品发生故障或失效是指其不能完成 。 4 1983年到1984年,我国汽车行业开展了 ,试验车辆53台,里程36万km 。 5 汽车产品的质量从 是指的汽车的使用价值,从 是满足用户要求所应具备的质量特性。 6 概率加法定理表达式是P(A ∪B)= 。 7 概率乘法定理表达式是P(AB)= P(AB)= = 。 8 n 个数据从小到大排列,居于中央位置的数,称为 。 9 在一批数据中,出现次数最多的一个数叫 。 10 在一批数据中,最大与最小数值之差为 。 11 失效概率也称为不可靠度F (t ),通常用 来表示。 12 失效概率密度函数的定义式是: 。 13 当产品寿命服从指数分布时,平均故障前时间与故障率的关系表达式为: 。 14 基本可靠性反映了产品对维修人力费用和后勤保障资源的需求。确定基本可靠性指标时应统计产品的 。 15 任务可靠性是产品在规定的任务剖面中完成规定功能的能力。确定任务可靠性指标时仅考虑在任务期间 。 16 汽车可靠性研究中常用的分布有: 、超几何分布、二项分布、泊松分布、对数分布等。 17系统的可靠性设计有三个方面的含义:一是 ,二是 ,三是 。 18 可靠性模型主要有以下类型:串联系统、 、 ,此外还有 、复杂系统。 19 串联系统的数学模型表达式: 。 20 并联系统的数学模型表达式: 。 21 可靠性预测的流程是 ,自下而上。 22 可靠性分配的流程是 ,自上而下。

可靠性设计的基本概念与方法

4.6 可靠性设计的基本概念与方法 一、结构可靠性设计概念 1.可靠性含义 可靠性是指一个产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力;而一个工业产品(包括像飞机这样的航空飞行器产品)由于内部元件中固有的不确定因素以及产品构成的复杂程度使得对所执行规定功能的完成情况及其产品的失效时间(寿命)往往具有很大的随机性,因此,可靠性的度量就具有明显的随机特征。一个产品在规定条件下和规定时间内规定功能的概率就称为该产品的可靠度。作为飞机结构的可靠性问题,从定义上讲可以理解为:“结构在规定的使用载荷/环境作用下及规定的时间内,为防止各种失效或有碍正常工作功能的损伤,应保持其必要的强刚度、抗疲劳断裂以及耐久性能力。”可靠度则应是这种能力的概率度量,当然具体的内容是相当广泛的。例如,结构元件或结构系统的静强度可靠性是指结构元件或结构系统的强度大于工作应力的概率,结构安全寿命的可靠性是指结构的裂纹形成寿命小于使用寿命的概率;结构的损伤容限可靠性则一方面指结构剩余强度大于工作应力的概率,另一方面指结构在规定的未修使用期间内,裂纹扩展小于裂纹容限的概率.可靠性的概率度量除可靠度外,还可有其他的度量方法或指标,如结构的失效概率F(c),指结构在‘时刻之前破坏的概率;失效率^(().指在‘时刻以前未发生破坏的条件下,在‘时刻的条件破坏概率密度;平均无故障时间MTTF(MeanTimeToFailure),指从开始使用到发生故障的工作时间的期望值。除此而外,还有可靠性指标、可靠寿命、中位寿命,对可修复结构还有维修度与有效度等许多可靠性度量方法。 2..结构可靠性设计的基本过程与特点 设计一个具有规定可靠性水平的结构产品,其内容是相当丰富的,应当贯穿于产品的预研、分析、设计、制造、装配试验、使用和管理等整个过程和各个方面。从研究及学科划分上可大致分为三个方面。 (1)可靠性数学。主要研究可靠性的定量描述方法。概率论、数理统计,随机过程等是它的重要基础。 (2)可靠性物理。研究元件、系统失效的机理,物理成固和物理模型。不同研究对象的失效机理不同,因此不同学科领域内可靠性物理研究的方法和理论基础也不同. (3)可靠性工程。它包含了产品的可靠性分析、预测与评估、可靠性设计、可靠性管理、可靠性生产、可靠性维修、可靠性试验、可靠性数据的收集处理和交换等.从产品的设计到产品退役的整个过程中,每一步骤都可包含于可靠性工程之中。 由此我们可以看出,结构可靠性设计仅是可靠性工程的其中一个环节,当然也是重要的环节,从内容上讲,它包括了结构可靠性分析、结构可靠性设计和结构可靠性试验三大部分。结构可靠性分析的过程大致分为三个阶段。 一是搜集与结构有关的随机变量的观测或试验资料,并对这些资料用概率统计的方法进行分析,确定其分布概率及有关统计量,以作为可靠度和失效概率计算的依据。

可靠性维修性设计报告

XX研制 可靠性、维修性设计报告编制: 审核: 批准: 工艺: 质量会签: 标准化检查: XX有限公司 2015年4月

目录 1 概述................................................... 2维修性设计.............................................. 设计目的................................................ 设计原则................................................. 维修性设计的基本内容.................................... 简化设计................................................ 互换性.................................................. 防差错设计.............................................. 检测性.................................................. 维修中人体工程设计...................................... 3 维修性分析............................................. 产品的维修项目组成...................................... 系统平均故障修复试件(MTTR)计算模型 .................... MTTR值计算.............................................. 4可靠性设计.............................................. 可靠性设计原则........................................... 可靠性设计的基本内容.................................... 简化设计................................................. 降额设计................................................. 缓冲减振设计............................................. 抗干扰措施...............................................

任意分布参数的车辆常用弹簧的可靠性稳健设计_张义民

2009年第28卷5月第5期机械科学与技术 M echan ica l Sc ience and T echno l ogy f o r A e rospace Eng i neer i ng M ay V o.l 282009N o .5 收稿日期:2008-06-24 基金项目:国家高技术研究发展计划项目(2007AA04Z442),国家自 然科学基金项目 (50875039)和高校创新团队项目资助 作者简介:张义民(1958-),教授,博士生导师,研究方向为机械动 态设计、机械可靠性设计、现代设计方法等,z h angy m neu@sohu .co m 张义民 任意分布参数的车辆常用弹簧的可靠性稳健设计 张义民,杨 周,张旭方 (东北大学机械工程与自动化学院,沈阳110004) 摘 要:将可靠性优化设计理论、可靠性灵敏度方法与稳健设计方法相结合,并应用四阶矩技术,讨 论了具有任意分布参数的车辆常用弹簧的可靠性稳健设计问题,提出了可靠性稳健设计的计算方法。把可靠性灵敏度溶入可靠性优化设计模型之中,将可靠性稳健设计归结为满足可靠性要求的多目标优化问题。在基本随机参数的前四阶矩已知的情况下,通过计算机程序可以实现具有任意分布参数的车辆常用弹簧的可靠性稳健设计,迅速准确地得到具有任意分布参数的车辆常用弹簧的可靠性稳健设计信息。数值算例表明本文所提出的方法是一种非常方便和实用的可靠性稳健设计方法。 关 键 词:车辆常用弹簧;任意分布参数;可靠性优化设计;可靠性灵敏度设计;可靠性稳健 设计中图分类号:TH 122 文献标识码:A 文章编号:1003-8728(2009)05-0561-07 Reli ability -based Robust Desi gn ofVehicle Spri ngs wit h Arbitrary D istributi on Para m eters Zhang Y im i n ,Y ang Zhou ,Zhang Xufang (Schoo l ofM echanica lEng i neeri ng and A uto m ati on ,N o rt heastern U n i ve rsity ,Shenyang 110004) Abst ract :A pply i n g the reliab ility -based op ti m ization desi g n theory ,the reliab ility sensitiv ity technique ,the robust desi g n m ethod and t h e fourth m o m ent techn i q ue ,w e st u dy i n detail the reliab ility -based robust desi g n of veh icle springs w ith arb itrary distri b u ti o n para m eters ,and present a num ericalm e t h od fo r re li a b ility -based r obust desi g n .The reliability sensitivity is added to t h e reliability -based opti m izati o n design m odel and the re liability -based robust desi g n is descri b ed as a m u lt-i ob j e ctive opti m ization .On the condition o f know ing the first four m o m ents of basic rando m variables ,the respective progra m can be used to obtain the reliab ility -based robust design infor m ati o n o f ve -h icle spri n gs w ith arbitrary d istri b uti o n para m eters accurately and qu ickly .The num erica l resu lts sho w that our m ethod is convenient and practica.l K ey w ords :vehic le spri n g s ;ar b itrary distri b u ti o n para m eters ;re liab ility opti m ization ;reliability sensiti v ity ;re lia -b ility robust desi g n 车辆零件的可靠性稳健设计,是结合零件的可靠度要求,运用稳健设计方法,以计算机程序为手 段,计算得出车辆零件设计参数的最优解。它的基本思想是当设计参数发生微小的变差时,在制造或 使用中都能保证产品质量的稳健性。现在可靠性(优化)设计[1~7] 、可靠性灵敏度技术 [8,9] 和稳健设 计 [10~12] 在理论上和方法上都达到了一定的水平,并 在实践设计中取得了显著效益。车辆零部件的可靠性必然受到一些因素的影响,要么尽可能消除这些因素,要么尽量减低这些因素的影响。在实际工程

硬件系统可靠性设计规范

硬件系统可靠性设计规范 一、概论 可靠性的定义:产品或系统在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力 可靠性及抗干扰设计是硬件设计必不可少的一部分,它包括芯片、器件选择、去耦滤波、印刷电路板布线、通道隔离等。有完善的抗干扰措施,是保证系统精度、工作正常和不产生错误的必要条件。设备可靠性设计规范的一个核心思想是监控过程,而不是监控结果。 二、可靠性设计方法 1、元器件:构成系统的基本部件,作为设计与使用者,主要是保证所选用的元器件的质量或可靠性指标满足设计的要求 2、降额设计:使电子元器件的工作应力适当低于其规定的额定值,从而达到降低基本故障率,保证系统可靠性的目的。幅度的大小可分为一、二、三级降额,一级降额((实际承受应力)/(器件额定应力) < 50%的降额),建议使用二级降额设计方法,一级降额<70% 3、冗余设计:也称为容错技术或故障掩盖技术,它是通过增加完成同一功能的并联或备用单元(包括硬件单元或软件单元)数目来提高系统可靠性的一种设计方法,实现方法主要包括:硬件冗余;软件冗余;信息冗余;时间冗余等 4、电磁兼容设计:系统在电磁环境中运行的适应性,即在电磁环境下能保持完成规定功能的能力。电磁兼容性设计的目的是使系统既不受外部电磁干扰的影响,也不对其它电子设备产生电磁干扰。硬件措施主要有滤波技术、去耦电路、屏蔽技术、接地技术等;软件措施主要有数字滤波、软件冗余、程序运行监视及故障自动恢复技术等 5、故障自动检测及诊断 6、软件可靠性设计:为了提高软件的可靠性,应尽量将软件规范化、标准化、模块化 7、失效保险技术 8、热设计 9、EMC设计:电磁兼容(EMC)包括电磁干扰(EMI)和电磁敏感度(EMS)两个方面 三、可靠性设计准则

城市轨道交通系统运营安全和可靠性分析(标准版)

( 安全论文 ) 单位:_________________________ 姓名:_________________________ 日期:_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 城市轨道交通系统运营安全和可靠性分析(标准版) Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.

城市轨道交通系统运营安全和可靠性分析 (标准版) 摘要城市轨道交通系统的运营安全和可靠性是必须面对的一个重要问题。讨论了影响城市轨道交通系统运营安全和可靠性的相关因素,定义了故障、事故和突发事件的概念及其相互关系,论述了技术设备、网络运输能力、运营组织方案、突发事件等主要因素对运营安全和可靠性的影响。提出了加强和提高城市轨道交通系统运营安全和可靠性的对策和途径,包括加强人员培训、加强系统维护、提高技术装备水平、制定应急预案、预案演练等。 关键词城市轨道交通,运营安全,可靠性 安全和可靠性是城市轨道交通运营中不可忽视的重要环节。“安全第一”是乘客的基本需求和首要标准,也是轨道交通运营管理永恒的主题。运营安全和可靠性水平综合反映了轨道交通运营管理水平

和运输服务质量,是城市轨道交通系统实现顺畅、高效运营的前提。高运营可靠性不仅是轨道交通运营管理追求的目标,也是满足乘客需求、获得良好社会和经济效益的根本保证。 在日常生活中,人们一听到地铁出现故障,就容易和地铁安全问题挂上钩。其实,这是很容易引起混淆的两个概念。安全同事故及突发事件相对应,而故障同可靠性相对应。一般来说,有些故障是无法避免的,但是可以通过日常保障及维护来降低它的发生率。就事故和突发事件而言,理论上是可以通过规章制度以及处置措施予以防范和杜绝的。 城市轨道交通日常运营管理中,涉及运营安全和可靠性的事件主要体现在两方面:一是由于恐怖袭击、自然灾害、人为破坏等原因发生的火灾、爆炸等灾难性重大事件,造成生命和财产的重大损失。一般情况下,发生突发事件的概率很低。二是由于客流波动、技术设备故障、运营组织等原因,引起列车运行延误、列车运行中断等列车运行“大间隔”故障,造成乘客的出行延误。相比较而言,故障的发生率是很高的,但是一般不会引起地铁的安全问题,只是降低了地铁

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