《西南科技大学网络教育系列课程.备课讲稿.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《西南科技大学网络教育系列课程.备课讲稿.ppt（62页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、西西南南科科技技大大学学网网络络教教育育系系列列课课程程西南科技大学网络教育系列课程.西西南南科科技技大大学学网网络络教教育育系系列列课课程程6.4.1 疲劳强度可靠性设计的基础疲劳强度可靠性设计的基础1、应力参数、应力参数 直接测得的计算点的应力直接测得的计算点的应力实测的载荷推算出计算点的应力实测的载荷推算出计算点的应力应力密度函数应力密度函数和分布参数和分布参数2、材料疲劳强度分布资料、材料疲劳强度分布资料 1）构构件件或或零零件件的的疲疲劳劳试试验验资资料料，如如R-S-N曲曲线或等寿命曲线。线或等寿命曲线。2）标标准准试试件件的的疲疲劳劳试试验验资资料料，如如标标准准件件的的R-S-
2、N曲线或标准件的等寿命曲线。曲线或标准件的等寿命曲线。3）根据经验数据或公式进行估算）根据经验数据或公式进行估算西西南南科科技技大大学学网网络络教教育育系系列列课课程程6.4.1 疲劳强度可靠性设计的基础疲劳强度可靠性设计的基础零件零件R-S-N曲线曲线零件等寿命疲劳曲线零件等寿命疲劳曲线西西南南科科技技大大学学网网络络教教育育系系列列课课程程6.4.1 疲劳强度可靠性设计的基础疲劳强度可靠性设计的基础3）结构尺寸参数）结构尺寸参数 公公差差，一一般般呈呈正正态态分分布布。未未给给出出公公差差，可可根根据据加工精度确定。加工精度确定。4）强度修正系数的统计特性）强度修正系数的统计特性有效应力集
3、中系数有效应力集中系数Ka：Ka=q(a-1)+1尺寸系数尺寸系数 是是考考虑虑零零件件尺尺寸寸比比试试件件尺尺寸寸大大，从从而而使使疲疲劳劳强度降低的系数。其较好的符合强度降低的系数。其较好的符合正态分布正态分布。=a+bZ 其中：其中：a为均值，为均值，b为分布标准差为分布标准差S，Z为标为标准正态偏差。准正态偏差。西西南南科科技技大大学学网网络络教教育育系系列列课课程程6.4.1 疲劳强度可靠性设计的基础疲劳强度可靠性设计的基础表面加工系数表面加工系数1 由由于于零零部部件件的的加加工工方方法法不不同同，其其表表面面粗粗糙糙度度不同于不同于磨光试样磨光试样的表面粗糙度。的表面粗糙度。表面
4、强化系数表面强化系数2 该该系系数数表表示示的的是是表表面面经经过过处处理理后后对对料料材材疲疲劳劳强度改善的影响。强度改善的影响。以上这些参数可以经过查手册获得。以上这些参数可以经过查手册获得。西西南南科科技技大大学学网网络络教教育育系系列列课课程程无限寿命可靠性设计，无限寿命可靠性设计，N0=1061076.4.2 稳定变应力疲劳强度可靠性设计疲劳强度可靠性设计1、按零件实际疲劳曲线设计、按零件实际疲劳曲线设计1）按零件的）按零件的R-S-N曲线设计曲线设计西西南南科科技技大大学学网网络络教教育育系系列列课课程程6.4.2 稳定变应力疲劳强度可靠性设计疲劳强度可靠性设计西西南南科科技技大大
5、学学网网络络教教育育系系列列课课程程6.4.2 稳定变应力疲劳强度可靠性设计疲劳强度可靠性设计西西南南科科技技大大学学网网络络教教育育系系列列课课程程6.4.2 稳定变应力疲劳强度可靠性设计疲劳强度可靠性设计2）按零件等寿命疲劳极限图设计）按零件等寿命疲劳极限图设计 受受任任意意循循环环（对对称称或或非非对对称称的的）变变应应力力的的疲疲劳劳强强度度可可靠靠性性计计算算，都都可可利利用用等等寿寿命命疲疲劳劳曲曲线线极极限限图计算。图计算。西西南南科科技技大大学学网网络络教教育育系系列列课课程程6.4.2 稳定变应力疲劳强度可靠性设计疲劳强度可靠性设计西西南南科科技技大大学学网网络络教教育育系系
6、列列课课程程6.4.2 稳定变应力疲劳强度可靠性设计疲劳强度可靠性设计西西南南科科技技大大学学网网络络教教育育系系列列课课程程6.4.2 稳定变应力疲劳强度可靠性设计疲劳强度可靠性设计根根据据以以上上计计算算的的强强度度和和应应力力，可可以以利利用用强强度度-应应力力干涉模型计算其可靠度。干涉模型计算其可靠度。西西南南科科技技大大学学网网络络教教育育系系列列课课程程6.4.2 稳定变应力疲劳强度可靠性设计疲劳强度可靠性设计2、按材料标准试件的疲劳曲线设计、按材料标准试件的疲劳曲线设计 其其设设计计方方法法和和步步骤骤和和以以上上方方法法一一样样，在在这这里里就就不再讲了。不再讲了。西西南南科科
7、技技大大学学网网络络教教育育系系列列课课程程6.5 机械系统可靠设计6.5.1系统模型系统模型6.5.2系统可靠性预测系统可靠性预测6.5.3 系统的可靠性分配系统的可靠性分配6.5.4系统可靠性优化系统可靠性优化6.5.5 系统可靠性管理系统可靠性管理西西南南科科技技大大学学网网络络教教育育系系列列课课程程6.5.1 系统模型和可靠度预测系统模型和可靠度预测1、串联系统、串联系统1）定定义义:系系统统中中的的下下属属几几个个组组件件全全部部工工作作正正常常时时，系系统统才才正正常常；当当系系统统中中有有一一个个或或一一个个以以上上的的组组件件失失效效时时，系系统统就就失失效效，这这样样的的系
8、系统统就就称称串串联联系系统统。串串联联系系统统的的可可靠靠性性框框图图，就就是是下下属属几几个个组组件件的的串串联图。设系统下属组件的可靠度分别为联图。设系统下属组件的可靠度分别为 串联系统的框图为串联系统的框图为西西南南科科技技大大学学网网络络教教育育系系列列课课程程 用用Ss和和Si分别表示系统和单元的正常工作状分别表示系统和单元的正常工作状态，则依据串联系统的定义，串联系统中正常事态，则依据串联系统的定义，串联系统中正常事件是件是“交交”的关系，逻辑上为的关系，逻辑上为“与与”的关系，系的关系，系统要正常工作，必须各子系统都正常工作，则有统要正常工作，必须各子系统都正常工作，则有系统正
9、常工作的概率为各单元概率之积，因此系统正常工作的概率为各单元概率之积，因此由于由于西西南南科科技技大大学学网网络络教教育育系系列列课课程程所以所以 2）对于指数分布对于指数分布 如果在串联系统中，各单元的失效率为如果在串联系统中，各单元的失效率为i服服从指数分布，则系统的失效率等于各组成单元失从指数分布，则系统的失效率等于各组成单元失效率之和。效率之和。则系统的可靠度为：则系统的可靠度为：西西南南科科技技大大学学网网络络教教育育系系列列课课程程系统的平均无故障工作时间为：系统的平均无故障工作时间为：例：某电子产品由例：某电子产品由8个部件组成，各部件的失效率服个部件组成，各部件的失效率服从指数
10、分布，其失效率已知是：从指数分布，其失效率已知是：NO.1-12010-6;NO.2-10010-6;NO.3-14510-6;NO.4-1010-6;NO.5-7010-6;NO.6-2510-6;NO.7-2010-6;NO.8-1810-6。试预测产品在。试预测产品在1000小时和小时和10小时的可靠性。小时的可靠性。解：其失效率服从指数分布，所以利用上面的公式解：其失效率服从指数分布，所以利用上面的公式可得：可得：西西南南科科技技大大学学网网络络教教育育系系列列课课程程西西南南科科技技大大学学网网络络教教育育系系列列课课程程 对于串联系统，提高系统的可靠度，可以通过对于串联系统，提高系
11、统的可靠度，可以通过下面两个途径：下面两个途径：1）提高各组成单元的）提高各组成单元的可靠度可靠度 2）降低各组成单元的）降低各组成单元的失效率失效率注意：注意：1）这两种方法，都必将提高产品的制造成本，所以）这两种方法，都必将提高产品的制造成本，所以我们应该对这两方面进行我们应该对这两方面进行权衡权衡后采取相应的措施。后采取相应的措施。并联组合并联组合可以不用提高零件可靠度，就能提高系统可以不用提高零件可靠度，就能提高系统的可靠度。的可靠度。2）串联系统的可靠度因其组成单元数地增加而降低，）串联系统的可靠度因其组成单元数地增加而降低，且其值要比可靠度最低的那个单元的可靠还低。所且其值要比可靠
12、度最低的那个单元的可靠还低。所以最好采用等寿命单元组成系统，组成越小越好。以最好采用等寿命单元组成系统，组成越小越好。西西南南科科技技大大学学网网络络教教育育系系列列课课程程2、并联系统、并联系统 设组成组件的可靠度分别为设组成组件的可靠度分别为 相相应应组组件件的的失失效效（故故障障）概率分别为概率分别为 并并设设并并联联系系统统的的失失效效（故故障）概率为障）概率为 Qs 1）定义）定义:系统中的几个下属组件，只要其中一系统中的几个下属组件，只要其中一个工作正常，则系统就正常工作，只有全部组件都个工作正常，则系统就正常工作，只有全部组件都失效时，系统才失效，这样的系统就称并联系统失效时，系
13、统才失效，这样的系统就称并联系统。并联系的可靠性方框图为并联系的可靠性方框图为n个组件的并联图。个组件的并联图。西西南南科科技技大大学学网网络络教教育育系系列列课课程程 用用Ss和和Si分分别别表表示示系系统统和和单单元元的的正正常常工工作作状状态态，用用FS 和和 Fi表表示示系系统统和和单单元元不不正正常常工工作作，则则依依据据并并联联系系统统的的定定义义,并并联联系系统统中中不不正正常常事事件件是是“交交”的的关关系系，逻逻辑辑上上为为“与与”的的关关系系，系系统统要要不不正正常常工工作作,必须各子系统都不正常工作必须各子系统都不正常工作,则有则有 系统不正常工作的概率为各单元不正常工作
14、概系统不正常工作的概率为各单元不正常工作概率之积，因此率之积，因此西西南南科科技技大大学学网网络络教教育育系系列列课课程程由于所以西西南南科科技技大大学学网网络络教教育育系系列列课课程程2）对于指数分布）对于指数分布,若失效率用若失效率用表示表示当当N个相个相同时，则同时，则西西南南科科技技大大学学网网络络教教育育系系列列课课程程例：某飞机由例：某飞机由3台发动机驱动。只要有一台发动机工台发动机驱动。只要有一台发动机工作，飞机就不坠落。各台发动机的失效率分别为：作，飞机就不坠落。各台发动机的失效率分别为：0.01%/小时；小时；0.02%/小时；小时；0.03%/小时。每航行一小时。每航行一次
15、飞行次飞行10小时。试预测此飞机的可靠度。小时。试预测此飞机的可靠度。西西南南科科技技大大学学网网络络教教育育系系列列课课程程西西南南科科技技大大学学网网络络教教育育系系列列课课程程3、串联模型计算示例、串联模型计算示例 一一种种机机载载侦侦察察及及武武器器控控制制系系统统将将完完成成6种种专专门门的的任任务务，每每项项任任务务的的定定义义见见下下表表，由由于于体体积积，重重量量及及功功率率的的限限制制，为为了了能能够够完完成成各各项项任任务务，每每一一任任务务专专用用的的设设备备必必须须与与其其他他任任务务专专用用设设备备组组合合使使用用。例例如如下下表表所所示示，为为了了完完成成任任务务E
16、，必须由设备，必须由设备3、4及及5一起工作。一起工作。西西南南科科技技大大学学网网络络教教育育系系列列课课程程 整个任务时间为整个任务时间为3h，为完成所有任务，要求在，为完成所有任务，要求在3h内所有设备都工作。某一设备可能同时保证几项内所有设备都工作。某一设备可能同时保证几项任务成功任务成功求解：求解：1）成功完成每项任务的概率？）成功完成每项任务的概率？2）在）在3h中成功完成所有中成功完成所有6项任务的概率？项任务的概率？解：解：西西南南科科技技大大学学网网络络教教育育系系列列课课程程西西南南科科技技大大学学网网络络教教育育系系列列课课程程 值值得得注注意意的的是是，成成功功完完成成
17、6项项任任务务的的概概率率Ps不不等等于于完完成成各各项项任任务务可可靠靠度度RA、RB、RC、RD、RE、RF的的乘乘积积。因因为为有有的的设设备备，如如设设备备1、设设备备2、设设备备3及及设设备备4具具有有多多功功能能。若若采采用用这这种种任任务务可可靠靠度度相相乘乘的的办办法法，将将会会使使某某些些设设备备多多次次参参加加计计算算，从从而而造造成成错错误误计计算算。这这是是一一个个典典型型的的多多功功能能部部件件的的例例子子，后后面还会讲到。面还会讲到。西西南南科科技技大大学学网网络络教教育育系系列列课课程程 本本示示例例所所表表明明的的要要点点是是：多多任任务务或或多多工工作作模模式
18、式系系统的可靠度应该用各个任务的可靠度表示统的可靠度应该用各个任务的可靠度表示。这这种种方方法法是是很很有有用用的的，因因为为它它使使我我们们能能够够评评价价系系统研制过程中各种能力的状态，而不是总的任务可靠度。统研制过程中各种能力的状态，而不是总的任务可靠度。例例如如，我我们们假假设设任任务务A及及B是是主主要要的的任任务务，我我们们知知道道在在3h中中有有88%的的可可能能性性会会成成功功完完成成2种种功功能能。然然而而，如如果果我我们们把把任任务务A及及B与与其其他他不不太太重重要要的的任任务务一一起起计计算算，我我们们只只了了解解到到整整个个系系统统有有68%的的机机会会可可能能完完成
19、成任任务务。根根据据任任务务A及及B的的重重要要性性及及成成功功完完成成任任务务A及及B的的高高概概率率，将有利于管理部门决定继续研制该系统。将有利于管理部门决定继续研制该系统。西西南南科科技技大大学学网网络络教教育育系系列列课课程程3、循环工作的可靠性模型、循环工作的可靠性模型 在在现现实实生生活活中中，有有许许多多产产品品，如如飞飞机机的的起起落落架架和和电电冰冰箱箱的的压压缩缩机机，在在完完成成任任务务的的过过程程中中是是循循环环工工作作的的。这这些些产产品品的的故故障障率率定定义义为为循循环环故故障障率率或或开开关关故故障障率率cy，并并用用每每个个循循环环或或每每个个开开关关动动作作
20、的的故故障障数数表示。表示。如果如果cy不随时间变化，那么该产品可靠度不随时间变化，那么该产品可靠度式中：式中：C在完成任务过程中的循环次数。在完成任务过程中的循环次数。西西南南科科技技大大学学网网络络教教育育系系列列课课程程例例：假假设设在在完完成成一一项项任任务务过过程程中中，某某产产品品需需要要循循环环动动作作100次次，而而且且其其故故障障率率cy=5次次故故障障/106循循环环，则则其可靠度其可靠度RC为为 如如果果该该产产品品在在其其正正常常工工作作中中为为循循环环地地接接通通和和断断开开，而而且且在在工工作作时时产产品品的的故故障障率率为为on，不不工工作作时时的的故故障障率率为
21、为off（on与与off均均用用每每小小时时的的故故障障数数表表示示），其其循循环环或或开开关关故故障障率率cy（用用每每个个循循环环的的故故障障数数表表示示），则则该该产产品品的的平均故障率平均故障率av,由下式表示由下式表示西西南南科科技技大大学学网网络络教教育育系系列列课课程程式中：式中：t任务时间（任务时间（h）；）；cf循环或开关频率（循环循环或开关频率（循环/h）；）；tcy循环或开关过程中所占累积时间循环或开关过程中所占累积时间(h)ton工作状态的累积时间（工作状态的累积时间（h）。）。则该产品的可靠度则该产品的可靠度R(t)为为西西南南科科技技大大学学网网络络教教育育系系列列
22、课课程程4、表决系统、表决系统(n中取中取r系统系统)设设有有一一个个由由按按n个个单单元元组组成成的的系系统统，其其中中任任意意r个个或或r个个以以上上正正常常工工作作系系统统就就能能正正常常工工作作。称称为为n中中取取r系系统统。其其可可靠靠性度为：性度为：西西南南科科技技大大学学网网络络教教育育系系列列课课程程例：设有一架装有例：设有一架装有3台发电机的飞机，它至少需要台发电机的飞机，它至少需要2台台发动机正常工作才能飞行，假定飞机的事故仅由发动发动机正常工作才能飞行，假定飞机的事故仅由发动机引起，而且在整个飞行期间失效率为常数，其机引起，而且在整个飞行期间失效率为常数，其MTBF=20
23、00小时，试计算工作时间为小时，试计算工作时间为20小时和小时和100小小时的飞机可靠度。时的飞机可靠度。解：解：西西南南科科技技大大学学网网络络教教育育系系列列课课程程5、冷储备系统、冷储备系统 冷冷贮贮备备系系统统或或称称非非工工作作贮贮备备系系统统，其其组组成成单单元元的的可可靠靠性性则则不不是是互互相相独独立立的的。冷冷贮贮备备系系统统在在工工作作单单元元失失效效后后，使使非非工工作作单单元元投投入入工工作作，而而这这个个贮贮备备的的非非工工作作单单元元在在投投入入工工作作之之前前是是处处于于良良好好状状态的。其可靠性方框图见下：态的。其可靠性方框图见下：西西南南科科技技大大学学网网络
24、络教教育育系系列列课课程程6.5.2 系统的可靠性计算系统的可靠性计算 一一般般的的方方法法：经经过过由由元元件件到到组组件件，由由组组件件到到整机，由整机到系统这种逐级计算法整机，由整机到系统这种逐级计算法，因为：，因为：1)整整机机包包括括并并联联贮贮备备，元元件件数数增增加加了了，而而整整机机的的可可靠靠必必将将有有所所提提高高，但但按按元元器器件件失失效效率率累累加加的系统失效增加。的系统失效增加。2)同同样样的的元元件件在在不不同同的的线线路路中中使使用用，其其可可靠靠性也可能不同性也可能不同 3)“系系统统”是是广广义义的的：系系统统对对下下属属子子系系统统或或整整机机，整整机机对
25、对下下属属组组件件，组组件件对对下下属属部部件件、元元件件等均可称为系统。等均可称为系统。西西南南科科技技大大学学网网络络教教育育系系列列课课程程 系系统统可可靠靠性性的的计计算算方方法法很很多多，如如数数学学模模型型法法、真真值值表表法法、状状态态变变换换分分析析法法、失失效效树树法法、贝贝叶叶斯斯法法和和蒙蒙特特卡卡罗罗法法（Monte-Carlo Method）等等。对对各各种种方法的运用取决于产品的类型、已知的条件和要求。方法的运用取决于产品的类型、已知的条件和要求。系系统统可可靠靠性性的的计计算算方方法法，在在整整机机和和系系统统可可靠靠性性的的定定量量计计算算中中（如如可可靠靠性性
26、预预计计、可可靠靠性性分分配配和和可可靠靠性性评评定定）都都要要用用到到，因因此此应应引引起起重重视视；但但在在各各种种运运用中，应注意各种方法的条件和适用对象。用中，应注意各种方法的条件和适用对象。西西南南科科技技大大学学网网络络教教育育系系列列课课程程1、定义：、定义：可靠性指标的分配问题可靠性指标的分配问题，是可靠性预计，是可靠性预计的逆过程，即在已知系统可靠性指标时，如何考虑的逆过程，即在已知系统可靠性指标时，如何考虑和确定其组成单元的可靠性指标值。和确定其组成单元的可靠性指标值。2、可靠性分配考虑的因素、可靠性分配考虑的因素 1）子系统）子系统复杂程度复杂程度的差别的差别 2）子系统
27、）子系统重要程度重要程度的差别的差别 3）子系统）子系统运行环境运行环境的差别的差别 4）子系统）子系统任务时间任务时间的差别的差别 5）子系统）子系统研制周期研制周期的差别的差别6.5.3 系统的可靠性分配系统的可靠性分配西西南南科科技技大大学学网网络络教教育育系系列列课课程程 对对于于个个别别研研制制周周期期长长的的单单元元，允允许许反反复复改改进进设设计的时间较紧，在分配指标时应适当放宽。计的时间较紧，在分配指标时应适当放宽。作作为为一一项项设设计计，除除了了满满足足性性能能和和可可靠靠性性指指标标之之外，还应满足如外，还应满足如重量、体积、成本重量、体积、成本等一些要求。等一些要求。因
28、因此此，如如何何在在重重量量、体体积积和和成成本本等等一一些些限限制制条条件件下下，使使产产品品的的可可靠靠性性分分配配方方案案更更为为合合理理，也也是是可可靠性分配要考虑的问题之一。靠性分配要考虑的问题之一。西西南南科科技技大大学学网网络络教教育育系系列列课课程程3、等同分配法、等同分配法 即，全部子系统或各组成单元的即，全部子系统或各组成单元的可靠度相等可靠度相等。1）串联系统的可靠度分配式）串联系统的可靠度分配式2）并联系统）并联系统串联系统的失效率的分配式串联系统的失效率的分配式西西南南科科技技大大学学网网络络教教育育系系列列课课程程例例：某某机机械械产产品品由由3个个完完全全相相同同
29、的的部部件件串串联联而而成成。已已知知此此机机械械产产品品的的可可靠靠度度目目标标值值为为0.98，试试把把此此值值分分配配给给每每个个部部件件。若若产产品品的的失失效效率率为为0.01%/小小时时，求求各单元最大失效率。各单元最大失效率。解：解：西西南南科科技技大大学学网网络络教教育育系系列列课课程程4、按预计失效率的比例分配法、按预计失效率的比例分配法 这这里里讨讨论论的的是是组组成成系系统统的的各各装装置置能能进进行行可可靠靠性性预预计计时时的的分分配配方方法法。它它适适用用于于设设计计阶阶段段的的可可靠靠度度分分配配，子系统的寿命服从指数分布。子系统的寿命服从指数分布。并引入相对失效率
30、（失效率之比值）并引入相对失效率（失效率之比值）西西南南科科技技大大学学网网络络教教育育系系列列课课程程分配公式分配公式 在在上上式式中中：T为为系系统统任任务务时时间间；ti为为装装置置工工作作时时间间；Ei为为装装置置的的重重要要度度；表表示示该该装装置置的的故故障障会会导导致致系系统统故故障障的概率。的概率。若若组组成成系系统统的的各各装装置置的的失失效效率率预预计计值值都都已已得得到到，应应首首先先利利用用系系统统可可靠靠性性计计算算方方法法，求求出出系系统统可可靠靠度度或或系系统统失失效效率率的的预预计计值值，并并与与要要求求的的指指标标值值进进行行比比较较。若若系系统统失失效效率率
31、预预计计值值（一一般般）小小于于或或等等于于系系统统失失效效率率指指标标值值时时，可可不不必必进进行行可可靠靠性性分分配配，此此时时即即可可把把各各装装置置的的失失效效率率预预计值作为各装置的失效率指标值计值作为各装置的失效率指标值。西西南南科科技技大大学学网网络络教教育育系系列列课课程程例例：由由3个个子子系系统统串串联联的的系系统统，预预计计失失效效率率分分别别为为0.003/小小时时；0.002/小小时时；0.001/小小时时，取取任任务务时时间间为为40小小时时，要要求求系系统统的的可可靠靠度度为为0.96。求求子子系系统统的可靠度分配。的可靠度分配。解：解：西西南南科科技技大大学学网
32、网络络教教育育系系列列课课程程西西南南科科技技大大学学网网络络教教育育系系列列课课程程5、考虑复杂度和重要度的分配方法、考虑复杂度和重要度的分配方法 这这个个方方法法是是美美国国电电子子设设备备可可靠靠性性顾顾问问团团（AGREE）首先提出来的，也称）首先提出来的，也称AGREE分配法分配法。这这个个方方法法是是假假定定设设备备的的故故障障时时间间符符合合指指数数分分布的布的。这一假设对大部分系统和整机均适合。这一假设对大部分系统和整机均适合。各各装装置置的的基基本本组组成成单单元元数数，反反映映了了各各装装置置的的复杂程度。复杂程度。1）重要度）重要度 第第i个装置的重要度定义如下：个装置的
33、重要度定义如下：第第i个装置的故个装置的故障引起系统发生故障的概率为障引起系统发生故障的概率为：西西南南科科技技大大学学网网络络教教育育系系列列课课程程2）失效率分配式）失效率分配式2）可靠度分配式）可靠度分配式西西南南科科技技大大学学网网络络教教育育系系列列课课程程4）重要度的确定）重要度的确定 此式的含义是：此式的含义是：引起系统故障的某装置的故障引起系统故障的某装置的故障概率与该装置的故障概率之比。概率与该装置的故障概率之比。若给不出确切的统计数值，还可用经验评分法若给不出确切的统计数值，还可用经验评分法确定之。确定之。式中式中:di-对某装置的经验分数，对某装置的经验分数，dic。c-
34、总分值总分值西西南南科科技技大大学学网网络络教教育育系系列列课课程程注注：AGREE法是一种比较实用的可靠度分配方法。法是一种比较实用的可靠度分配方法。它考虑了各单元的复杂性、重要性及工作时间等它考虑了各单元的复杂性、重要性及工作时间等的差别。但它要求各单元工作期间的失效率为一的差别。但它要求各单元工作期间的失效率为一常数，且作为互相独立的串联系统。常数，且作为互相独立的串联系统。西西南南科科技技大大学学网网络络教教育育系系列列课课程程6、可靠性预计和分配、可靠性预计和分配 预计预计是根据系统的是根据系统的元件、部件和分系统的元件、部件和分系统的可靠性来推测系统的可可靠性来推测系统的可靠性。靠
35、性。是一个是一个局部到整体、局部到整体、由小到大、由下到上的由小到大、由下到上的过程过程，是一种，是一种综合的过综合的过程程 分配分配是把系统规定是把系统规定的可靠性指标分给分系的可靠性指标分给分系统、部件及元件，使整统、部件及元件，使整体和部分协调一致。体和部分协调一致。是是一个由整体到局一个由整体到局部、由大到小、由上到部、由大到小、由上到下的过程下的过程，是，是一种分解一种分解的过程的过程。西西南南科科技技大大学学网网络络教教育育系系列列课课程程1）系统可靠性预计达到以下目的）系统可靠性预计达到以下目的 (1)审审查查设设计计任任务务中中提提出出的的可可靠靠性性指指标标能能 否达到；否达
36、到；(2)进行方案比较，选择最优方案；进行方案比较，选择最优方案；(3)从从可可靠靠性性观观点点出出发发，发发现现设设计计中中的的薄薄 弱环节，加以改进。弱环节，加以改进。(4)为为可可靠靠性性增增长长试试验验、验验证证试试验验及及费费用用核核算算等研究提供依据；等研究提供依据；(5)通过预计给可靠性分配奠定基础。通过预计给可靠性分配奠定基础。西西南南科科技技大大学学网网络络教教育育系系列列课课程程 可靠性预计的可靠性预计的主要价值主要价值：它可以：它可以作为设计手作为设计手段，对设计决策提供依据段，对设计决策提供依据。其计算方法有其计算方法有性能参数法、相似产品法、元性能参数法、相似产品法、
37、元件计数法、上下限法、故障率预计法件计数法、上下限法、故障率预计法等。等。2）系统可靠性分配的目的）系统可靠性分配的目的 根根据据系系统统设设计计任任务务书书中中规规定定的的可可靠靠性性指指标标，按按一一定定的的方方法法分分配配给给组组成成系系统统的的分分系系统统、设设备备和和元元器器件，并写入与之相对应的设计任务书。件，并写入与之相对应的设计任务书。其其目目的的是是使使各各级级设设计计人人员员明明确确其其可可靠靠性性设设计计要要求，并研究实现这个要求的可能性及办法求，并研究实现这个要求的可能性及办法。西西南南科科技技大大学学网网络络教教育育系系列列课课程程 常用的分配方法有等常用的分配方法有
38、等分配法、评分分配法、比分配法、评分分配法、比例组合法例组合法等。等。当考虑到重要度和复杂度时，就要对分配模型当考虑到重要度和复杂度时，就要对分配模型中综合考虑重要度和复杂度的参数值。中综合考虑重要度和复杂度的参数值。西西南南科科技技大大学学网网络络教教育育系系列列课课程程6.5.4 系统可靠性优化系统可靠性优化1、机械系统可靠性优化设计的、机械系统可靠性优化设计的3种实现策略：种实现策略：1）耦耦合合优优化化策策略略：直直接接求求解解系系统统可可靠靠性性优优化化设设计计整整体体数数学学规规划划模模型型；适适用用于于规规模模不不大大的的机机械械系统的可靠性优化设计系统的可靠性优化设计 2）分分
39、解解协协调调优优化化策策略略：将将单单元元可可靠靠性性优优化化设设计模型和系统可靠性优化分配模型联立迭代求解；计模型和系统可靠性优化分配模型联立迭代求解；3）分分散散优优化化策策略略：将将单单元元可可靠靠性性优优化化设设计计模模型和系统可靠性优化分配模型分别独立求解。型和系统可靠性优化分配模型分别独立求解。后后二二者者适适用用于于规规模模较较大大的的机机械械系系统统的的可可靠靠性性优化设计。优化设计。西西南南科科技技大大学学网网络络教教育育系系列列课课程程6.5.4 系统可靠性优化系统可靠性优化2、问题的提出、问题的提出系统可靠性优化的目标可有以下一些提法：系统可靠性优化的目标可有以下一些提法
40、：1）通通过过选选择择每每一一级级合合适适的的可可靠靠度度值值，使使系系统统的的可靠度最大。可靠度最大。2）在在满满足足系系统统最最低低限限度度可可靠靠度度要要求求的的同同时时，使系统的使系统的“费用费用”为最小。为最小。3）通通过过增增加加某某个个或或某某几几个个特特定定子子系系统统里里的的冗冗余部件，使系统的可靠度最大余部件，使系统的可靠度最大西西南南科科技技大大学学网网络络教教育育系系列列课课程程6.5.4 系统可靠性优化系统可靠性优化问题问题1:问问题题2:当当要要求求费费用用约约束束条条件件下下，寻寻求求最最优优的的冗冗余余数数，使系统的可靠度为最大时，采用以下数学模型：使系统的可靠
41、度为最大时，采用以下数学模型：西西南南科科技技大大学学网网络络教教育育系系列列课课程程6.5.4 系统可靠性优化系统可靠性优化问问题题3：当当要要求求系系统统可可靠靠度度等等于于或或小小于于所所希希望望的的水水平平的约束条件下，使系统的费用最小的数学模型：的约束条件下，使系统的费用最小的数学模型：问题问题4：对于非串联、并联等复杂的数学模型：对于非串联、并联等复杂的数学模型西西南南科科技技大大学学网网络络教教育育系系列列课课程程6.5.5 可靠性管理可靠性管理 “设备设备(产品产品)的可靠性是的可靠性是设计出来的，生产出来的，设计出来的，生产出来的，管理出来的管理出来的”。这一思想，越来越为人
42、们所理解，若把设备这一思想，越来越为人们所理解，若把设备(产品产品)作为系统来分析，可靠性工程就是作为系统来分析，可靠性工程就是为了达到这个系统的为了达到这个系统的可靠性要求而进行的有关设计、试验、生产和管理等一可靠性要求而进行的有关设计、试验、生产和管理等一系列工作的总和系列工作的总和。可靠性管理的目的不同于质量管理的目的以及其可靠性管理的目的不同于质量管理的目的以及其它的生产技术活动，它是它的生产技术活动，它是“以最小限度的资源，实现用以最小限度的资源，实现用户或商品计划所要求的定量的可靠度户或商品计划所要求的定量的可靠度”。“定量的可靠度定量的可靠度”元器件或整机系统的数量元器件或整机系
43、统的数量特征。特征。对元器件，指对元器件，指寿命、失效率、失效前平均时间寿命、失效率、失效前平均时间等。等。对整机系统，则指对整机系统，则指寿命、平均无故障工作时间，平寿命、平均无故障工作时间，平均维修时间、有效度均维修时间、有效度等。等。西西南南科科技技大大学学网网络络教教育育系系列列课课程程 产产品品的的质质量量指指标标是是一一个个综综合合性性指指标标，它它包包含含了了可可靠靠性性指指标标，然然而而产产品品的的可可靠靠性性的的研研究究又又是是质质量量管管理理工工作作的的进进一一步步发发展展和和深深化化。一一切切质质量量工工作作除除了了要要保保证证产产品品的的性性能能和和经经济济性性、安安全全性性外外，更更重重要要的的是是保保证证产产品品稳稳定定可可靠靠。从从使使用用的的角角度度出出发发，产品的可靠性指标是第一指标产品的可靠性指标是第一指标。西西南南科科技技大大学学网网络络教教育育系系列列课课程程此此课课件下件下载载可自行可自行编辑编辑修改，修改，仅仅供供参参考！考！感感谢谢您您的支持，我的支持，我们们努力做得更好！努力做得更好！谢谢谢谢