电路设计的可靠性

电路设计的可靠性

一系统方案设计时的可靠性原则

在研制一台微机化仪表时, 首先是根据系统的性能指标和功能要求决定系统的结构形式划分软硬件的分工确定具体电路形式及元器件选型等设计工作, 系统的设计方案在很大程度上也就决定了系统的可靠性

在系统方案设计时应遵循如下原则

1.简化方案

系统的可靠性是由组成系统的各个单元只到每个元件的可靠性决定的所以应该尽量提高元器件或独立单元的可靠性从失效率的角度, 系统的失效率是其所有组成元件的总和, 避免一个元件失效的最好方法是在系统中省去这个元件所以, 只要能满足系统的性能和功能指标就尽可能地简化系统结构当然如果某种附加有利于提高系统可靠性, 则是必要的,例如抗干扰设计容错设计雍余设计等

2.避免片面追求高性能指标和过多的功能

随著技术的发展, 产品的性能和功能应该是越来越强的但在一定阶段内和力所能及的技术条件下应注意协调高指标与可靠性的关系如果给系统定下过高的指标势必使系统复杂化,一方面使用过多的元器件,直接降低了系统的可靠性另一方面增加了设计中的不合理不可靠隐患的机会

3.合理划分软硬件功能

这是微机化仪表特有的问题由于微机的参与软件在数据处理逻辑用分析通信和分时处理等方面具有硬件难以比拟的功能而且软件在通过实践的验证后,就不存在失效性的问题在方案设计时,能够方便地用软件完成的功能一定要坚决地贯彻以软代硬的原则另一方面就微机化仪表而言,功能再强大的软件也需要硬件的支持,如果软件担负的任务过多,既增加开发的难度又不易保证软件的可靠性所以需要合理地划分软硬件功能,以软代硬

至少要在CPU时间资源允许的前提下进行现在有很多可编程的集成芯片,一方面简化了硬件电路提高了其可靠性,另一方面又促成了更进一步以软代硬的可能微机化仪表是由软件和硬件构成的两者必然相辅相成,不能偏废任何一方

4.尽可能用数字电路代替模拟电路数字电路稳定性好抗干扰能力强可标准化设计

易于器件集成制造数字式集成电路代替模拟式是电子技术发展的一个趋势另外, 还要

尽可能多地采用集成芯片且集成度越高越好集成芯片密封性好机械性能好焊点少, 其失效率比同样功能的分离电路要低得多

5.变被动为主动影响系统可靠性的因素很多在发生的时间和程度上的随机性也很大在设计方案时,对易遭受不可靠因素干扰的薄弱环节应主动地采取可靠性保障措施以免在问题发生时被动地应付抗干扰技术和容错设计是变被动为主动的两个重要手段二元器件的合理选用

可以说,系统的彻底失效都是以元器件的失效而告终的所以在设计和研制微机化仪表时,合理地使用元器件,是保障系统可靠性的基本技术合理地使用一方面是指设计阶段,根据应用条件选择合适的器件及其工作点;另一方面是指研制阶段对器件进行筛选使用可靠的器件下面讨论若干基本元器件的设计选用

1.分离半导体器件的使用

在电路设计时, 对分离器件主要从电应力工作频率型号互换等方面考虑

(1)电压应力: 半导体器件均有其耐压的极限值,如三极管极限值等当所加的电压大于半导体器件的极限电压值时,将会出现瞬时击穿或永久性击穿,前者引起器件电参数的变化后者使之突发性失效除明显的设计和调试错误外器件性能的分散性连锁反应感性负载等都是造成器件意外击穿的因素.

(2)电流应力:器件所承受的最大电流半导体器件工作时因其自身电阻的存在必然产生热量在温度和电流的综合作用下器件内温度超过极限将导致失效与电流应力密切相关的因素是工作温度所以工作温度较高时,应考虑降低器件的参数等级,或者采取良好的散热措施对于功率器件, 功率温度散热始终是设计时必须综合考虑的因素

(3)工作频率由于PN结的电容效应,半导体器件有其工作频率的限制一般多考虑上限频率的影响工作频率超过该极限则器件的性能将下降甚至失效另外也不亦用高频器件代替低频器件,那样噪声系数将增大

(4)型号互换:器件互换性有利于减少MTTR指标互换时主要考虑参数的匹配,如额定工作电压电流功率工作频率范围等同样功能的分离电路要低得多

2.固定电阻和电位器

固定电阻和电位器可按照其制造材料分类如合金型(线绕合金箔)薄膜型(碳膜金属膜)和合成型(合成实芯合成薄膜玻璃釉)等,随着电子技术的发展新型品种也不断出现

在使用固定电阻和电位器时, 应考虑下列事项:

(1)阻值稳定性:电阻的阻值会因其材料的老化而变化,这是个缓变的过程电阻值更经常地受温度的影响因此在精密电路中, 电阻的温度漂移系数是个重要指标

(2)工作频率当电阻工作在高频时,其工作参数受分布电容趋肤效应介质损耗及引线电感等因素影响而变化

(3)功率负荷:当电阻器件承受的功率超过额定值时,将因温度升高而失效电阻器的额定功率也是与温度关联的指标如果工作温度高于指定的温度, 则应适当降低额定指标使用

(4)噪声在设计微弱信号前置放大器时,电阻的噪声系数是一个值得重视的指标

在常见的电阻器件中,碳膜金属膜和精密合金箔电阻的性能以次递增;线绕电阻温度稳定性最好,常用于精密测量仪器中在实际电路设计时,应参考国家技术标准和生产厂家提供的资料,按照上述事项进行取舍另外选用时还要考虑器件的体积安装形式等因素的影响必须注意的是,电位器无论是性能指标还是可靠性都比同类的固定电阻要差很多一般其失效率比固定电阻要大10100倍所以,在电路中尽量少用电位器同时对某些可能因电位器失效造成严重故障的电路应采取相应的容错措施如开路短路保护等

3.电容器的选用

电容器根据其介质材料的不同可分为无机介质有机介质和电解介质三类若考虑具体的材料则种类众多性能各异电容器的选用可从以下方面考虑

(1)频率范围电容器是工作在交流状态的所以应首先考虑其频率特性电容器由于自身电感引线电感的影响存在一个固有的谐振频率为保证其容抗特性必须使工作频率小于该谐振频率;另外介质的频率特性也限制其应用的上限频率没有工作高低特性皆好的电容器瓷云母介质的电容器是高频段器件;有机高分子聚合物多为中频段器件;电解介质电容工作在低频段

(2)容量稳定性: 温度和制造工艺会影响电容器容量的稳定性, 在频率谐振电路中,对电容值的稳定性有较高的要求在高频段云母介质优于瓷介质;在低频段钽介质电容器优于铝电解电容器单就稳定性而言,聚苯乙烯电容器最好

(3)噪声性能:电容器的漏电将产生噪声,对于低噪声电路的电容器要选用损耗角正切值小的电容器常用的电解电容的噪声最大

(4)电压负荷:电容器承受直流电压的能力较强但对于交流和脉动的电压则较弱,一般随着频率的增大,所能承受的额定电压要下降电解电容器高分子聚合物电容器无机介质电容器在这一指标上性能递增

(5)承受功率对于用于电源滤波这类场合的电容器,应该考虑其承受功率负荷的问题,当

电流脉动较大时,电容器的温度也会升高,性能指标下降,最终导致被击穿失效电容器的选用比电阻要复杂,对电路性能和可靠性的影响也更直接更大电容器的失效形式为漂移短路和开路等,电容器的结构比电阻器复杂,是失效率相对较高的器件

4.集成芯片的选择

集成芯片随着微电子技术的发展在品种规模性能和电性能参数等方面已达到了很高的水平是电子电路中应用最为广泛的器件集成芯片是由成千上万个半导体单元在一块硅片上构成的电路其专业化的设计充分考虑了电路的合理性和可靠性器件制造工艺先进精密所以集成芯片具有性能优越稳定性好和分散性小等特点另外集成芯片封装紧密,不易受环境的干扰所以由集成芯片构成的电路比相应的分离器件电路在性能和可靠性上具有无可比拟的优势,在仪表设计时应优先考虑使用集成芯片集成芯片可分模拟和数字两大类具体品种繁多,其选择应参考生产厂家提供的技术资料结合具体电路进行,总的要求是外围器件的参数选择正确整个电路工作在额定状态和条件下

在选择集成芯片时,除器件具体功能外, 还需要考虑以下具有普遍性的因素

(1)数字器件: 电源电压范围信号状态与电平阀值关门电阻扇出系数最高工作功率单门延时噪声容限工作温度范围功耗及封装等速度和功耗是数字器件的两个硬指标,在很大程度上决定器件的使用范围高速低功耗也是与计算机的发展相适应的在通用的数字器件中,74LS系列的TTL器件具有较快的速度,但功耗相对较大;CMOS器件的电源范围较宽抗干扰性能好,但速度不如74LS系列的快;74HC则兼顾两者的优点,具有74LS的高速和CMOS的低功耗,在各项性能指标上均优于74LS系列,可完全替代74LS系列的器件许多超大规模的集成芯片如CPU可编程I/O芯片等存在着不同工艺制造的同类芯片,应优先选择其中低功耗的CMOS类型

(2)模拟器件:单电源还是双电源供电及电压范围功耗输入电阻输入信号电压幅值输出电阻输出功率截止频率增益共模抑制比线性度噪声系数温度漂移以及封装等模拟芯片的重点是要保证其精度和稳定性, 而影响精度和稳定性的因素很多, 所以选择模拟集成芯片的难度比数字器件的要大因此在电路设计时,能够用数字器件代替模拟器件的地方就尽量选用数字器件

总体上在选用基本元器件时,应遵守以下原则:

(1)对所要使用的元器件的品种规格型号及生产厂家等因素进行比较列出元器件优选清单如有条件,最好做到定点供应,以减小器件性能的分散性

(2)不仅要根据电路功能要求选用元器件还要根据到器件的性能参数在设计和选用中,

应保证器件工作在电气和环境条件的额定值内

(3)尽可能压缩系统器件的品种规格提高元器件的复用率(4)优先选用功能强可靠性高的大规模集成芯片

三.系统可靠性保障的其它问题

可靠性技术除了元器件选用和以后专门论述的电磁兼容性设计故障自诊断和软件可靠性设计外还有很多基本问题必须考虑限于篇幅及内容的涉及面, 仅在下面做以简单的介绍以提请注意

1.热设计

在微机化仪表中功率损失多以热能耗散的形式表现出来当系统工作时, 内部的温度就会升高; 同时, 系统的环境温度也影响其内部温度由于许多元器件的失效与温度有密切的关系所以热设计的正确与否是影响系统工作稳定性和可靠性的主要因素之一热设计包括散热加热和制冷三大方面对电子电路通常考虑的是散热问题

(1)对功率器件要根据其对散热面积的要求使用散热片条件允许时还可将功率器件安装在金属机壳上以增大散热面积并直接对外散热功率器件与散热片的接触应保证最佳的导热性能必要时可使用散热胶以增加接触面的导热系数

(2)合理安排元器件布局功率发热器件应尽量安装于上部; 对温度敏感的元器件要远离系统内部的发热元件电源通常是系统内部较大的热源要安排好其位置并尽量使其直接向其直接向系统外部散热垂直排列的电路板比水平叠加的散热效果要好当系统工作时, 内部的温度就会升高; 同时, 系统的环境温度也影响其内部温度由于许多元器件的失效与温度有密切的关系所以热设计的正确与否是影响系统工作稳定性和可靠性的主要因素之一热设计包括散热加热和制冷三大方面对电子电路通常考虑的是散热问题

(3)在防尘要求较低时, 可在机箱上开设通风孔为系统整机或关键功率器件设置散热风扇的效果很好

(4)不能单纯追求仪表体积的小型化, 否则会降低系统内部的散热效果

(5)选择低功耗的器件也是热设计的要求对于集成芯片选择CMOS型器件可以成数量级地减少器件的功耗对于功率器件, 应选择内阻小的器件

2.容差与漂移设计

任何元器件模块的参数间的配合都存在一定的公差和漂移 , 这个误差应控制在精度允许的范围内但当该误差对系统的影响超出了一定的限度系统就会发生故障, 容差与漂移设计就是要减少这种不可靠因素对系统的影响其做法是通过分析计算, 得到各个元

器件子系统参数变化对系统影响的程度找出最优的元器件参数组合使误差和漂移对系统的影响最小这种设计思路也常主动地被用来实现硬件的补偿设计, 如使用热敏电阻进行温度补偿等

3.瞬态过应力的防护设计

微机化仪表工作在电源通断的瞬间脉冲信号输入等非连续的状态时系统内部电路会产生电压或电流脉冲其幅值或经某种形式的放大后的幅值可能比正常信号高很多形成浪涌电压或浪涌电流超过器件的额定应力值, 从而造成元器件的损坏对稳态系统的分析可借助理论或测试手段相对简单; 对过渡过程的分析则比较困难需要根据具体情况仔细地分析才能通过针对性地测试去确定可能产生瞬间过应力的单元一般容性器件易产生浪涌电流而感性器件则易产生浪涌电压可能比正常信号高很多形成浪涌电压或浪涌电流超过器件的额定应力值, 从而造成元器件的损坏

4.可维护性设计

可靠性包括增加MTBF和减少MTTR两个方面可维护性设计就是要减少系统的MTTR, 属人机工程的范畴以下是实际设计中常用的措施对关键部件及关键状态要设置测试点并予以表明以便维护维修时测试对需要调整的部件要提供方便便于工具到达和调节功能插件采用规范的尺寸和安装结构形式结构上应防止插反或插混等错误的操作机箱和内部安排应考虑维修和安装的方便系统说明书中应附有常见故障的现象原因和对策的说明以便用户在力所能及的范围内自行维护对易损元器件应提供备件

5.电气互连的可靠性设计

电气互连主要指元器件的引脚焊点模块间的接插件总线插件等, 电气互连是电子电路中故障率较高的部分因此, 也是可靠性设计时需要高度重视的部分合理地设计系统模块采用先进可靠的连接技术选用质量可信的连接器件是电气互连可靠性设计的要求良好规范的电气互连设计也是可维护性设计的要求之一

6.机械防振设计

仪表系统在制造运输及实际使用中都会受到不同程度的机械振动, 有些车载船载仪表系统更是始终工作在振动环境之下振动会对仪表系统的元器件和整机结构造成机械性损坏使系统在振动环境下不致鸹乃至正常运行的设计就是机械防振设计机械防振设计的重点在系统接插件系统模板和质量较大器件的固定

7.气候环境防护设计

气候环境是微机化仪表在制造储藏和使用中都不可避免的影响因素当某些环境因素

影响较强而系统又无相应对策也是可靠性设计时需要高度重视的部分合理地设计系统模块系统设计时, 必须根据系统可能工作的环境进行气候环境保护设计; 在实际选用仪表时, 同一类系统除了根据量程进行分档外就是根据使用条件进行分档,可见气候环境保护设计的重要性通常需要考虑的气候环境因素是: 温度湿度气压雨雪盐雾腐蚀性气氛沙尘及辐射等才能通过针对性地测试去确定可能产生问题的地方

转自北大未名站BBS

质量和可靠性报告

×密 产品名称(产品代号) 质量和可靠性报告 编制：日期： 校对：日期： 审核：日期： 标审：日期： 会签：日期： 批准：日期： 第 1 页共 15 页

目次 1 概述 (3) 1.1 产品概况 (3) 1.2 工作概述 (3) 2 质量要求 (3) 2.1 质量目标 (3) 2.2 质量保证原则 (3) 2.3 产品质量保证相关文件 (3) 3 质量保证控制 (3) 3.1 质量管理体系控制 (4) 3.2 研制过程质量控制 (4) 4 可靠性、维修性、测试性、保障性、安全性情况 (9) 4.1 可靠性 (9) 4.2 维修性 (10) 4.3 测试性 (10) 4.4 保障性 (11) 4.5 安全性 (11) 5 质量问题分析与处理 (12) 5.1 重大和严重质量问题分析与处理 (12) 5.2 质量数据分析 (12) 5.3 遗留质量问题及解决情况 (13) 5.4 售后服务保证质量风险分析 (13) 6 质量改进措施及建议 (13) 7 结论意见 (13) 第 2 页共 15 页

产品名称（产品代号） 质量和可靠性报告 1 概述 1.1 产品概况 主要包括： a)产品用途； b)产品组成。 1.2 工作概述 主要包括： a) 研制过程（研制节点）； b) 研制技术特点； c) 产品质量保证特点； d) 产品质量保证概况； e) 试验验证情况； f) 配套情况； g) 可靠性维修性测试性保障性安全性工作组织机构及运行管理情况； h) 可靠性维修性测试性保障性安全性文件的制定与执行情况。 i) 其它情况。 2 质量要求 2.1 质量目标 说明通过产品质量工作策划对实现顾客产品的要求，承制方需要满足期望的质量并能持续保持该质量的能力。 2.2 质量保证原则 简要通过产品质量工作策划对实现顾客产品的要求的原则。如：用户至上，持续改进，过程控制，激励创新，一次成功等。 2.3 产品质量保证相关文件 简要说明产品质量保证大纲的要求及质量保证相关文件。 3 质量保证控制 第 3 页共 15 页

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。

第四章可靠性设计

第四章 可靠性设计 一、单选题(每题1分，共20分) 1.机电产品的平均失效率λ(t)，它表征了该产品工作到t 时刻后（ ） A.单位时刻内发生失效的概率 B.单位时刻内发生失效的产品数 C.累积失效数与受试产品总数之比 D.的累积失效数与仍正常工作的产品数之比 则该产品的存活频率R (200)为（ ） A. 0.00125 B. 0.8 C. 0.001 D. 0.2 3. 现有某种产品100件，工作五年失效4件，工作六年失效7件，则该产品的平均失效密度为( )/年。 A. 0.034 B. 0.03 C. 0.033 D. 0.0312 4. 若知某产品的失效密度f(t)，则其平均寿命T 可表为（ ） A.f t dt t ()0 ? B.f t dt t ()∞ ? C. f t f t dt t () ()∞ ? D. tf t dt t ()∞ ? 5. 任选N 0个产品，在规定的条件下进行可靠性实验。记录了对应时间间隔t ～t+△t 的产品 失效数△N f (t);t 时刻的累积失效数N f (t)；和仍正常工作的产品数N s (t)。拟计算t 时刻的累计失效频率F (t),其计算式为 A.N t N f ()0 B. N t N s ()0 C. ??N t N t f ()0 D. ??N t N N t t f f () [()]0- 6. 在t ～t ＋Δt 的时间间隔内的平均失效密度f (t)表示（ ） A. 平均单位时间的失效频数 B. 平均单位时间的失效频率 C. 产品工作到t 时刻，单位时间内发生失效的概率 D. 产品工作到t 时刻，单位时间内发生失效的产品数与仍在正常工作的产品数之比 7. 标准正态分布的均值和标准离差为（ ） A.μ=1,σ=0 B.μ=1,σ=1 C.μ=0,σ=0 D.μ=0,σ=1 8. 如果两个随机变量A 和B 均服从正态分布，即A ～N （100，0.05），B ～N （200，0.02），则随机变量A 在±0.05之间分布的百分数与随机变量B 在±0.02之间分布的百分数（ ） A ．之比为2.5 B ．之差为0.5 C ．之比为0.4 D ．相等 9. 决定正态分布曲线形状的参数是（ ） A ．正态变量 B ．均值和标准差 C ．均值 D ．标准差 10. 设一电力系统有100台相同的电机组成，每台电机的故障率为2%，如果系统中电机失效数符合泊凇分布，则系统恰好有4台电机失效的概率是( )。 A.0.090 B.0.182 C.0.091 D.0.008 11. 某产品的寿命服从指数分布，若知其失效率λ=0.002，则该产品的平均寿命为（ ） A.200 B.1000 C.500 D.2000 12. 下列应力与强度均属正态分布，可靠度最低的是( )。 A.μs =300,σs =100,μr =700,σr =100 B.μs =300,σs =100,μr =700,σr =50 C.μs =300,σs =100,μr =800,σr =50 D.μs =300,σs =100,μr =800,σr =100 13. 若强度r 的概率密度函数为f r (r)=λr e r r -λ,则知其分布为（ ） A 正态分布 B 对数正态分布 C 指数分布 D 威布尔分布 14. 零件的强度和应力均服从正态分布，即N(μr ,σr );N(μs ,σs ),且知μr >μs ，当σr 增大时，零件的可靠度（ ） A.提高 B.降低 C.不变 D.不定 15. 根据强度—应力干涉理论，可以判定，当强度均值μr 大于应力均值μs 时，则零件可靠度R 的值（ ） A ．小于0.5 B ．等于0.5 C ．大于0.5 D ．等于1 16. 由甲、乙组成的工作冗余系统，要使系统不能正常工作，须有( )。 A.甲、乙均不能正常工作 B.甲均不能正常工作 C.乙均不能正常工作 D.甲、乙有一个均不能正常工作 17.若组成系统的诸零件的失效相互独立，但只有某一个零件处于工作状态，当它出现故障后，其它处于待命状态的零件立即转入工作状态。这种系统称为（ ） A.串联系统 B.工作冗余系统 C.非工作冗余系统 D.r/n 表决系统 18．如图所示的2／3表决系统，下列情况中，系统不能正常工作的是（ ） A ．a 、b 失效，c 正常 B ．a 失效，b 、c 正常

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。

可靠性理论与方法报告

可靠性理论与方法报告 报告名称：复杂系统的可靠性分析姓名：杨天元 学号：u200910106 班级：统计0902班

摘要 在本文中，先后对串联系统稳定性、并联系统稳定性以及复杂系统稳定性进行了较为详细的理论分析。并利用matlab进行相应的仿真，以验证理论计算的结果，同时还对三类系统进行了相应的灵敏度分析。 在串联系统中，系统的可靠性等于各部件可靠性之积。在串联系统可靠性灵敏性分析中发现，串联系统稳定性对可靠性最低的部件最为敏感。在并联系统中，系统的失效率等于各部件均失效的概率，并联系统中的关键部件是可靠性最高的部件。在复杂系统中，系统可靠性可由串联系统、并联系统可靠性的计算方法组合而得到，在灵敏度分析中发现，复杂系统可靠性对那些较为“薄弱”的部件的依赖性较大，具体来说，在串联系统中的薄弱部件是可靠性较低的部件，在并联系统中的薄弱部件是可靠性较高的部件。 关键字：串联系统，并联系统，复杂系统，可靠性，灵敏性分析

目录 摘要 .................................................................................................................................................. I I 1 序言 . (1) 可靠性数学 (1) 可靠性物理 (1) 可靠性工程 (2) 可靠性教育和管理 (2) 2 串联系统可靠性分析 (3) 串联系统 (3) 仿真 (3) 串联系统性能灵敏性分析 (6) 3 并联系统可靠性分析 (9) 并联系统 (9) 仿真 (9) 并联系统灵敏性分析 (12) 4 复杂系统可靠性分析 (15) 复杂系统 (15) 仿真 (16) 复杂系统灵敏性分析 (19) 总结与展望 (21)

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。

系统可靠性设计与分析

可靠性设计与分析作业 学号：071130123 姓名：向正平一、指数分布的概率密度函数、分布函数、可靠度函数曲线 （1）程序语言 t=(0:0.01:20); Array m=[0.3,0.6,0.9]; linecolor=['r','b','y']; for i=1:length(m); f=m(i)*exp(-m(i)*t); F=1-exp(-m(i)*t); R=exp(-m(i)*t); color=linecolor(i); subplot(3,1,1); title('指数函数概率密度函数曲线'); plot(t,f,color); hold on subplot(3,1,2); title('指数函数分布函数函数曲线'); plot(t,F,color); hold on subplot(3,1,3); title('指数指数分布可靠度函数曲线 plot(t,R,color); hold on end （3）指数分布的分析 在可靠性理论中，指数分布是最基本、最常用的分布，适合于失效率为常数 的情况。指数分布不但在电子元器件偶然失效期普遍使用，而且在复杂系统和整 机方面以及机械技术的可靠性领域也得到使用。 有图像可以看出失效率函数密度f(t)随着时间的增加不断下降，而失效率随 着时间的增加在不断的上升，可靠度也在随着时间的增加不断地下降，从图线的 颜色可以看出，随着m的增加失效率密度函数下降越快，而可靠度的随m的增加 而不断的增加，则失效率随m的增加减小越快。 在工程运用中，如果某零件符合指数分布，那么可以适当增加m的值，使零 件的可靠度会提升，增加可靠性。 二、正态分布的概率密度函数、分布函数、可靠性函数、失效率函数曲线 （1）程序语言 t=-10:0.01:10; m=[3,6,9]; n=[1,2,3]; linecolor=['r','b','y'];

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。

可靠性设计分析报告精彩试题A

1．判断题（共20分，每题2分，答错倒扣1分） (1)（）系统可靠性与维修性决定了系统的可用性和可信性。 (2)（）为简化故障树，可将逻辑门之间的中间事件省略。 (3)（）在系统寿命周期的各阶段中，可靠性指标是不变的。 (4)（）如果规定的系统故障率指标是每单位时间0.16，考虑分配余量，可以按每单位时间0.2 进行可靠性分配。 (5)（）MTBF和MFHBF都是基本可靠性参数。 (6)（）电子元器件的质量等级愈高，并不一定表示其可靠性愈高。 (7)（）事件树的后果事件指由于初因事件及其后续事件的发生或不发生所导致的不良结果。 (8)（）对于大多数武器装备，其寿命周期费用中的使用保障费用要比研制和生产费用高。 (9)（）所有产品的故障率随时间的变化规律，都要经过浴盆曲线的早期故障阶段、偶然故障 阶段和耗损故障阶段。 (10)（）各种产品的可靠度函数曲线随时间的增加都呈下降趋势。 2．填空题（共20分，每空2分） (1)MFHBF的中文含义为。 (2)平均故障前时间MTTF与可靠度R(t)之间的关系式是。 (3)与电子、电器设备构成的系统相比，机械产品可靠性特点一是寿命不服从分 布，二是零部件程度低。 (4)在系统所处的特定条件下，出现的未预期到的通路称为。 (5)最坏情况容差分析法中，当网络函数在工作点附近可微且变化较小、容差分析精度要求不 高、设计参数变化围较小时，可采用；当网络函数在工作点可微且变化较大，或容差分析精度要求较高，或设计参数变化围较大时，可采用。 (6)一般地，二维危害性矩阵图的横坐标为严酷度类别，纵坐标根据情况可选下列三项之一： 、 或。

3．简要描述故障树“三早”简化技术的容。（10分）

可靠性软件评估报告

可靠性软件评估报告 目前，关于可靠性分析方面的软件产品在市场上出现的越来越多，其中比较著名的有以下3种产品：英国的ISOGRAPH、广五所的CARMES和美国Relex。总体上来说，这些可靠性软件都是基于相同的标准，因此它们的基本功能也都十分类似，那么如何才能分辨出它们之间谁优谁劣呢？根据可靠性软件的特点和我厂的实际情况，我认为应主要从软件的稳定性、易用性和工程实用性三个方面进行考虑，现从这几个方面对上述软件进行一个简单的论证，具体内容如下。 稳定性 要衡量一个可靠性软件的好坏，首先是要看该软件的运行是否稳定。对一个可靠性软件来说，产品的稳定性十分重要。一个没有经过充分测试、自身的兼容性不好、软件BUG很多、经常死机的软件，用户肯定是不能接受的。当然，评价一个可靠性分析软件是否具有良好的稳定性，其最好的证明就是该产品的用户量和发展历史。 ISOGRAPH可靠性分析软件已将近有20年的发展历史，目前全球已有7000多个用户，遍布航空、航天、铁路、电子、国防、能源、通讯、石油化工、汽车等众多行业以及多所大学，其产品的每一个模块都已经过了isograph的工程师和广大用户的充分测试，因而其产品的稳定性是毋庸置疑的。而广五所的CARMES和美国Relex软件相对来说，其用户量比较少，而且其产品的每一个模块的发布时间都比isograph软件的相应模块晚得多，特别是一些十分重要的模块。 例如，isograph的故障树和事件树分析模块FaultTree+是一个非常成熟的产品，它的发展历史已经有15年了。Markov模块和Weibull模块也具有多年的发展历史，这些模块目前已经拥有一个十分广泛的用户群，它们已经被Isograph的工程师和大量的客户广泛的测试过，产品的稳定性值得用户信赖。而Relex的故障树和事件树相对比较新，它大约在2000年被发布，而Markov模块和Weibull模块2002年才刚刚发布，这些模块还没有经过大量用户的实际使用测试，其功能的稳定性和工程实用性还有待于时间的考验。广五所的CARMES软件的相应模块的发布时间就更晚了，有些甚至还没有开发出来，而且其用户主要集中在国内，并没有经过国际社会的广泛认可。 易用性 对一个可靠性分析软件产品来说，其界面是否友好，使用是否方便也十分重要，这关系到工程师能否在短时间内熟悉该软件并马上投入实际工作使用，能否充分发挥其作用等一系列问题。一个学习十分困难、使用很不方便的软件，即使其功能十分强大，用户也不愿使用。 ISOGRAPH软件可以独立运行在Microsoft Windows 95/98/Me/2000/NT/XP平台及其网络环境，软件采用大家非常熟悉的Microsoft产品的特点，界面友好，十分容易学习和使用。该软件提供了多种编辑工具和图形交互工具，便于用户在不同的模块间随时察看数据和进行分析。你可以使用剪切、复制、粘贴等工具，或者直接用鼠标“托放”来快速的创建各种分析项目，你还可以将标准数据库文件，如Microsoft Access数据库、Excel电子表格以及各种格式的文本文件作为输入直接导入到isograph软件中，使项目的建立变得非常简单。另外，Isograph 各软件工具都提供了功能强大的图形、图表和报告生成器，可以用来生成符合专业设计要求的报告、图形和表格，并可直接应用到设计分析报告结果中。 ISOGRAPH软件的一个显著特性就是将各软件工具的功能、设计分析信息、分析流程等有机地集成在一起，其全部的分析模块可以在同一个集成界面下运行，这既可以保证用户分析项目的完整性，还可以使用户在不同的模块间共享所有的信息，不同模块间的数据可以实时链接，而且还可以相互转化。例如，你可以在预计模块和FMECA模块之间建立数据链接，当你修改预计模块中的数据时，FMECA模块中对应的数据会自动修改，这既可以节省

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...............................................

可靠性分析报告..

可靠性工程结课论文 题目：混频器组件可靠性分析 学院：机电学院 专业：机械电子工程 学号： 201100384216 学生姓名：郭守鑫 指导教师：尚会超 2014年6月

目录 摘要 (3) 关键词 (3) 1. 元器件清单 (3) 2. 可靠性预测 (4) 3. 可靠性分析 (6) 3.1可靠性数据分析 (7) 3.2故障模式影响 (7) 3.3 危害性分析 (8) 4. 结论和建议 (10) 参考文献 (10)

混频器组件可靠性分析 郭守鑫 （中原工学院机电学院河南郑州 451191） 【摘要】变频，是将信号频率由一个量值变换为另一个量值的过程。具有这种功能的电路称为变频器（或混频器）。输出信号频率等于两输入信号频率之和、差或为两者其他组合的电路。混频器通常由非线性元件和选频回路构成。 【关键词】混频器，变频，组件 【Abstract】frequency conversion, is to signal frequency by a value transform into another process of the value. Which has the function of the circuit is called inverter (or mixers). The output signal frequency is equal to the sum of two input signal frequency, or for both other combination of the circuit. Mixer is usually composed of nonlinear components and frequency selective circuit. 【keywords】mixer, frequency conversion, components

LED可靠性分析报告

可靠性分析报告 品质是设计出来而不是制造出来,广义的品质除了外观、不良率外、还需兼长期使用下的可靠性,因此,在开发新产品前之可靠性预估及开发的实验推断相互印证是很重要的,本篇即针对可靠性分析的一般术语,如何事前预估,事后实验推断以及如何做加速试验及寿命试验做个说明. 1. 概论: (1) 何谓可靠性(Reliability)? 可靠性系指某种零件或成品在规定条件下,且于指定时间内,能依要求发挥功能的 概率,即 时间t 时的可靠性R(t)= (例) 假设开始时有100件物品参与试验,500小时后剩80件,则500小时后的可靠性R(t=500)为80/100=0.8简单地说,可靠性可看为残存率. (2) 何谓瞬间故障率(Hazard Rate ，Failure Rate), 时间t 时每小时之故障数 瞬间故障率h （t ）= 时间t 时之残存数 上例中，若500小时后剩80件，若当时每小时故障数为两件，则第500小时之瞬间故障为2/80=2.5%换句话说,瞬间故障率系指时间t 时,尚未发生故障的物件,其单位时间内发生故障之概率. 时间t 时残存数 开始时试验总数

(3)浴缸曲线(Bath Tub Curve) 瞬 间 故 障 率 h(t) h(t)=常数= 耗竭期 Period period A．早期故障期：a.设计上的失误（线路稳定度Marginal design） b.零件上的失误（Component selection & reliability） c.制造上的失误（Burn-in testing） d.使用上失误。 一般产品之Burn-in 即要消除早期故障（Infant Mortality）使客户接到手时已经是恒定故障率h（t）= B、恒定故障率期：此时故障为random,为真正有效使用此段时期越长越好。 C、耗竭故障期；零件已开始耗竭，故障率急剧增加，此时维护重置成本为高。（4）平均故障间隔时间（Mean Time Between Failure，MTBF）当故障率几乎为恒定时（若0.002/小时）,此时进行10000小时约有0.002/小时*10000小时=20个故障,即平均500小时会发生一次故障,故MTBF 为500小时,为0.002/小时的倒数,即MTBF=1/λ.λ可看成频率(Frequency),MTBF即代表周期(Period)

可靠性试验分析及设计

ji 第四章(44) 可靠性试验与设计 四、最小二乘法 用图估法在概率纸上描出[],()i i t F t 点后,凭目视作分布检验判别所作的回归直线往往因人而异，因此最好再通过数值计算求出精确的分布检验结论和求出数学拟合的回归直线。通常用相关系数作分布检验，用最小二乘法求回归直线。 相关系数由下式求得： ()() n i i X X Y Y γ--= ∑ 其中X,Y 是回归直线的横坐标和纵坐标，它随分布的不同而不同。下表是不同分布的 坐标转换 只有相关系数γ 大于临界值0γ时，才能判定所假设的分布成立。0γ临界系数可查相应的临界相关系数表，如给定显著水平0.05α=，n=10,可查表得00.576γ=。若计算的0γγ，则假设的分布成 立。 如果回归的线性方程为 Y mX B =- 则由最小二乘法得到系数为

1 1 111 221 1??1?1 ()n n i i i i n n n i i i i i i i n n i i i i Y m X B N X Y X Y N m X X N =======-+=-=-∑∑∑∑∑∑∑ 代入上表中的不同的分布，就可以得到相应分布的参数估计值。 五、最好线性无偏估计与简单线性无偏估计 1、无偏估计 不同子样有不同的参数估计值?q ，希望?q 在真值q 附近徘徊。若?()E q q =，则?q 为q 的无偏估计。如平均寿命的估计为?i t n q =? ，是否为无偏估计？ Q 1 [] ?()[]n i i i i t E t E E n n n q q q === = =? 邋 \ ?q 为q 的无偏估计 2、最好无偏估计定义 若?k q 的方差比其它无偏估计量的方差都小，即?()min ()k k D D q q =，则?k q 为最好无偏估计。 3、线性估计定义 若估计量?q 是子样的一个线性函数，即1 ?n i i i a q ==C ? ，则称?q 为线性估计。 4、最好线性无偏估计 当子样数25n ￡时，通过变换具有()F m s C -形式的寿命分布函数，其,m s 的最好线性无偏估计为： 1 ?(,,)r j i D n r j X m ==? ?(,,)j C n r j X s =? 其中(,,),(,,)D n r j C n r j 分别为,m s 的无偏估计，有了,,n r j 后，可有专门表格查无偏系数(,,),(,,)D n r j C n r j 。