可靠性工程第8講.

1、-1-College of Nuclear Science and Technology可靠性工程可靠性工程第八講第八講楊明楊明College of Nuclear Science and TechnologyHarbin Engineering University-2-College of Nuclear Science and Technology2010年年5月月13日日第三章第三章 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)-3-College of Nuclear Science and Technology第三章第三章 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)3.4 系統(tǒng)可靠性預(yù)計(jì)系統(tǒng)可靠性預(yù)計(jì)n 系統(tǒng)可

2、靠性預(yù)計(jì)是對(duì)所設(shè)計(jì)系統(tǒng)可靠性的定系統(tǒng)可靠性預(yù)計(jì)是對(duì)所設(shè)計(jì)系統(tǒng)可靠性的定量估算，一般根據(jù)系統(tǒng)的可靠性模型和可靠性量估算，一般根據(jù)系統(tǒng)的可靠性模型和可靠性數(shù)據(jù)，由單元的可靠性推出系統(tǒng)的可靠性，是數(shù)據(jù)，由單元的可靠性推出系統(tǒng)的可靠性，是一個(gè)由局部到整體的綜合過(guò)程。一個(gè)由局部到整體的綜合過(guò)程。一、概述一、概述1. 1. 定義定義-4-College of Nuclear Science and Technology二、目的二、目的第三章第三章 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)n 進(jìn)行可靠性評(píng)定（方案優(yōu)化）；進(jìn)行可靠性評(píng)定（方案優(yōu)化）；n 預(yù)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)是否達(dá)到合同規(guī)定的可靠性指標(biāo)；預(yù)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)是否達(dá)到合同規(guī)

3、定的可靠性指標(biāo)；n 發(fā)現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)以便對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)。發(fā)現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)以便對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)。三、特點(diǎn)三、特點(diǎn)n 系統(tǒng)可靠性預(yù)計(jì)在各設(shè)計(jì)階段的具體目的不同，系統(tǒng)可靠性預(yù)計(jì)在各設(shè)計(jì)階段的具體目的不同，所采用的預(yù)計(jì)方法也不同，是有層次的，隨設(shè)計(jì)的所采用的預(yù)計(jì)方法也不同，是有層次的，隨設(shè)計(jì)的深入而完善。深入而完善。-5-College of Nuclear Science and Technology第三章第三章 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)n 早期方案論證階段早期方案論證階段u 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)的目的：是比較各種系統(tǒng)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)的目的：是比較各種系統(tǒng)方案的可靠性指標(biāo)，與成本指標(biāo)、費(fèi)用、后勤方案的可靠性指標(biāo)，

4、與成本指標(biāo)、費(fèi)用、后勤保障等一同進(jìn)行權(quán)衡，保障等一同進(jìn)行權(quán)衡，選擇最優(yōu)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方選擇最優(yōu)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案案，并為制定系統(tǒng)整體可靠性指標(biāo)提供依據(jù)。，并為制定系統(tǒng)整體可靠性指標(biāo)提供依據(jù)。u 特點(diǎn)：該階段只有分系統(tǒng)和主要設(shè)備的有特點(diǎn)：該階段只有分系統(tǒng)和主要設(shè)備的有關(guān)數(shù)據(jù)，所采用的可靠性預(yù)計(jì)方法有相似設(shè)備關(guān)數(shù)據(jù)，所采用的可靠性預(yù)計(jì)方法有相似設(shè)備法，相似復(fù)雜法和功能預(yù)計(jì)法。法，相似復(fù)雜法和功能預(yù)計(jì)法。-6-College of Nuclear Science and Technology第三章第三章 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)n 初步設(shè)計(jì)階段初步設(shè)計(jì)階段u 可靠性預(yù)計(jì)的目的是評(píng)定設(shè)計(jì)能否達(dá)到合可靠性預(yù)

5、計(jì)的目的是評(píng)定設(shè)計(jì)能否達(dá)到合同規(guī)定的可靠性指標(biāo)，并發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的薄弱環(huán)同規(guī)定的可靠性指標(biāo)，并發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的薄弱環(huán)節(jié)加以改進(jìn)。節(jié)加以改進(jìn)。u 采用的預(yù)計(jì)方法有元器件計(jì)數(shù)法、可靠性采用的預(yù)計(jì)方法有元器件計(jì)數(shù)法、可靠性模型預(yù)計(jì)法、上下限法等。模型預(yù)計(jì)法、上下限法等。-7-College of Nuclear Science and Technology第三章第三章 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)n 詳細(xì)設(shè)計(jì)及生產(chǎn)過(guò)程階段詳細(xì)設(shè)計(jì)及生產(chǎn)過(guò)程階段u 可靠性預(yù)計(jì)的目的是審查分配到各分系統(tǒng)、可靠性預(yù)計(jì)的目的是審查分配到各分系統(tǒng)、設(shè)備的可靠性指標(biāo)能否達(dá)到，最終設(shè)計(jì)的系統(tǒng)設(shè)備的可靠性指標(biāo)能否達(dá)到，最終設(shè)計(jì)的系統(tǒng)可靠性

6、指標(biāo)能否滿足合同要求，評(píng)價(jià)所選擇的可靠性指標(biāo)能否滿足合同要求，評(píng)價(jià)所選擇的元器件、器材、設(shè)備是否合適，為系統(tǒng)可靠性元器件、器材、設(shè)備是否合適，為系統(tǒng)可靠性增長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)提供依據(jù)等。增長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)提供依據(jù)等。u 采用的預(yù)計(jì)方法有：應(yīng)力分析法、機(jī)械結(jié)采用的預(yù)計(jì)方法有：應(yīng)力分析法、機(jī)械結(jié)構(gòu)的可靠性預(yù)計(jì)法和可靠性模型預(yù)計(jì)法等。構(gòu)的可靠性預(yù)計(jì)法和可靠性模型預(yù)計(jì)法等。-8-College of Nuclear Science and Technology第三章第三章 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)四、程序四、程序n 明確系統(tǒng)可靠性結(jié)構(gòu)的定義，包括系統(tǒng)功能、明確系統(tǒng)可靠性結(jié)構(gòu)的定義，包括系統(tǒng)功能、任務(wù)

7、、結(jié)構(gòu)組成等；任務(wù)、結(jié)構(gòu)組成等；n 明確系統(tǒng)工作的條件和故障的判斷依據(jù)；明確系統(tǒng)工作的條件和故障的判斷依據(jù)；n 畫出可靠性框圖、建立系統(tǒng)可靠性數(shù)學(xué)模型；畫出可靠性框圖、建立系統(tǒng)可靠性數(shù)學(xué)模型；n 預(yù)計(jì)各單元設(shè)備的可靠性；預(yù)計(jì)各單元設(shè)備的可靠性；n 按系統(tǒng)可靠性數(shù)學(xué)模型預(yù)計(jì)系統(tǒng)的可靠性；按系統(tǒng)可靠性數(shù)學(xué)模型預(yù)計(jì)系統(tǒng)的可靠性；n 系統(tǒng)可靠性預(yù)計(jì)結(jié)果為可靠性分配提供依據(jù)。系統(tǒng)可靠性預(yù)計(jì)結(jié)果為可靠性分配提供依據(jù)。-9-College of Nuclear Science and Technology第三章第三章 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)五、要求五、要求n 可靠性預(yù)計(jì)越準(zhǔn)確越好；可靠性預(yù)計(jì)越準(zhǔn)確越好

8、；n 在缺少數(shù)據(jù)的情況下，相對(duì)意義的預(yù)計(jì)也具在缺少數(shù)據(jù)的情況下，相對(duì)意義的預(yù)計(jì)也具有意義；有意義；n 為了使可靠性預(yù)計(jì)有價(jià)值，應(yīng)盡早進(jìn)行可靠為了使可靠性預(yù)計(jì)有價(jià)值，應(yīng)盡早進(jìn)行可靠性預(yù)計(jì)，一般要求在進(jìn)行下一階段設(shè)計(jì)前完成性預(yù)計(jì)，一般要求在進(jìn)行下一階段設(shè)計(jì)前完成該階段的可靠性預(yù)計(jì)，并根據(jù)預(yù)計(jì)結(jié)果對(duì)設(shè)計(jì)該階段的可靠性預(yù)計(jì)，并根據(jù)預(yù)計(jì)結(jié)果對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)，直至滿足要求為止。進(jìn)行改進(jìn)，直至滿足要求為止。-10-College of Nuclear Science and Technology第三章第三章 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)3.4.1 相似設(shè)備法相似設(shè)備法n 一般應(yīng)用于方案分析研究階段，一個(gè)新設(shè)計(jì)

9、的系統(tǒng)一般應(yīng)用于方案分析研究階段，一個(gè)新設(shè)計(jì)的系統(tǒng)已確定由一定的分系統(tǒng)和主要設(shè)備組成，根據(jù)與新系統(tǒng)已確定由一定的分系統(tǒng)和主要設(shè)備組成，根據(jù)與新系統(tǒng)中所采用的分系統(tǒng)、主要設(shè)備功能、特性、環(huán)境相似中所采用的分系統(tǒng)、主要設(shè)備功能、特性、環(huán)境相似（以致同一生產(chǎn)廠）的其它系統(tǒng)中的分系統(tǒng)、設(shè)備的使（以致同一生產(chǎn)廠）的其它系統(tǒng)中的分系統(tǒng)、設(shè)備的使用經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)，以用經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)，以MTBFMTBF、故障率或其它可靠性參數(shù)對(duì)分、故障率或其它可靠性參數(shù)對(duì)分系統(tǒng)和主要設(shè)備的可靠性進(jìn)行簡(jiǎn)單的估算，然后由此推系統(tǒng)和主要設(shè)備的可靠性進(jìn)行簡(jiǎn)單的估算，然后由此推出系統(tǒng)的可靠度，這一方法稱為相似設(shè)備法。出系統(tǒng)的可靠度，這一方法稱

10、為相似設(shè)備法。一、概述一、概述-11-College of Nuclear Science and Technology第三章第三章 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)n 用于估計(jì)在現(xiàn)有技術(shù)水平的約束條件下某種用于估計(jì)在現(xiàn)有技術(shù)水平的約束條件下某種系統(tǒng)方案達(dá)到最低可靠性指標(biāo)的可行性。系統(tǒng)方案達(dá)到最低可靠性指標(biāo)的可行性。二、作用二、作用三、步驟三、步驟n 確定所設(shè)計(jì)系統(tǒng)中的設(shè)備功能、特性、設(shè)備確定所設(shè)計(jì)系統(tǒng)中的設(shè)備功能、特性、設(shè)備定義、工作環(huán)境，估計(jì)可能的生產(chǎn)工藝方法；定義、工作環(huán)境，估計(jì)可能的生產(chǎn)工藝方法；-12-College of Nuclear Science and Technology第三

11、章第三章 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)n 確定與所設(shè)計(jì)系統(tǒng)中的設(shè)備最相似的現(xiàn)有設(shè)確定與所設(shè)計(jì)系統(tǒng)中的設(shè)備最相似的現(xiàn)有設(shè)備（功能、特性、工作環(huán)境相似、最好具有相備（功能、特性、工作環(huán)境相似、最好具有相同的生產(chǎn)制造廠家）。同的生產(chǎn)制造廠家）。 n 獲得并分析現(xiàn)有設(shè)備的數(shù)據(jù)，求得它的可靠獲得并分析現(xiàn)有設(shè)備的數(shù)據(jù)，求得它的可靠性指標(biāo)；性指標(biāo)；n 假設(shè)相似設(shè)備具有相似的可靠性指標(biāo)，得到假設(shè)相似設(shè)備具有相似的可靠性指標(biāo)，得到新設(shè)備的可靠性指標(biāo)，推出所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的可靠新設(shè)備的可靠性指標(biāo)，推出所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)。性指標(biāo)。-13-College of Nuclear Science and Technolog

12、y第三章第三章 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)四、例題四、例題某水面艦船的動(dòng)力裝置擬選用燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力裝置，一種設(shè)某水面艦船的動(dòng)力裝置擬選用燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力裝置，一種設(shè)計(jì)方案如圖所示。使預(yù)計(jì)這一方案，即燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力裝置計(jì)方案如圖所示。使預(yù)計(jì)這一方案，即燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力裝置的平均無(wú)故障間隔時(shí)間的平均無(wú)故障間隔時(shí)間MTBFMTBF。燃油系統(tǒng)燃油系統(tǒng)滑油系統(tǒng)滑油系統(tǒng)燃?xì)廨啓C(jī)燃?xì)廨啓C(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力裝置動(dòng)力裝置-14-College of Nuclear Science and Technology第三章第三章 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)解：解：（一）確定各系統(tǒng)的定義（一）確定各系統(tǒng)的定義電機(jī)電機(jī)泵泵電機(jī)電

13、機(jī)泵泵加熱器加熱器加熱器加熱器濾清器濾清器濾清器濾清器分離器分離器分離器分離器燃油系統(tǒng)燃油系統(tǒng)n 燃油系統(tǒng)由電機(jī)、泵、加熱器、濾清器混聯(lián)組成，它燃油系統(tǒng)由電機(jī)、泵、加熱器、濾清器混聯(lián)組成，它的功能是完成燃油供應(yīng)，油量可調(diào)，連續(xù)運(yùn)行，工作環(huán)境的功能是完成燃油供應(yīng)，油量可調(diào)，連續(xù)運(yùn)行，工作環(huán)境為艦船艙室，所有設(shè)備由有關(guān)的動(dòng)力廠生產(chǎn)、船廠總裝。為艦船艙室，所有設(shè)備由有關(guān)的動(dòng)力廠生產(chǎn)、船廠總裝。1. 1. 燃油系統(tǒng)燃油系統(tǒng)-15-College of Nuclear Science and Technology第三章第三章 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)電機(jī)電機(jī)泵泵電機(jī)電機(jī)泵泵濾清器濾清器濾清器濾清器冷

14、卻器冷卻器冷卻器冷卻器滑油系統(tǒng)滑油系統(tǒng)n 滑油系統(tǒng)由電機(jī)、泵、加熱器、濾清器、冷卻器混聯(lián)滑油系統(tǒng)由電機(jī)、泵、加熱器、濾清器、冷卻器混聯(lián)組成，其功能是完成滑油的供應(yīng)，連續(xù)運(yùn)行，油量可調(diào)，組成，其功能是完成滑油的供應(yīng)，連續(xù)運(yùn)行，油量可調(diào)，壓力恒定，工作環(huán)境為艦船的艙室，所有設(shè)備由有關(guān)動(dòng)力壓力恒定，工作環(huán)境為艦船的艙室，所有設(shè)備由有關(guān)動(dòng)力廠生產(chǎn)，船廠總裝。廠生產(chǎn)，船廠總裝。2. 2. 滑油系統(tǒng)滑油系統(tǒng)-16-College of Nuclear Science and Technology第三章第三章 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)燃?xì)廨啓C(jī)燃?xì)廨啓C(jī)離合器離合器燃?xì)廨啓C(jī)燃?xì)廨啓C(jī)3. 3. 燃?xì)廨啓C(jī)燃?xì)廨?/p>

15、機(jī)n 燃?xì)廨啓C(jī)由燃?xì)廨啓C(jī)本體和離合器串聯(lián)組成，功能為燃?xì)廨啓C(jī)由燃?xì)廨啓C(jī)本體和離合器串聯(lián)組成，功能為提供主動(dòng)力，運(yùn)行方式為低工況、巡航工況、高速工況交提供主動(dòng)力，運(yùn)行方式為低工況、巡航工況、高速工況交替連續(xù)運(yùn)行，可多次啟動(dòng)，工作環(huán)境為海洋條件，擬采用替連續(xù)運(yùn)行，可多次啟動(dòng)，工作環(huán)境為海洋條件，擬采用進(jìn)口機(jī)組。進(jìn)口機(jī)組。-17-College of Nuclear Science and Technology第三章第三章 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)減速器減速器軸系軸系傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)系統(tǒng)n 傳動(dòng)系統(tǒng)由減速器、軸系、變距槳組成，變負(fù)荷連續(xù)傳動(dòng)系統(tǒng)由減速器、軸系、變距槳組成，變負(fù)荷連續(xù)運(yùn)行，傳遞載荷，有

16、部分沖擊振動(dòng)，工作環(huán)境為艦船艙室，運(yùn)行，傳遞載荷，有部分沖擊振動(dòng)，工作環(huán)境為艦船艙室，海水中。由有關(guān)動(dòng)力廠生產(chǎn)，船廠總裝。海水中。由有關(guān)動(dòng)力廠生產(chǎn)，船廠總裝。4. 4. 傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)系統(tǒng)變距槳變距槳-18-College of Nuclear Science and Technology第三章第三章 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)（二）確定現(xiàn)有相似設(shè)備（二）確定現(xiàn)有相似設(shè)備n 燃油系統(tǒng)，某艦用蒸汽動(dòng)力裝置的燃油系統(tǒng)采用與現(xiàn)燃油系統(tǒng)，某艦用蒸汽動(dòng)力裝置的燃油系統(tǒng)采用與現(xiàn)在系統(tǒng)同樣的混聯(lián)方式，組成相同，功能特性相同，工作在系統(tǒng)同樣的混聯(lián)方式，組成相同，功能特性相同，工作環(huán)境條件也相同，同為艦船艙室，

17、只是供油不同，所有設(shè)環(huán)境條件也相同，同為艦船艙室，只是供油不同，所有設(shè)備也同樣由有關(guān)廠家生產(chǎn)，船廠總裝，因此，可把某艦用備也同樣由有關(guān)廠家生產(chǎn)，船廠總裝，因此，可把某艦用整齊裝置的燃油系統(tǒng)作為燃油系統(tǒng)的相似設(shè)備。整齊裝置的燃油系統(tǒng)作為燃油系統(tǒng)的相似設(shè)備。n以前國(guó)內(nèi)未有燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力裝置的艦船，可參考的國(guó)外以前國(guó)內(nèi)未有燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力裝置的艦船，可參考的國(guó)外商船的燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力裝置的組成與該系統(tǒng)也不相同，不存商船的燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力裝置的組成與該系統(tǒng)也不相同，不存在相似的燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力裝置，由各系統(tǒng)來(lái)考慮。在相似的燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力裝置，由各系統(tǒng)來(lái)考慮。-19-College of Nuclear Science a

18、nd Technology第三章第三章 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)n 滑油系統(tǒng)和傳動(dòng)系統(tǒng)與現(xiàn)有某艦用蒸汽動(dòng)力裝置的滑滑油系統(tǒng)和傳動(dòng)系統(tǒng)與現(xiàn)有某艦用蒸汽動(dòng)力裝置的滑油系統(tǒng)和傳動(dòng)系統(tǒng)具有相同的組成、功能、特性、工作環(huán)油系統(tǒng)和傳動(dòng)系統(tǒng)具有相同的組成、功能、特性、工作環(huán)境，差別僅是供油量及傳遞的動(dòng)力不同，由同一廠家生產(chǎn)境，差別僅是供油量及傳遞的動(dòng)力不同，由同一廠家生產(chǎn)所有設(shè)備，船廠總裝。因此，可確定某艦用蒸汽動(dòng)力裝置所有設(shè)備，船廠總裝。因此，可確定某艦用蒸汽動(dòng)力裝置的燃油系統(tǒng)作為燃油系統(tǒng)的相似設(shè)備。的燃油系統(tǒng)作為燃油系統(tǒng)的相似設(shè)備。n 燃?xì)廨啓C(jī)，國(guó)外某商船燃?xì)鈩?dòng)力裝置采用同型號(hào)燃?xì)馊細(xì)廨啓C(jī)，國(guó)外某商

19、船燃?xì)鈩?dòng)力裝置采用同型號(hào)燃?xì)廨啓C(jī)，功能特性相同，工作環(huán)境基本相同，所不同的是商輪機(jī)，功能特性相同，工作環(huán)境基本相同，所不同的是商船一般多在設(shè)計(jì)工況下工作，而艦用燃?xì)鈩?dòng)力裝置在巡航船一般多在設(shè)計(jì)工況下工作，而艦用燃?xì)鈩?dòng)力裝置在巡航工況下工作，有時(shí)較長(zhǎng)時(shí)間在低速工況下工作，短時(shí)間在工況下工作，有時(shí)較長(zhǎng)時(shí)間在低速工況下工作，短時(shí)間在高速巡航下工作，在設(shè)計(jì)點(diǎn)工作時(shí)間相對(duì)較短，也可確定高速巡航下工作，在設(shè)計(jì)點(diǎn)工作時(shí)間相對(duì)較短，也可確定它為所涉及動(dòng)力裝置燃?xì)廨啓C(jī)的相似設(shè)備。它為所涉及動(dòng)力裝置燃?xì)廨啓C(jī)的相似設(shè)備。-20-College of Nuclear Science and Technology第三章

20、第三章 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)（三）獲得數(shù)據(jù)，分析求得相似設(shè)備的可靠性指標(biāo)（三）獲得數(shù)據(jù)，分析求得相似設(shè)備的可靠性指標(biāo)相似相似設(shè)備設(shè)備某某艦艦用整用整齊齊動(dòng)動(dòng)力裝置燃力裝置燃油系油系統(tǒng)統(tǒng)某某艦艦用整用整齊齊動(dòng)動(dòng)力裝置滑力裝置滑油系油系統(tǒng)統(tǒng)某某國(guó)國(guó)外商船外商船的燃的燃?xì)廨啔廨啓C(jī)機(jī)（與與引引進(jìn)進(jìn)的的同一型同一型號(hào)號(hào)，廠廠家）家）某某艦艦用整用整齊齊動(dòng)動(dòng)力裝置力裝置傳傳動(dòng)動(dòng)系系統(tǒng)統(tǒng)MTBF統(tǒng)計(jì)值統(tǒng)計(jì)值4500h4400h3700h20000h-21-College of Nuclear Science and Technology第三章第三章 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)（四）根據(jù)相似設(shè)備法確

21、定新系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)（四）根據(jù)相似設(shè)備法確定新系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)n 燃油系統(tǒng)的現(xiàn)有相似設(shè)備的燃油系統(tǒng)的現(xiàn)有相似設(shè)備的MTBFMTBF為為4500h4500h，考慮技術(shù)的，考慮技術(shù)的不斷完善和可靠性的增長(zhǎng)因素，新燃油系統(tǒng)的不斷完善和可靠性的增長(zhǎng)因素，新燃油系統(tǒng)的MTBFMTBF可預(yù)計(jì)可預(yù)計(jì)為：為：hFMTBFnew470005. 14500)(n 同樣可求得滑油系統(tǒng)和傳動(dòng)系統(tǒng)的同樣可求得滑油系統(tǒng)和傳動(dòng)系統(tǒng)的MTBFMTBF為：為：hEMTBFnew006405. 10044)(hRTMTBFnew2040002. 120000)(-22-College of Nuclear Science and

22、 Technology第三章第三章 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)n 國(guó)外商船用汽輪機(jī)的國(guó)外商船用汽輪機(jī)的MTBFMTBF為為3700h3700h，考慮到低工況、高，考慮到低工況、高速工況均使燃?xì)廨啓C(jī)的工作條件變壞，影響壽命，速工況均使燃?xì)廨啓C(jī)的工作條件變壞，影響壽命，MBTFMBTF勢(shì)勢(shì)必下降，預(yù)計(jì)艦用燃?xì)廨啓C(jī)的必下降，預(yù)計(jì)艦用燃?xì)廨啓C(jī)的MTBFMTBF為為hTGMTBFnew33309 . 03700)(-23-College of Nuclear Science and Technology第三章第三章 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)n 由于所設(shè)計(jì)艦船燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力裝置方案由四個(gè)系統(tǒng)串由于所設(shè)

23、計(jì)艦船燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力裝置方案由四個(gè)系統(tǒng)串聯(lián)組成，因此它的故障率為：聯(lián)組成，因此它的故障率為：newnewnewnewTGMTBFRTMTBFEMTBFFMTBF)(1)(1)(1)(1h/107795. 03hMTBF1282107795. 0113-24-College of Nuclear Science and Technology第三章第三章 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)五、特點(diǎn)和適用范圍五、特點(diǎn)和適用范圍n 可根據(jù)相似設(shè)備已取得的經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)很簡(jiǎn)單地估算出可根據(jù)相似設(shè)備已取得的經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)很簡(jiǎn)單地估算出新系統(tǒng)的故障率，可用于方案的比較選擇、權(quán)衡決策。新系統(tǒng)的故障率，可用于方案的比較選擇、權(quán)

24、衡決策。n 這一估計(jì)的精確性取決于新系統(tǒng)中所采用設(shè)備與現(xiàn)有這一估計(jì)的精確性取決于新系統(tǒng)中所采用設(shè)備與現(xiàn)有設(shè)備的相似程度和現(xiàn)有設(shè)備的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。設(shè)備的相似程度和現(xiàn)有設(shè)備的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。n 適用于早期方案論證設(shè)計(jì)，既適用于電子設(shè)備類，也適用于早期方案論證設(shè)計(jì)，既適用于電子設(shè)備類，也適用于機(jī)電、機(jī)械設(shè)備類，其關(guān)鍵是尋找到恰當(dāng)?shù)南嗨圃O(shè)適用于機(jī)電、機(jī)械設(shè)備類，其關(guān)鍵是尋找到恰當(dāng)?shù)南嗨圃O(shè)備，并有準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。備，并有準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。-25-College of Nuclear Science and Technology第三章第三章 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)3.4.2 相似復(fù)雜性法相似復(fù)雜性法n 系統(tǒng)

25、的可靠性是由組成系統(tǒng)的單元多少、組系統(tǒng)的可靠性是由組成系統(tǒng)的單元多少、組成方式、單元可靠度和工作環(huán)境所決定的。對(duì)成方式、單元可靠度和工作環(huán)境所決定的。對(duì)于無(wú)冗余系統(tǒng)，系統(tǒng)的復(fù)雜性與可靠性之間存于無(wú)冗余系統(tǒng)，系統(tǒng)的復(fù)雜性與可靠性之間存在著直接可預(yù)計(jì)的相互關(guān)系，這種關(guān)系和環(huán)境在著直接可預(yù)計(jì)的相互關(guān)系，這種關(guān)系和環(huán)境條件是密切相關(guān)的。條件是密切相關(guān)的。一、相似復(fù)雜性法原理一、相似復(fù)雜性法原理-26-College of Nuclear Science and Technology第三章第三章 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)n 將設(shè)備（系統(tǒng)）的故障率與有源器件數(shù)和使將設(shè)備（系統(tǒng)）的故障率與有源器件數(shù)和使

26、用環(huán)境關(guān)聯(lián)起來(lái)的圖解方法，這種方法建立在用環(huán)境關(guān)聯(lián)起來(lái)的圖解方法，這種方法建立在大量的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，將所有的無(wú)源器件的大量的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，將所有的無(wú)源器件的故障率歸并到有源器件的失效率上，從而用有故障率歸并到有源器件的失效率上，從而用有源器件的數(shù)目預(yù)測(cè)設(shè)備的可靠性的方法。源器件的數(shù)目預(yù)測(cè)設(shè)備的可靠性的方法。二、相似復(fù)雜性法定義二、相似復(fù)雜性法定義-27-College of Nuclear Science and Technologyn 把各類系統(tǒng)分為高、中、低三個(gè)質(zhì)量等級(jí)，把各類系統(tǒng)分為高、中、低三個(gè)質(zhì)量等級(jí)，加上系統(tǒng)工作環(huán)境構(gòu)成可靠性分類；加上系統(tǒng)工作環(huán)境構(gòu)成可靠性分類；n 分類統(tǒng)計(jì)繪

27、出系統(tǒng)平均故障間隔時(shí)間與有源分類統(tǒng)計(jì)繪出系統(tǒng)平均故障間隔時(shí)間與有源期間數(shù)的函數(shù)關(guān)系曲線；期間數(shù)的函數(shù)關(guān)系曲線；n 根據(jù)系統(tǒng)平均故障間隔時(shí)間求出系統(tǒng)的可靠根據(jù)系統(tǒng)平均故障間隔時(shí)間求出系統(tǒng)的可靠度。度。三、方法三、方法第三章第三章 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)-28-College of Nuclear Science and Technology第三章第三章 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)設(shè)備類設(shè)備類型型可靠性等可靠性等級(jí)級(jí)低低質(zhì)質(zhì)量量中等中等質(zhì)質(zhì)量量高高質(zhì)質(zhì)量量機(jī)機(jī)載載，電電子管式子管式A1A2A3機(jī)機(jī)載載，晶體管式，晶體管式B1B2B3地面，地面，電電子管式子管式B1B2B3地面，晶體管式地面

28、，晶體管式C2C3D1移移動(dòng)動(dòng)，電電子管式子管式A2A3B1移移動(dòng)動(dòng)，晶體管式，晶體管式B2B3C1導(dǎo)彈導(dǎo)彈，電電子管式子管式A1A2A3導(dǎo)彈導(dǎo)彈，晶體管式，晶體管式B1B2B3船船載載，電電子管式子管式B1B2B3船船載載，晶體管式，晶體管式C1C2C3航天器，航天器，電電子管式子管式B1B2B3航天器，晶體管式航天器，晶體管式C1C2C3可靠性分類表可靠性分類表-29-College of Nuclear Science and Technology第三章第三章 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)1010210310410510102103104105平均故障間隔時(shí)間（小時(shí)）平均故障間隔時(shí)間（小

29、時(shí)）各種可靠性等級(jí)下有源器件數(shù)與平均故障間隔時(shí)間的關(guān)系各種可靠性等級(jí)下有源器件數(shù)與平均故障間隔時(shí)間的關(guān)系A(chǔ)1A2A3B1B2B3C1C2C3D1D2D3-30-College of Nuclear Science and Technology第三章第三章 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)四、例題四、例題某機(jī)載系統(tǒng)是高質(zhì)量的晶體管設(shè)備，裝有某機(jī)載系統(tǒng)是高質(zhì)量的晶體管設(shè)備，裝有500500各有源器件，各有源器件，試估計(jì)該系統(tǒng)工作試估計(jì)該系統(tǒng)工作5 5小時(shí)的可靠度。小時(shí)的可靠度。解：解：查分類表，這一系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的分類是查分類表，這一系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的分類是B3B3所對(duì)應(yīng)的曲線。由有所對(duì)應(yīng)的曲線。由有源器件數(shù)為源器

30、件數(shù)為500500，得，得MTBF=90hMTBF=90h，又已知，又已知t=5ht=5h，得，得9460. 0)5(90/5etR-31-College of Nuclear Science and Technology第三章第三章 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)五、相似復(fù)雜性法特點(diǎn)五、相似復(fù)雜性法特點(diǎn)n 用于初期的可靠性預(yù)計(jì)，適用于復(fù)雜電子設(shè)用于初期的可靠性預(yù)計(jì)，適用于復(fù)雜電子設(shè)備的設(shè)計(jì)；備的設(shè)計(jì)；n 得出有源器件數(shù)與平均故障間隔時(shí)間的關(guān)系得出有源器件數(shù)與平均故障間隔時(shí)間的關(guān)系需要大量統(tǒng)計(jì)工作；需要大量統(tǒng)計(jì)工作；n 機(jī)械系統(tǒng)不適用。機(jī)械系統(tǒng)不適用。-32-College of Nuclear

31、 Science and Technology第三章第三章 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)3.4.3 功能預(yù)計(jì)法功能預(yù)計(jì)法n 把系統(tǒng)的可靠性與功能特性聯(lián)系起來(lái)，由統(tǒng)把系統(tǒng)的可靠性與功能特性聯(lián)系起來(lái)，由統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的回歸處理，得到功能與可靠性的關(guān)系計(jì)數(shù)據(jù)的回歸處理，得到功能與可靠性的關(guān)系方程，通過(guò)這一方程進(jìn)行可靠性預(yù)計(jì)的方法稱方程，通過(guò)這一方程進(jìn)行可靠性預(yù)計(jì)的方法稱為功能預(yù)計(jì)法。為功能預(yù)計(jì)法。一、定義一、定義-33-College of Nuclear Science and Technologyn 系統(tǒng)的一定功能是由一定的系統(tǒng)組成來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的一定功能是由一定的系統(tǒng)組成來(lái)實(shí)現(xiàn)的，功能越強(qiáng)，系統(tǒng)就越復(fù)雜

32、（采用的元器件的，功能越強(qiáng)，系統(tǒng)就越復(fù)雜（采用的元器件就越多），相應(yīng)的可靠性低，隨著時(shí)間的推移、就越多），相應(yīng)的可靠性低，隨著時(shí)間的推移、技術(shù)的進(jìn)步、可靠性的增長(zhǎng)，系統(tǒng)可靠性也得技術(shù)的進(jìn)步、可靠性的增長(zhǎng)，系統(tǒng)可靠性也得以提高，因此系統(tǒng)的可靠性與系統(tǒng)功能及生產(chǎn)以提高，因此系統(tǒng)的可靠性與系統(tǒng)功能及生產(chǎn)年代存在著相互關(guān)系。年代存在著相互關(guān)系。二、理論依據(jù)二、理論依據(jù)第三章第三章 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)-34-College of Nuclear Science and Technology第三章第三章 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)三、例題三、例題n 已知某雷達(dá)系統(tǒng)的回歸方程和設(shè)計(jì)特性參數(shù)，已知

33、某雷達(dá)系統(tǒng)的回歸方程和設(shè)計(jì)特性參數(shù)，使預(yù)計(jì)該雷達(dá)的平均故障間隔時(shí)間使預(yù)計(jì)該雷達(dá)的平均故障間隔時(shí)間MTBFMTBF。設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)參數(shù)單單位位值值設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)年代（年代（DY）1970檢測(cè)檢測(cè)范范圍圍（DR）海里海里150接收機(jī)接收機(jī)動(dòng)態(tài)動(dòng)態(tài)范范圍圍（RDR）分分貝貝60多目多目標(biāo)標(biāo)分辨力（分辨力（MTR）千英尺千英尺0.1脈沖脈沖寬寬度（度（PW）微妙微妙4.0半功率波束半功率波束寬寬度（度（HP）度度1.0-35-College of Nuclear Science and Technology第三章第三章 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì))(10586. 3)(10307. 08277. 0ln12

34、MTRDYP)(10603. 7)(10959. 6)(1087. 3122HPPWCR)(102 . 2)(1071. 443RDRDRDRMTR雷達(dá)的回歸方程：雷達(dá)的回歸方程：式中：式中：n P P：元器件平均數(shù)：元器件平均數(shù)n DY DY：設(shè)計(jì)年代，如：設(shè)計(jì)年代，如19801980等等n MTR MTR：多目標(biāo)分辨力，單位千英尺（：多目標(biāo)分辨力，單位千英尺（1 1英尺英尺=0.3046=0.3046米）米）n DR DR：探測(cè)距離，單位：海里：探測(cè)距離，單位：海里n PW PW： 脈沖寬度，單位：微妙脈沖寬度，單位：微妙n HP HP：半功率波束寬度，單位：度：半功率波束寬度，單位：度n

35、 RDRRDR：接收機(jī)動(dòng)態(tài)范圍，單位：分貝：接收機(jī)動(dòng)態(tài)范圍，單位：分貝-36-College of Nuclear Science and Technology第三章第三章 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì))(1PFRMTBF 雷達(dá)的預(yù)期雷達(dá)的預(yù)期MTBFMTBF：式中：式中：n FR FR：元器件的平均故障率：元器件的平均故障率-37-College of Nuclear Science and Technology第三章第三章 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)元器件種類元器件種類雷達(dá)雷達(dá)計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)顯示器顯示器通訊設(shè)備通訊設(shè)備電容器電容器0.18550.15080.13990.3912電阻器電阻器

36、0.3130.27090.22720.3416二極管二極管0.21690.13720.25530.0682晶體管晶體管0.11270.05320.14200.0717集成電路集成電路0.11580.36100.17060.013電感器電感器0.03930.01320.05270.1076電子管電子管0.007900.01220混合電路混合電路0.00890.01370.00010.0067元器件分布元器件分布-38-College of Nuclear Science and Technology第三章第三章 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)種類種類失效率（失效率（10-6）環(huán)境因子環(huán)境因子機(jī)載機(jī)

37、載地面地面船載船載電容器電容器0.04988.6461.07665.907電阻器電阻器5.8103.1110.214460.101二極管二極管1.0004.3220.8741.29晶體管晶體管1.1198.0041.50080.363集成電路集成電路6.0007.013電感器電感器0.341.011電子管電子管1.3136.00211混合電路混合電路12.0007.013MIL-HDBK-217MIL-HDBK-217元器件可靠性數(shù)據(jù)元器件可靠性數(shù)據(jù)-39-College of Nuclear Science and Technology第三章第三章 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)0491.10

38、lnP231340491.10 eP)(PFR環(huán)境因子元器件失效率元器件分布FRh/3108. 0hMTBF22. 31-40-College of Nuclear Science and Technology第三章第三章 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)四、功能預(yù)計(jì)法特點(diǎn)四、功能預(yù)計(jì)法特點(diǎn)n 在已知系統(tǒng)可靠性指標(biāo)和功能參數(shù)的回歸方在已知系統(tǒng)可靠性指標(biāo)和功能參數(shù)的回歸方程條件下，進(jìn)行系統(tǒng)的可靠性預(yù)計(jì)是比較簡(jiǎn)單程條件下，進(jìn)行系統(tǒng)的可靠性預(yù)計(jì)是比較簡(jiǎn)單的；的；n 多用于早期設(shè)計(jì)階段；多用于早期設(shè)計(jì)階段；n 不僅適用于電子設(shè)備，也適用于機(jī)械設(shè)備和不僅適用于電子設(shè)備，也適用于機(jī)械設(shè)備和機(jī)電組合系統(tǒng)。（例如

39、：美國(guó)福特公司的飛機(jī)機(jī)電組合系統(tǒng)。（例如：美國(guó)福特公司的飛機(jī)參數(shù)回歸方程）參數(shù)回歸方程）-41-College of Nuclear Science and Technology第三章第三章 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)3.4.4 元器件計(jì)數(shù)法元器件計(jì)數(shù)法n 根據(jù)通用元器件的種類及數(shù)量、元器件的質(zhì)根據(jù)通用元器件的種類及數(shù)量、元器件的質(zhì)量等級(jí)、設(shè)備環(huán)境條件，對(duì)系統(tǒng)（設(shè)備）可靠量等級(jí)、設(shè)備環(huán)境條件，對(duì)系統(tǒng)（設(shè)備）可靠性進(jìn)行預(yù)測(cè)的方法，稱為元器件計(jì)數(shù)法，這一性進(jìn)行預(yù)測(cè)的方法，稱為元器件計(jì)數(shù)法，這一方法適用于合同和初步設(shè)計(jì)階段。方法適用于合同和初步設(shè)計(jì)階段。一、定義一、定義-42-College of

40、 Nuclear Science and Technology第三章第三章 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)二、方法二、方法niiQGiN1)(設(shè)備式中：式中：設(shè)備總失效率設(shè)備總失效率設(shè)備第第i i種元器件的通用質(zhì)量系數(shù)種元器件的通用質(zhì)量系數(shù)Q第第i i種元器件的通用失效率種元器件的通用失效率G第第i i種元器件的數(shù)量種元器件的數(shù)量n設(shè)備所有元器件的種類數(shù)目設(shè)備所有元器件的種類數(shù)目iNGJB299-87 GJB299-87 電子設(shè)備可靠性預(yù)計(jì)手冊(cè)電子設(shè)備可靠性預(yù)計(jì)手冊(cè)-43-College of Nuclear Science and Technology第三章第三章 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)

41、三、特點(diǎn)三、特點(diǎn)n 適用于同一種環(huán)境的設(shè)備，如設(shè)備所包含的適用于同一種環(huán)境的設(shè)備，如設(shè)備所包含的N N個(gè)單元是個(gè)單元是在不同環(huán)境中工作，則應(yīng)該分別考慮，然后將這些在不同在不同環(huán)境中工作，則應(yīng)該分別考慮，然后將這些在不同環(huán)境下工作的單元失效率相加，即得設(shè)備的總失效率。環(huán)境下工作的單元失效率相加，即得設(shè)備的總失效率。n 多用于電子設(shè)備；多用于電子設(shè)備；n 當(dāng)有機(jī)械零部件的數(shù)據(jù)時(shí)，也可用于機(jī)械系統(tǒng)初步預(yù)計(jì)；當(dāng)有機(jī)械零部件的數(shù)據(jù)時(shí)，也可用于機(jī)械系統(tǒng)初步預(yù)計(jì)；n 若經(jīng)過(guò)元器件計(jì)數(shù)法預(yù)測(cè)不能達(dá)到合同要求，則應(yīng)選擇若經(jīng)過(guò)元器件計(jì)數(shù)法預(yù)測(cè)不能達(dá)到合同要求，則應(yīng)選擇更好的元器件或采用冗余設(shè)計(jì)。更好的元器件或采用

42、冗余設(shè)計(jì)。-44-College of Nuclear Science and Technology第三章第三章 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)3.4.5 應(yīng)力分析法應(yīng)力分析法n 根據(jù)元器件所受應(yīng)力水平，對(duì)元器件的失效根據(jù)元器件所受應(yīng)力水平，對(duì)元器件的失效率做出預(yù)計(jì)的方法。率做出預(yù)計(jì)的方法。一、定義一、定義-45-College of Nuclear Science and Technology第三章第三章 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)n 元器件的強(qiáng)度與元器件工作的應(yīng)力水平之間的相互元器件的強(qiáng)度與元器件工作的應(yīng)力水平之間的相互關(guān)系決定著在給定條件下的元器件失效率，元器件處于關(guān)系決定著在給定條件下

43、的元器件失效率，元器件處于不同的應(yīng)力水平就會(huì)有不同的失效率。不同的應(yīng)力水平就會(huì)有不同的失效率。n 已知元器件將要承受的預(yù)期的或?qū)嶋H的應(yīng)力及這些已知元器件將要承受的預(yù)期的或?qū)嶋H的應(yīng)力及這些應(yīng)力對(duì)元器件失效率的影響。據(jù)此對(duì)各個(gè)元器件的基本應(yīng)力對(duì)元器件失效率的影響。據(jù)此對(duì)各個(gè)元器件的基本失效率進(jìn)行修正，求得各個(gè)元器件在一定的應(yīng)力環(huán)境下失效率進(jìn)行修正，求得各個(gè)元器件在一定的應(yīng)力環(huán)境下的失效率。的失效率。二、原理二、原理-46-College of Nuclear Science and Technology第三章第三章 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)n多用于詳細(xì)設(shè)計(jì)階段，能準(zhǔn)確地計(jì)算除設(shè)多用于詳細(xì)設(shè)計(jì)階

44、段，能準(zhǔn)確地計(jì)算除設(shè)備中各種元器件的失效率，在結(jié)合所建的設(shè)備備中各種元器件的失效率，在結(jié)合所建的設(shè)備可靠性模型，可準(zhǔn)確地預(yù)計(jì)所設(shè)計(jì)設(shè)備的可靠可靠性模型，可準(zhǔn)確地預(yù)計(jì)所設(shè)計(jì)設(shè)備的可靠性水平。性水平。n 不足之處是比較麻煩和費(fèi)時(shí)。不足之處是比較麻煩和費(fèi)時(shí)。三、特點(diǎn)三、特點(diǎn)-47-College of Nuclear Science and Technology第三章第三章 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)n 確定每一元器件的基本失效率。已知元器件確定每一元器件的基本失效率。已知元器件類型、環(huán)境溫度和應(yīng)力水平，查類型、環(huán)境溫度和應(yīng)力水平，查GJB299-87GJB299-87中有中有關(guān)圖表求得；關(guān)圖表求

45、得；n 根據(jù)根據(jù)GJB299-87GJB299-87提供的圖標(biāo)或公式，求得修提供的圖標(biāo)或公式，求得修正公式和修正系數(shù)；正公式和修正系數(shù)；n 使用修正公式，由基本失效率、修正系數(shù)計(jì)使用修正公式，由基本失效率、修正系數(shù)計(jì)算元器件失效率。算元器件失效率。四、步驟四、步驟-48-College of Nuclear Science and Technology第三章第三章 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)3.4.6 可靠性模型預(yù)計(jì)法可靠性模型預(yù)計(jì)法n 可靠性模型預(yù)計(jì)法是指在已知各級(jí)單元失效可靠性模型預(yù)計(jì)法是指在已知各級(jí)單元失效率的條件下，利用系統(tǒng)的可靠性模型，由前述率的條件下，利用系統(tǒng)的可靠性模型，由前述

46、章節(jié)所講述的可靠性計(jì)算方法預(yù)計(jì)系統(tǒng)的可靠章節(jié)所講述的可靠性計(jì)算方法預(yù)計(jì)系統(tǒng)的可靠性的方法。性的方法。一、定義一、定義-49-College of Nuclear Science and Technology第三章第三章 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)n 一般用于詳細(xì)設(shè)計(jì)階段，此時(shí)已建立起較為一般用于詳細(xì)設(shè)計(jì)階段，此時(shí)已建立起較為詳細(xì)的可靠性模型，并已知各級(jí)單元的種類、詳細(xì)的可靠性模型，并已知各級(jí)單元的種類、數(shù)量、環(huán)境及應(yīng)力情況，由此也給定了它們的數(shù)量、環(huán)境及應(yīng)力情況，由此也給定了它們的失效率。電子設(shè)備的元器件工作失效率可用應(yīng)失效率。電子設(shè)備的元器件工作失效率可用應(yīng)力分析法求得，非電子零部件的工作

47、失效率可力分析法求得，非電子零部件的工作失效率可查有關(guān)非電子零部件的可靠性數(shù)據(jù)手冊(cè)。查有關(guān)非電子零部件的可靠性數(shù)據(jù)手冊(cè)。二、方法二、方法-50-College of Nuclear Science and Technology第三章第三章 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)n 若零部件或設(shè)備的可靠性數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，則這一若零部件或設(shè)備的可靠性數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，則這一方法的預(yù)計(jì)結(jié)果是準(zhǔn)確的；方法的預(yù)計(jì)結(jié)果是準(zhǔn)確的；n 既適合于電子書設(shè)備，也適合于機(jī)械設(shè)備；既適合于電子書設(shè)備，也適合于機(jī)械設(shè)備；n 有利于編寫計(jì)算機(jī)軟件，提高計(jì)算速度；有利于編寫計(jì)算機(jī)軟件，提高計(jì)算速度；n 在詳細(xì)設(shè)計(jì)階段是工程實(shí)際中的有效方法。在詳細(xì)

48、設(shè)計(jì)階段是工程實(shí)際中的有效方法。三、特點(diǎn)三、特點(diǎn)-51-College of Nuclear Science and Technology第三章第三章 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)3.4.7 上下限法上下限法n 串聯(lián)單元數(shù)越多，系統(tǒng)可靠度越小，上下限串聯(lián)單元數(shù)越多，系統(tǒng)可靠度越小，上下限法是一種取串聯(lián)單元作為估計(jì)的依據(jù)，進(jìn)而考法是一種取串聯(lián)單元作為估計(jì)的依據(jù)，進(jìn)而考慮并聯(lián)單元的作用，修正系統(tǒng)可靠度，使之從慮并聯(lián)單元的作用，修正系統(tǒng)可靠度，使之從上下限值逼近真正可靠度的一種工程近似方法。上下限值逼近真正可靠度的一種工程近似方法。一、原理一、原理-52-College of Nuclear Sci

49、ence and Technology第三章第三章 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)n 在系統(tǒng)可能的在系統(tǒng)可能的2 2n n個(gè)狀態(tài)中，只選出概率量級(jí)較大、同個(gè)狀態(tài)中，只選出概率量級(jí)較大、同時(shí)計(jì)算方便的那些失效狀態(tài)，計(jì)算它們的概率之和時(shí)計(jì)算方便的那些失效狀態(tài)，計(jì)算它們的概率之和F F，（1-F1-F）大于系統(tǒng)真實(shí)的可靠度，作為系統(tǒng)可靠度的上）大于系統(tǒng)真實(shí)的可靠度，作為系統(tǒng)可靠度的上限；限；n 在系統(tǒng)可能的在系統(tǒng)可能的2 2n n個(gè)狀態(tài)中，只選出概率量級(jí)較大、同個(gè)狀態(tài)中，只選出概率量級(jí)較大、同時(shí)計(jì)算方便的那些正常工作狀態(tài)，計(jì)算它們的概率之和時(shí)計(jì)算方便的那些正常工作狀態(tài)，計(jì)算它們的概率之和作為系統(tǒng)可靠度

50、的下限，它小于系統(tǒng)真實(shí)的可靠度；作為系統(tǒng)可靠度的下限，它小于系統(tǒng)真實(shí)的可靠度；二、步驟二、步驟-53-College of Nuclear Science and Technology第三章第三章 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)n 若上下限相差較大，要進(jìn)行上下限的第二次、第三若上下限相差較大，要進(jìn)行上下限的第二次、第三次預(yù)測(cè)，直至兩者比較接近時(shí)為宜；次預(yù)測(cè)，直至兩者比較接近時(shí)為宜；n 采用幾何平均的方法，求出系統(tǒng)可靠度的近似預(yù)測(cè)采用幾何平均的方法，求出系統(tǒng)可靠度的近似預(yù)測(cè)值；值；)1)(1 (1下上RRRs-54-College of Nuclear Science and Technology第三章第三章 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)三、特點(diǎn)三、特點(diǎn)n 適用于大型復(fù)雜系統(tǒng)，可使計(jì)算簡(jiǎn)化，誤差在工程適用于大型復(fù)雜系統(tǒng)，可使計(jì)算簡(jiǎn)化，誤差在工程可接受的范圍內(nèi)?？山邮艿姆秶鷥?nèi)。n 不復(fù)雜的系統(tǒng)應(yīng)用它，反而使問(wèn)題變得復(fù)雜。不復(fù)雜的系統(tǒng)應(yīng)用它，反而使問(wèn)題變得復(fù)雜。-55-College of Nuclear Science and Technology第三章第三章 系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)四、方法四、方法1. 1. 上限值預(yù)測(cè)上限值預(yù)測(cè)（1 1）第一次預(yù)測(cè)）第一次預(yù)測(cè)僅考慮串聯(lián)單元中一