航空系统可靠性基础复习资料.doc

第一章 可靠性的基本概念第一节 可靠性的主要度量指标广义可靠性：指可修复产品在使用中或者不发生故障（通过预防性维修），或者发生故障也易于维修，因而经常处于可用状态的能力。 广义可靠性 = 狭义可靠性 + 可维修性。广义可靠性典型事例：赛车可靠性的分类：固有可靠性和使用可靠性。固有可靠性：通过设计、制造、管理等所形成的可靠性(通常体现在产品的固有寿命上)；使用可靠性：产品在使用条件影响下，保证固有可靠性的发挥与实现的功能。（通常体现在产品的实际使用寿命上）使用条件：包括运输、保管、维修、操作和环境条件等。一、可靠度和累积故障分布函数：可靠度、故障概率密度函数、故障率和不可靠度概念（若将一个产品在规定的条件下，在规定的时间内丧失规定的功能(即发生故障)的概率记为F(t)，F(t)称为故障概率(或不可靠度)）、性质、公式、计算、画出相应图。二、浴盆曲线：解释说明。三、可靠性的寿命特征：1平均寿命2平均故障间隔时间（MTBF）（a）基本修复（b）完全修复可靠性的主要度量指标：故障率和故障率函数/故障率的定义：工作到某时间尚未故障的产品，在该时刻后单位时间内发生故障的概率。式中 Ns(t)到t时刻尚未故障的产品数，称残存产品数；dr(t)t时刻后，dt时间内故障的产品数。也称为瞬时故障率，单位：1/小时。显然故障率是时间t的函数，或称为故障率函数。在实际工程计算时，可按下式求式中 r(t)时间间隔（t，t+t）内故障的产品数； r(t)从0到t时刻，产品累积故障数； Ns(t)到t时刻尚未故障的产品数； t所取时间间隔； 故障率一般取10-5/小时，即%/103小时（单位时间的百分数）为单位，对于低故障率（高可靠度）的产品，常用10-9/小时为单位，称为菲特（Fit）常用的几种分布类型及其适用范围 R(t)、F(t)、f(t)和(t)之间的相互关系F(t)f(t)R(t)(t)可靠度函数与累积故障分布函数的性质可靠性的寿命特征1.平均寿命“寿命”对不可修复的产品是指发生失效前的工作时间；对可修复产品指相邻两故障间的工作时间，也称故障间隔工作时间。对于不可修复的产品，指产品失效前工作时间的平均值，通常记为MTTF（Mean Time To Failure）。对可修复产品，指故障间隔时间的平均值，记为MTBF（Mean Time Between Failure）。（1）平均失效前工作时间（MTTF）设N0个可修复产品在同样条件下进行实验，测得全部寿命数据为 。则其平均寿命（2）平均故障间隔时间（MTBF）一个可修产品在使用期中，发生了N0次故障，每次故障修复后又如新的一样继续投入工作，其工作时间分别为 ,则其平均寿命为（a）基本修复：基本修复是指产品刚修复后的故障率和修复前的故障率相同。（b）完全修复：对于完全修复的产品，因修复后的状态和崭新的产品完全一样，所以一个产品如果发生了N0次故障，就相当于N0个新产品工作到失效。所以此时可靠度可靠寿命系统可靠性计算串联、并联、混联系统、n中取r模型(r/n)公式：第二章 可靠性数据处理第一节 可靠性数据的收集和数据类型：数据收集、数据类型第二节 可靠性数据的处理和可靠度计算：直方图法、完全寿命样本观测值的R（t）、F（t）计算、不规则截尾寿命数据的可靠度和不可靠度的计算第三章 系统可靠性计算第一节 系统可靠性计算：可靠性框图与可靠性模型、逻辑图和原理图、系统分解第二节 典型可靠性模型计算：串联、并联、表决系统、混联系统公式、计算、特点第三节 复杂系统/最小路集法：路集、最小路集、割集、最小割集定义、计算、函数表达式；布尔真值法（状态枚举法）：计算；联络矩阵法：表达方式与计算；全概率分解法：计算（有向与无向弧）第四节 贮备系统/冷贮备/热贮备1.转换开关完全可靠的冷贮备系统：（1）相同单元组成的冷贮备系统（2）不同单元组成的冷贮备系统（3）多个单元工作的冷贮备系统。2转换开关不安全可靠的冷贮备系统第四章 故障树（事故树）第一节 概述:概念、方法特点、分析程序 、事故树基本符号第二节 事故树的建造/第三节 事故树的数学描述:故障树的结构函数表达式、可靠性框图与事故树转化、据结构函数画出事故树、单调并联系统。单调关联系统具有下属性质：（1）系统中的每个元、部件对系统可靠性都有一定影响，只是影响程度不同而已。（2）系统中所有元、部件故障，则系统一定故障，反之，所有元、部件正常，系统一定正常。（3）系统中故障部件的修复不会使系统由正常转为故障；反之，正常部件故障不会使系统由故障转为正常。（4）任何一个单调关联系统的不可靠性不会比由相同部件构成的串联系统坏，也不会比由相同部件构成的并联系统好。第四节事故树的定性分析：简化最小割集、最小径集、上行法、下行法对故障树求法（方法要点）、布尔代数化简法、对偶树和成功树变换、判别割集和径集数目的方法、最小割集或最小径集表示故障树的结构函数、最小割集和最小径集在事故树分析中的作用、求最小径集第五节 事故树的定量计算 用最小割集、最小径集计算顶上事件概率、顶上事件概率估算第六节 重要度分析/一、结构重要度：计算、排序、以及排序判断、估算利用最小割集或最小径集判断重要度。二、概率重要度：计算、用概率概率重要度对结构重要度排序计算。三、临界重要度分析：计算、排序、重要度分析各个作用第七节 故障模式及影响分析分析方法的特点：(1)故障模式及影响分析是通过原因来分析系统故障(结果)； (2)系统发生故障便可能丧失其功能；(3)该方法是一种定性分析方法 ； (4)该方法适用于产品设计、工艺设计、装备设计和预防维修等环节。故障模式及影响分析的目的和要求：搞清楚系统或产品的所有故障模式及其对系统或产品功能以及对人、环境的影响； 对有可能发生的故障模式，提出可行的控制方法和手段； 在系统或产品设计审查时，找出系统或产品中薄弱环节和潜在缺陷，并提出改进设计意见，或定出应加强研究的项目，以提高设计质量，降低失效率，或减少损失；必要时对产品供应列入特殊要求，包括设计、性能、可靠性、安全性或质量保证的要求；对于由协作厂提供的部件以及对于应当加强试验的若干参数需要制定严格的验收标准；明确提出在何处应制定特殊的规程和安全措施，或设置保护性设备、监测装置或报警系统； 为系统安全分析、预防维修提供有用的资料。故障严酷度等级：(1)故障影响大小； (2)对系统造成影响的范围；(3)故障发生的频率；(4)防止故障的难易； (5)是否重新设计。（1）简单划分法（4）风险矩阵法故障概率等级：A级（经常发生）：发生概率大于产品在该期间总故障率的20，故障率较高；B级（可能发生）：发生概率是在产品在该期间总故障率的1020；C级（偶然发生）：发生概率是在产品在该期间总故障率的110；D级（很少发生）：发生概率是在产品在该期间总故障率的0.11；E级（极少发生）：发生概率在产品在该期间总故障率的0.1，故障极少发生。-a.类（灾难性）：引起发动机空中停车且不易空中启动的故障，或导致机毁人亡；b.类（致命性）：引起发动机性能严重下降地故障，或导致机毁人亡；c.类（临界性）：要提前拆换发动机或影响发动机的故障；d.类（轻度性）：不足以导致提前拆换发动机或寿命降低，但仍需要一定的非计划维修工作的故障。故障模式出现概率等级 严酷度（严重度）致命度分析的目的： 尽量消除致命度高的故障模式； 当无法消除故障模式时，应尽量从设计、制造、使用和维修等方面去降低其致命度和减少其发生的概率 根据故障模式不同的致命度，对零、部件或产品提出相应的不同质量要求，以提高其可靠性和安全性 根据不同情况可采取对产品或部件的有关部位增设保护装置、监测预报系统等措施 为系统安全分析、预防维修提供有用的资料 FMECA的正确性取决于：取决