设计与分析--可靠性术语

1、设计与分析1 可靠性工程 reliability engineering 为了达到产品的可靠性要求而进行的一套设计、研制、生产和试验工作。(GJB451-90) 使可靠性得到实现的一系列设计、研制和制造任务。(防务采办术语-98) 指获得可靠性的一组设计、研制和制造工作。(MIL-STD-785B-80、MIL-STD-721C-81) 2 可靠性计算 reliability accounting 为确定和分配产品的定量可靠性要求，预计和评估产品的可靠性量值而进行的一系列数学工作。(GJB451-90) 系一组数学工作，它确定并分配定量的可靠性要求，预计并测定定量的可靠性完成情况。(防务采办术

2、语-98) 建立和分配可靠性的定量要求，并预计和度量可靠性定量要求的一套数学工作。(MIL-STD-721C-81) 3 可靠性模型 reliability model 为预计或估算产品的可靠性所建立的框图和数学模型。(GJB451-90) 用于预计或估计产品可靠性的一种数学模型。(GB/T3187-94) 4 可靠性框图 reliability block diagram 对于复杂产品的一个或一个以上的功能模式，用方框表示的各组成部分的故障或它们的组合如何导致产品故障的逻辑图。(GJB451-90) 对于复杂产品的一个或多个功能模式，用方框表示的各组成部分的故障或它们的组合如何导致产品故障的

3、框图。(GB/T3187-94)5 可靠性分配 reliability allocation/reliability apportionment 为了把产品的可靠性定量要求按照给定的准则分配给各组成部分而进行的工作。(GJB451-90) 产品设计阶段，将产品的可靠性定量要求按给定的准则分配给各组成部分的过程。(GB/T3187-94) 6 可靠性预计 reliability prediction 为了估计产品在给定的工作条件下的可靠性而进行的工作。 估计时应考虑到产品各组成部分的可靠性、设计水平、工艺条件及系统协调性等因素。(GJB451-90) 根据产品各组成部分的可靠性预测产品在规定的工

4、作条件下的可靠性所进行的工作。(GB/T3187-94) 7 降额 derating 元器件使用中承受的应力低于其额定值，以达到延缓其参数退化，提高其使用可靠性的目的。通常用应力比和环境温度来表示。(GJB/Z 35-93) 低于额定应力或降低某一应力以换取提高另一应力来使用一个产品。(GJB451-90) (a) 对某一产品所加的应力低于额定值，或(b)在某一应力场降低某一产品的额定值，而允许在另一应力场增加其额定应力值。(MIL-STD-721C-81) 为提高可靠性，将元器件或产品设计成按较低的应力水平工作的工程。(ECSS-P-001A-96) 8 容错 fault tolerance

5、 系统或程序在出现特定的故障情况下能继续运行的能力。(GJB3385-98、MIL-STD-1309D-92) 出现故障或差错时，功能单元继续完成规定功能的能力。(ISO/IEC DIS2382-14-96) 在出现有限数目的硬件或软件故障的情况下，系统仍可连续正确运行的内在能力。(GB/T11457-95) 产品在它的某个组成部分出现故障的情况下，仍能执行规定功能的属性。(GB/T3187-94、ECSS-P-001A-96) 编者注：在GB/T3187-94中此定义称为“故障裕度”。 9 冗余 redundancy 用多于一种的途径来完成一个规定功能。(GJB451-90) 产品中具有多于

6、一种手段执行同一种规定功能。(GB/T3187-94) 采用一种以上的方式来完成某一给定的功能，其完成功能的各种方式不一定要求相同。(MIL-STD-721C-81) 产品可靠性保证的一种方法，它是靠利用补充手段和(或)能力来达到的，这些补充是相对于为完成要求功能所必需的最少手段和(或)能力而言。(27.002-89) 零件或分系统的备份，当原来的零件或分系统出现故障时能保证工作。(防务采办术语-98) 10 工作冗余/热储备 active redundancy所有冗余同时处于工作状态。(GJB451-90) 执行规定功能的所有手段同时处于工作状态的冗余。(GB/T3187-94) 所有的贮备

7、产品同时处于工作状态的贮备。(MIL-STD-721C-81) 11 备用冗余/冷储备 standby redundancy 只有当原来完成功能的设备失效后才启动的替代设备。(MIL-STD-721C-81) 执行规定功能的一部分手段处于工作状态，而其余部分在需要之前处于不工作状态的冗余。(GB/T3187-94) 只有当原来工作的冗余发生故障后，替代冗余才开始工作。(GJB451-90) 12 关键项目 critical item 关键项目指的是由于复杂性、应用现代化技术、潜在故障的影响或预期的可靠性问题而需要特别注意的那些项目。使一个产品项目列入关键项目清单的某些典型情况如下： a. 该项

8、目的故障会直接导致人员的伤亡； b. 该项目的故障会严重影响系统工作或使系统达不到任务目标(单点故障)； c. 该项目的故障会妨碍取得为评定任务目标是否实现所必需的数据； d. 从要求的性能或可靠性来看，该项目曾有不良工作履历； e. 由于当前技术水平所限，在预期的应用中对该项目提出了很苛刻的性能要求； f. 该项目缺少充分的自身履历，同已证明具有高可靠性的其他项目又没有相似性，因而，对该项目的可靠性没有把握； g. 该项目的制造需要现代化工艺技术； h. 该项目所受应力超过了“降额”准则； i. 该项目的使用有限制，或储存寿命有限，或经受环境条件有限制，使得有必要对其储存或使用进行控制； j

9、. 已知该项目在加工、转载、运输、储存或试验时需要特殊的保护措施； k. 该项目的过去履历、特性、功能或加工表明对该项目的研制生产始终进行跟踪是必要的。(MIL-STD-1543B-88) 对工程项目产生不能接受的风险的项目，并且要求专门的注意或控制，除项目不需要如此分类之外。(ECSS-P-001A-96) 13 耐久性关键件 durability critical part/component 指必须满足耐久性设计要求的零部件。它一般是昂贵的，或更换是不经济的,又可能影响飞机功能和战备状态的零部件。耐久性关键件包括影响飞行安全的重要零部件，也包括其他一些重要零部件。主要从功能可靠和经济性来

10、考虑，它主要控制1mm以下疲劳裂纹的萌生和扩展。在耐久性设计中应当用分析、研制试验和参照类似飞机(装备)使用经验确定耐久性关键件，并在全尺寸耐久性试验中加以验证。最后的耐久性关键件清单应征得订购方同意。对耐久性关键件应进行重点的分析、试验、生产质量控制和维护。选择耐久性关键件一般与选择损伤容限(断裂)关键件同时进行。(根据参考文献60、118编写) 指这样一种部件，其失效会因维修和(或)零件修理及更换所要求的费用过高而对系统或分系统性能造成重大的经济影响，但如果不进行维修或零件更换将会严重地降低系统或分系统的性能和战备完好性。这些部件不是安全关键的或任务关键的。(MIL-STD-1798-88

11、)14 非耐久性关键件 durability non-critical component 指这样一种部件，其失效对系统或分系统性能造成的经济影响较轻微，但要求给予维修和(或)修理或更换以保证能继续执行功能。这些部件通常在生产过程中不要求给予特别的注意，并可以按修复性维修或预防性维修的方式加以维护。(MIL-STD-1798-88) 15 损伤容限关键件 damage tolerance critical parts 又叫断裂关键件，它们必须是影响飞行安全的重要零部件，主要控制1mm以上的裂纹扩展。应当指出，耐久性关键件和断裂关键件的划分并没有严格的界限，只是从它们在结构的安全性、经济性和裂纹

12、扩展的后果有所不同、或侧重点不一样时，必须满足和应用各自对应的准则、要求、设计分析和试验方法来划分的。由于实际结构和载荷谱的复杂性，有时很难区分这两类关键件，往往需要引自类似飞机的实际使用经验作出适当的判断，对于某些特别重要的零部件，为了可靠起见，可以同时列入这两类关键件清单之中。(根据参考文献60、118编写)16 失效模式 failure mode 故障的表现形式。如短路、开路、断裂、过度耗损等。(GJB451-90) 编者注：在GJB451-90中此定义称为“故障模式”。 可观察到发生机理的影响，如短路、开路、断裂、过度磨损等。(ECSS-P-001A-96) 失效模式是产品发生失效的方

13、式。(MIL-STD-1543B-88) 由于机理性原因引起的失效，即：短路、开路、断裂、过度损耗。(MIL-STD-721C-81)17 故障模式 fault mode 相对于给定的规定功能，故障产品的一种状态。(GB/T3187-94) 18 失效机理 failure mechanism 引起失效的物理、化学和生物等变化的内在原因。(GJB451-90) 引起失效的物理、化学或其他的过程。(GB/T3187-94) 导致失效的物理、化学、电的、热的、或其他的过程。(MIL-STD-721C-81) 19 失效原因 failure cause 直接导致失效或引起性能降低进一步发展为失效的那些

14、物理或化学过程、设计缺陷、工艺缺陷、零件使用不当或其他过程。(GJB1391-92) 引起失效的设计、制造或使用阶段的有关事项。(GB/T3187-94) 引起产品产生故障的现象、过程、事件和状态。(27.002-89) 20 失效影响 failure effect 故障模式对产品的使用、功能或状态所导致的结果。故障影响一般分为局部的，高一层次的和最终影响三级。(GJB451-90)失效模式对产品的使用、功能或状态所具有的影响。失效后果分为局部效应，更高一级和最终效应。(MIL-STD-721C-81) 失效影响是指失效模式引起的后果，包括一次性和二次性影响。要考虑初期影响和长期影响，还应考虑

15、所有工作模式。(MIL-STD-1543B-88) 由于产品故障所造成的现象、过程、事件和状态。(27.002-89) 编者注：GJB451-90中此定义称为“故障影响”。 21失效判据 failure criterion 由技术规范和(或)设计(方案设计)文件所规定的产品能工作状态受到破坏的一种标志或 几种标志的集合。(27.002-89) 22严酷度 severity 失效模式所产生后果的严重程度。严酷度应考虑到失效造成的最坏的潜在后果，并应根据最终可能出现的人员伤亡、系统损坏或经济损失的程度来确定。(GJB1391-92) 23危害度 criticality 对某种故障模式的后果及其出现

16、频率的综合度量。(GJB451-90) 对某种失效模式的后果及其发生概率的综合度量。(GJB1391-92) 对失效模式及其出现频率所产生后果的相应度量。(MIL-STD-721C-81) 表征故障后果标志的集合。 注：故障按危害性分类(例如按与发生故障有关的直接或间接损失程度，或按故障发生后恢复的工作量分类)由技术规范和(或)设计(方案设计)文件所规定，这些规定根据技术经济和安全的考虑与订货方协商确定。(27.002-89)24 失效分析 failure analysis 发生故障后，通过对产品及其结构、使用和技术文件等进行逻辑系统地研究，以鉴别故障模式，确定故障原因和失效机理的过程。(GJ

17、B451-90、GJB/Z91-97) 编者注：在GJB451-90中此定义称为“故障分析”。 为确定和分析失效机理、失效原因及失效后果对失效的产品所作的系统的检查。(GB/T3187-94) 在失效后，通过对产品的结构、使用和技术文件的逻辑的、系统性检查，来鉴别失效，并确定失效机理及其基本原因。(MIL-STD-721C-81) 25 失效模式与影响分析 failure mode and effect analysis (FMEA) 分析产品中每一个潜在的故障模式并确定其对产品所产生影响，以及把每一个潜在故障模式按它的严酷程度予以分类的一种分析技术。(GJB451-90) 编者注：在GJB4

18、51-90中此定义称为“故障模式与影响分析”。 分析系统中每一可能的失效模式的方法。目的是确定其后果或其对系统的影响，并将每一可能的失效按照严重程度进行分类。(MIL-STD-721C-81)26 故障模式与影响分析fault modes and effects analysis(FMEA) 研究产品的每个组成部分可能存在的故障模式并确定各个故障模式对产品其他组成部分和产品要求功能的影响的一种定性的可靠性分析方法。(GB/T3187-94、IEC50(191)-90) 27 失效模式、影响与危害性分析failure modes, effects and criticality analysis

19、(FMECA) 分析产品中每一潜在的失效模式并确定其对产品所产生的影响，以及把每一个潜在失效模式按它的严重程度及其发生概率予以分类的一种分析技术。(GJB/Z91-97) 28故障模式、影响与危害度分析 fault modes, effects and criticality analysis(FMECA) 同时考虑故障发生概率与故障危害度等级的故障模式与影响分析。(GB/T3187-94、IEC50(191)-90) 28 热分析 thermal analysis 通过对所有热源以及其扩散的可能路径的确认和热温度差的计算，来确定所有热敏感元件安装位置的温度，并核查确认不会有元件暴露在温度超过

20、在电路应力分析和最坏情况分析所确定的温度环境中，从而保证设计的性能和固有可靠性不会被不合适的热特性所破坏。(NHB5300.9-91) 29 故障树 fault tree 用以表明产品哪些组成部分的故障模式或外界事件或它们的组合将导致产品发生一种给定的故障模式的逻辑图。(GJB451-90) 表示产品的哪些组成部分的故障模式或外界事件或它们的组合导致产品的一种给定故障模式的逻辑图。(GB/T3187-94) 30 故障树分析 fault tree analysis(FTA) 通过对可能造成产品故障的硬件、软件、环境、人为因素进行分析，画出故障树，从而确定产品故障原因的各种可能组合方式和(或)其

21、发生概率的一种分析技术。(GJB451-90) 以故障树的形式进行分析的方法。它用于确定哪些组成部分的故障模式或外界事件或它们的组合可能导致产品的一种已给定的故障模式。(GB/T3187-94) 31 电路容差分析 circuit tolerance analysis 预测电路性能参数稳定性的一种分析技术。研究电子元器件和电路在规定的使用条件范围内，电路组成部分参数的容差对电路性能容差的影响。(GJB/Z89-97) 32 电路和元件应力分析 circuit and item stress analysis 电路及元件应力分析，确立元件应力同电路、模块、部件(单元)、分系统和系统的性能及可靠性

22、之间的关系，包括确定由环境效应、辐射效应、老化、输入与输出极限、初始工作点和初始容差等引起的最坏情况参数变动所产生的影响。(MIL-STD-1543B-88) 33 潜在通路分析 sneak circuit analysis 在产品的所有组成部分均正常工作的条件下，确定能抑制正常功能或诱发不正常功能的潜在通路的一种分析技术。(GJB451-90)设所有元件均正常工作时，以判明潜在通路为目的而实施的程序，这些潜在通路会引起有害的作用或妨碍所要求的功能。(MIL-STD-721C-81) 34 潜在状态 sneak condition 潜在状态是在即使所有部件的功能都正常时也会导致产生不需要的功能

23、或阻碍所要求功能的一种状态，它可以是电气、机械、化学或软件的状态。潜在状态包括： a. 潜通路(sneak paths)。这是一种在即使根本不发生部件故障时也会导致产生不需要功能或阻碍所要求功能的电流通路。 b. 潜定时(sneak timing)。这是一些能导致产生不需要的功能或阻碍需要功能的不协调的硬件工作程序或逻辑工作程序。 c. 潜指示(sneak indicators)。这是一些使传感器或其显示装置的工作或控制失常，从而指示出虚假或含糊的系统状态的电路。 d. 潜标志(sneak labels)：这是在控制器和工作台上会导致操作者出错的不准确的说明或术语。(MIL-STD-1543B

24、-88) 35 耐久性分析 durability analysis 用于发现呈现“早期”耗损失效的部件和过程，隔离失效的根源并确定可以采取的纠正措施。它是一种确定产品的寿命期限，制订维修政策和产品质量改进计划的有效方法。(根据参考文献 109 编写)耐久性分析在飞机结构耐久性设计的整个过程中起着主导作用。它指导耐久性设计的各个阶段，以逐步实现并证实用户对所设计的飞机结构的寿命、可靠性要求；为耐久性试验提供依据并解释耐久性试验结果；指导用户合理地使用、维修；并预估飞机在变化的服役使用载荷/环境中寿命、可靠性的变化情况。耐久性分析的重点对象是耐久性关键件，分析的目标是计算它们的经济寿命。在工程上常用的耐久性分析方法分为两类，即裂纹萌生分析方法和断裂力学方法。前者包括细节疲劳额定强度(DFR)法和改进的局部应变法两种；后者包括确定性裂纹扩展方法(DCGA)和概率断裂力学方法(PFMA)。(根据参考文献 118 编写) 36 电路最坏情况分析法 worst case circuit analysis (WCCA) 分析在电路组成部分参数最坏组合情况下电路性能参数偏差的一种非概率统计方法。它是电路容差分析中最常用的方法之一。(根据参考文献37编写