可靠性理论基础知识
可靠性设计大作业
零部件的可靠性设计班级：学号：姓名：文威威摘要:本学期选修了电子设备可靠性工程，对这项科学有了更深的了解，进一步了解了本学科在工业生产和科学研究上的重要性。
据国外有关资料介绍，在船用电子设备的故障原因中，属设计不合理的占40%,电子元器件质量问题约占30%,曲操作和维护引起的故障占1 0 %,由制造工艺引起的故障约占1 0 %;对我国某炮瞄雷达现场故障统计数据分析表明，约有25%以上是山设计不合理所造成的。
引言:在可靠性技术迅速发展的今天，从指标试验评价发展到从指标论证、设计、原材料选择到工艺控制及售后服务的全过程的综合管理和评价，许多产品打出“零失效”的王牌。
产品的可黑性在很大程度上取决于设计的正确性, 而这乂基于零部件的可靠性设计。
零部件的可鼎性设计是以提高产品可靠性为LI的、以概率论与数理统汁理论为基础，综合运用数学、物理、丄程力学、机械工程学、人机工程学、系统工程学、运筹学等多方面的知识来研究机械工程的最佳设计问题。
利用可黑性设讣,可以降低元器件及系统的使用失效率，降低设备的成本，提高设备的可鼎性。
电子设备可靠性设计技术主要包括热设计、降额设汁、动态设计、三防设计、电磁兼容设计、振动与冲击隔离设计等。
正文：国内外的实践经验表明，机械结构的可靠性是由设计决定的，而由制造、安装和管理来保证的。
因此将概率设计理论和可黑性分析与设计方法应用于机械结构设讣中，才能得到既有足够安全可靠性，乂有适当经济性的优化结构。
这样，以估计结构系统可鼎度为LI标的、以概率统讣和随机过程理论为基础的、以各种结构分析技术为工具的多种结构可鼎性分析与设计方法迅速发展oRaize r综述了一次二阶矩法和以一次二阶矩法为基础的现代可靠性分析理论。
赵国藩等建立了广义随机空间内考虑随机变量相关性的结构可靠度实用分析方法，扩大了现有可幕度计算方法的适用范围。
并且贡金鑫和赵国藩还研究了原始空间内的可靠性分析方法，这种方法不需要将非正态随机变量映射或当量正态化为正态随机变量，因而特别适合于当随机变量的概率分布函数不存在显式时可靠度的讣算。
结构可靠度课程
结构可靠度课程在工程领域中，结构安全是非常重要的一个方面。
为了保证结构的安全性，需要结构可靠度的知识。
因此，高校中也设置了结构可靠度课程。
下面将介绍关于该课程的一些基本信息和教学安排。
一、课程简介结构可靠度课程主要是以可靠性理论为基础，涉及到结构在安全性方面的问题。
该课程主要的教学内容包括结构可靠度分析原理、可靠性基本理论、工程结构安全分析、结构抗震可靠分析、结构可靠度设计以及计算机辅助可靠性分析方法等。
此外，该课程还会介绍结构安全方面的现状和风险评估与管理，让学生对结构的安全评估有更为系统的了解。
二、课程教学安排本课程是大学中的选修课程，一般开设在工程、土木等相关专业。
课程教学一般采取讲授与实验相结合的方式进行，既涵盖了理论知识的学习，也侧重于实践能力的提升。
下面将就课程安排进行详细阐述。
1.理论讲授方面课程的理论部分主要由教师讲授，包括可靠度检测、可靠度分析等方面的知识。
同时，教师还会邀请资深的工程师或者研究人员来进行相关的报告或者演讲，让学生对该领域的前沿技术有更加深入的了解。
2.实验方面在本课程中，实验是非常重要的一部分。
通过实验，学生能够更加直观地理解课程理论方面的知识并加深对课程核心概念的理解。
实验主要分为三个环节，即实验准备、实验操作以及实验报告撰写。
在实验准备阶段，学生需要制定实验计划，准备实验所需物品，并与教师沟通确认实验的步骤和方法。
实验操作阶段，学生需要根据实验计划进行实验操作，并记录实验数据和试验结果。
实验报告撰写阶段，学生需要分析实验数据，撰写实验报告，并与教师和同学进行分享和讨论。
三、课程收获通过学习这门课程，学生可以对结构可靠性的重要性有更为深入的认识，并能够使用可靠性计算方法对工程结构进行评估和分析。
此外，学生还能够掌握计算机辅助可靠性分析方法，提高学生的实践能力和实用技能。
总之，结构可靠度课程可以为工程专业学生提供更加系统的工程结构安全知识，帮助他们更好地理解这一领域的重要性并能更好地助力工程结构的可靠性提升。
通信原理-基础知识习题及答案
通信原理基础知识 习题集一 填空题1.在数字通信系统中，其重要的质量指标“有效性”和“可靠性”分别对应（传输速率 ）和（差错率）。
2.一个均值为零的平稳高斯窄带噪声，它的包络一维分布服从（ 瑞利分布），而其相位的一维分布是（均匀分布），如果再加上正弦波后包络一维分布服从（ 莱斯分布（广义瑞利分布））。
3.若线性系统的输入过程()t i ξ是高斯型的，则输出()t o ξ是（ 高斯 ）型的。
4.通过眼图，可以观察到（ 码间串扰 ）和（ 高斯白噪声 ）的大小。
5.对2ASK 、2FSK 和2PSK 三种系统的性能进行比较，其中有效性最差的是（ 2FSK ）系统，可靠性最好的是（2PSK ）系统。
6.2PSK 信号在接收端因为载波同步系统中的分频，可能产生载波相位状态转移，发生对信号的错误解调，这种现象称为（倒π现象）。
7. 根据乘性干扰对信道的影响，可把调制信道分为（随参信道）和（恒参信道）两大类。
8.基带传输系统的总误码率依赖于（信号峰值）和（噪声均方根值）之比。
9.调制信道对信号的干扰分为（加性干扰）和（乘性干扰）两种。
10.若线形系统的输入过程是高斯型的，则输出是（高斯）型的。
11.通断键控信号（OOK ）的基本的解调方法有（非相干解调/包络检波法）及（相干解调/同步检测法）。
12.随参信道的传输媒质的三个特点分别为（对信号的耗衰随时间而变）、（传输的时延随时间而变）、（多径传播）。
13.包络检波法的系统误码率取决于（系统输入信噪比）和（归一化门限值）。
14.起伏噪声又可分为（热噪声）、（散弹噪声）及（宇宙噪声）。
15.数字基带信号的功率谱密度可能包括两部分即（连续谱）和（离散谱）。
16.二进制振幅键控信号的产生方法有两种，分别为（模拟幅度调制）和（键控法）。
17.模拟信号是利用（抽样）、（量化）和（编码）来实现其数字传输的。
18.模拟信号数字传输系统的主要功能模块是（A/D ）、（数字传输系统）和（D/A ）。
航空维修理论与发展
航空维修已成为包括装备自身在内的由相互 作用相互依赖的各个要素（包括人、财、物、 信息等）和各个部分（包括各级维修、训练、 科研以及物资供应保障等）所组成的具有 共同目标和特定功能的有机整体
全系统
知识
全寿命
航空装备作为一种人造的实物系统，也有其 技能 产生、发展和衰亡的过程，这个过程有立项 论证、设计、生产制造、使用维修到退役、 报废等一系列过程所组成，也称之为一个寿 命周期。
5、维修级别
由总部、大军区、军（兵）种修理 机构或装备制造厂对装备所进行的 维修，主要完成装备翻修、事故修 理、现代化改装、零备件制作等 由军区空军、师修理机构对装备 所进行的维修，主要完成装备翻 修、一般改装、简单零件制作等
由直接使用装备的单位对装所进行的维 修，主要完成日常维护保养、检查和排 故、机件更换及定期检修等周期性工作 维修级别：按装备维修的范围和深度及其维修时所处场所划分的维修等级。
为了防止产品 达到故障状态 在故障发生前 所采取的工作
备产生故障的故障 根源进行系统化的 识别，在系统性能 退化之前采取措施 进行维修
五、可靠性、维修性和保障性
6
1 、可靠性基础 综合素质良好的专业教师队伍
可靠性
(产品无故 障完成任 务的能力)
应 用 角 度
固有可靠性
使用可靠性
基本可靠性
设 计 角 度
成障碍性差错
三、人素工程与航空维修
2、维修差错及其控制 重视安全教育， 提高安全意识， 做到使其不“忍”。
加强监察、监 督检查，做到 使其“不敢”。
开展防差错 示范辐射与 维 修差错 设计，做到 资源共享 使其“不会”。 的控制
进行系统设计， 做到使其“不能”。
三、人素工程与航空维修
可靠性理论基础知识
可靠性理论基础知识可靠性理论基础知识1.可靠性定义我国军用标准GIB 451A-2005《可靠性维修性保障性术语》中，可靠性定义为：产品在规定的条件下，规定的时间内，完成规定功能的能力。
“规定条件”包括使用时的环境条件和工作条件。
“规定时间”是指产品规定了的任务时间。
“规定功能”是指产品规定了的必须具备的功能及其技术指标。
可靠性的评价可以使用概率指标或时间指标，这些指标有：可靠度、失效率、平均无故障工作时间、平均失效前时间、有效度等。
典型的失效率曲线是浴盆曲线，其分为三个阶段：早期失效期、偶然失效期、耗损失效期。
早期失效期的失效率为递减形式，即新产品失效率很高，但经过磨合期，失效率会迅速下降。
偶然失效期的失效率为一个平稳值，意味着产品进入了一个稳定的使用期。
耗损失效期的失效率为递增形式，即产品进入老年期，失效率呈递增状态，产品需要更新。
1.1可靠性参数1、失效概率密度和失效分布函数失效分布函数就是寿命的分布函数，也称为不可靠度，记为)(t F 。
它是产品或系统在规定的条件下和规定的时间内失效的概率，通常表示为)()(t T P t F ≤=失效概率密度是累积失效概率对时间t 的倒数，记为f(t)。
它是产品在包含t 的单位时间内发生失效的概率，可表示为)()()('t F dtt dF t f ==。
2、可靠度可靠度是指产品或系统在规定的条件下，规定的时间内，完成规定功能的概率。
可靠度是时间的函数，可靠度是可靠性的定量指标。
可靠度是时间的函数，记为)(t R 。
通常表示为?∞=-=>=t dt t f t F t T P t R )()(1)()(式中t 为规定的时间，T 表示产品寿命。
3、失效率已工作到时刻t 的产品，在时刻t 后单位时间内发生失效的概率成为该产品时刻t 的失效率函数，简称失效率，记为)(t λ。
)(1)()()()()()(''t F t F t R t F t R t f t -===λ。
质量与可靠性工程培养方案
质量与可靠性工程培养方案一、培养目标质量与可靠性工程培养的基本目标是培养掌握质量与可靠性工程基本理论和方法，具有较扎实的数学、力学、材料学等基础知识和较深的专业知识，能够在设计、生产、测试和管理过程中，通过计算、实验和系统仿真等手段，保证产品的质量和可靠性，并在工程实践中具有较强综合分析和解决问题的能力的高层次专门人才。
二、培养方案1. 课程设置在培养质量与可靠性工程专业人才时，首先要从课程设置上入手，根据当前行业的需求和发展趋势，合理安排理论课程和实践课程。
理论课程包括数学、物理学、统计学、工程力学、材料学等基础课程，以及质量管理、可靠性工程、系统工程、信号处理、工业工程等专业课程。
实践课程包括实验课程、实习、毕业设计等。
通过这些理论和实践课程的有机结合，学生可以全面掌握质量与可靠性工程的基础理论和方法，并能够灵活运用在实际工程实践中。
2. 课程内容在课程内容上，质量与可靠性工程的培养方案应包括如下内容：（1）质量工程质量概念、质量目标和标准、质量保证、质量控制、质量改进等内容。
（2）可靠性工程可靠性基本概念、可靠性分析、可靠性设计、可靠性测试、可靠性管理等内容。
（3）统计学抽样理论、统计检验、方差分析、充分性检验等内容。
（4）质量管理TQM、6σ等质量管理理论和方法。
（5）系统工程系统工程的基本概念、系统分析、系统设计、系统评估等内容。
（6）工业工程工程经济学、生产计划与控制、物流管理等内容。
3. 实践教学质量与可靠性工程的实践教学是培养高素质专门人才的重要环节。
实践教学应包括实验教学、实习教学和毕业设计。
实验教学旨在培养学生动手能力和实验探究精神，使学生能够熟练掌握质量与可靠性工程的实验技能。
实习教学是通过到企业参观、参与生产实践等形式，让学生了解企业的实际生产过程和管理方式。
毕业设计是学生综合运用所学知识，解决实际问题的重要环节。
4. 实践环节为了增强学生的综合素质和实践能力，学校可以与企业合作，建立实践基地，让学生在企业中参与生产实践，了解企业的具体管理方式，同时学校可以组织学生参加质量认证考试、质检比赛等实践活动，在实践活动中锻炼学生解决问题的能力，提高学生的综合素质。
工程理论知识点总结
工程理论知识点总结工程理论是工程学科的基本理论体系，是工程科学与技术的理论基础。
工程理论是指导工程实践的科学理论体系，是工程实践的理论基础。
工程理论包括工程数学、工程力学、工程热力学、工程流体力学、工程材料力学、工程结构力学、工程振动与维修、工程传热传质传动、工程流体传动、工程机械传动、工程动力学、工程光学、工程声学、工程电磁学等理论。
这些理论对于各类工程实践具有很大的指导作用。
本文将从工程数学、工程力学、工程热力学、工程流体力学和工程材料力学等方面来总结工程理论的知识点。
一、工程数学工程数学是工程学科中的一个重要学科。
它是数学在工程中的应用，是把数学知识用于解决工程问题的一门学科。
工程数学包括微积分、线性代数、概率统计、数值计算等内容。
1. 微积分微积分是研究变化的数学分支。
它包括微分学和积分学两部分。
微分学研究函数的变化率，而积分学研究函数的面积、体积以及反函数。
微积分在工程中有着广泛的应用，例如在工程建筑中，可以利用微积分来计算建筑物的结构强度和稳定性。
2. 线性代数线性代数是一门研究向量、向量空间和线性变换的数学学科。
在工程学中，线性代数有着重要的应用。
例如在机械工程中，可以利用线性代数的知识来研究机械结构的运动规律。
3. 概率统计概率统计是研究随机现象的数学理论。
在工程中，很多问题都带有一定的随机性，例如零件的尺寸、机器的寿命等。
概率统计可以帮助工程师对这些随机现象进行分析和预测，提高工程设计的可靠性。
4. 数值计算数值计算是用数字方法对数学模型进行计算的一门学科。
在工程学中，很多问题由于过于复杂而无法用解析方法求解，这时就需要通过数值计算的方法来求解。
例如有限元分析、有限差分法等都是数值计算的应用。
二、工程力学工程力学是研究物体受力、受力后的变形和运动规律的学科，它是工程学的基础。
工程力学主要包括刚体力学、弹性力学、塑性力学和流体力学等内容。
1. 刚体力学刚体力学是研究刚体运动的学科。
理论知识质量与产品质量
理论知识质量与产品质量产品质量一直是企业和消费者关注的焦点之一。
随着科技的发展和市场竞争的加剧，产品质量的重要性变得愈发显著。
然而，产品质量的提升不仅需要先进的工艺和设备，还需要坚实的理论知识作为支撑。
本文将探讨理论知识质量与产品质量之间的关系，并分析其对企业和消费者的影响。
一、理论知识质量对产品质量的影响1. 理论知识质量是产品设计的指导在产品开发的初期阶段，理论知识质量起着决定性的作用。
具备扎实理论知识的设计师能够准确把握产品的关键要素，避免因为设计不合理而导致的质量问题。
例如，在汽车制造领域，工程师对车辆的材料、结构、力学原理等方面的理论知识掌握程度，直接决定了汽车的安全性和性能。
2. 理论知识质量是生产过程的保障产品质量的稳定性和一致性要求企业在生产过程中严格遵循标准和规范。
然而，标准和规范的设定需要建立在扎实的理论知识基础上。
只有具备科学合理的理论知识，企业才能确保生产过程的可控性，避免因为操作失误或者设备故障而对产品质量产生不利影响。
3. 理论知识质量决定产品创新的能力产品质量的提升不仅仅是对现有产品的再创造，更包括对产品的创新。
而产品创新离不开对前沿科技的了解和掌握。
深入理解和应用新的科学理论、技术方法和成果，能够帮助企业在市场竞争中找到差异化优势，从而提供更高质量的产品。
二、理论知识质量对企业的影响1. 提高企业的核心竞争力企业的核心竞争力在很大程度上来自于其产品质量的优势。
而产品质量的提升需要企业具备全面深入的理论知识。
只有通过不断学习和应用理论知识，企业才能不断改进产品的设计和制造过程，提高产品的可靠性、性能和稳定性，从而在市场中取得领先地位。
2. 增强企业的声誉和品牌形象产品质量不仅仅是企业的内在要求，还是企业形象和声誉的外在体现。
只有通过理论知识的学习和应用，企业才能生产出高质量的产品，赢得消费者的信任和认可，提升品牌形象。
优秀的理论知识质量为企业树立了科技领先、专业可靠的形象，从而获得市场的竞争优势。
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可靠性理论基础知识
1.可靠性定义
我国军用标准GIB 451A-2005《可靠性维修性保障性术语》中，可靠性定义
为：产品在规定的条件下，规定的时间内，完成规定功能的能力。
“规定条件”包括使用时的环境条件和工作条件。
“规定时间”是指产品规定了的任务时间。
“规定功能”是指产品规定了的必须具备的功能及其技术指标。
可靠性的评价可以使用概率指标或时间指标，这些指标有：可靠度、失效率、平均无故障工作时间、平均失效前时间、有效度等。
典型的失效率曲线是浴盆曲线，其分为三个阶段：早期失效期、偶然失效期、耗损失效期。
早期失效期的失效率为递减形式，即新产品失效率很高，但经过磨合期，失效率会迅速下降。
偶然失效期的失效率为一个平稳值，意味着产品进入了一个稳定的使用期。
耗损失效期的失效率为递增形式，即产品进入老年期，失效率呈递增状态，产品需要更新。
1.1可靠性参数
1、失效概率密度和失效分布函数
失效分布函数就是寿命的分布函数，也称为不可靠度，记为)(t F 。
它 是产品或系统在规定的条件下和规定的时间内失效的概率，通常表示为
)()(t T P t F ≤=
失效概率密度是累积失效概率对时间t 的倒数，记为f(t)。
它是产品在
包含t 的单位时间内发生失效的概率，可表示为)()
()('t F dt
t dF t f ==。
2、可靠度
可靠度是指产品或系统在规定的条件下，规定的时间内，完成规定功能的概率。
可靠度是时间的函数，可靠度是可靠性的定量指标。
可靠度是时间的函数，记为
)(t R 。
通常表示为⎰∞
=-=>=t dt t f t F t T P t R )()(1)()(
式中t 为规定的时间，T 表示产品寿命。
3、失效率
已工作到时刻t 的产品，在时刻t 后单位时间内发生失效的概率成为该产品时刻
t 的失效率函数，简称失效率，记为)(t λ。
)
(1)
()()()()()(''t F t F t R t F t R t f t -===λ。
4、不可修复的产品的平均寿命是指产品失效前的平均工作时间，记为MTTF （Mean Time To Failure)。
⎰∞
=0)(dt t R MTTF 。
5、平均故障间隔时间（MTBF ）
平均故障间隔时间是一个标志产品平均能工作多长时间的特征量。
可修产品的平均寿命是指相邻两次故障间的平均工作时间，称为平均无故障工作时间，通常记为MTBF(Mean Time Between Failure)，平均无故障工作时间与可靠度之间的关系表达式为:⎰∞
=0)(dt t tf MFBF 。
2.可靠性模型中常用的失效分布
1.指数分布
指数分布的失效密度函数为 0)(≥=-t e t f t λλ。
式中，λ是常数。
2.正态分布
正态分布记为),(2
σμN ，其分布密度函数为]
)(2
1[221
)(σ
μ
σ
π--=t e t f ，所以
3.对数正态分布
若X 是一个随机变量，且随机变量Y =ln X 服从正态分布),(2σμN ，那么称随机变量X 服从对数正态分布。
X 的分布密度函数为
021
)(]
)ln (2
1[2>=
--t e t
t f t σ
μ
σπ
4.威布尔分布
在可靠性工作中威布尔分布非常有用，因为它是通用公式，通过调整参数可以构成不同的分布，为各种寿命分布特性建立模型。
威布尔分布失效密度函数为 ])(ex p[)()(1m
m t t m t f η
γηγη
---=
-
其中m>0为形状参数；
η>0为尺度参数，或特征寿命（达到该寿命时，失效的概率为63.2%）；
γ为未知参数，最低的寿命。
失效分布函数为F(t)=l —exp[-（t/η)m ]。
5.二项分布
二项分布一般用于描述一个事物只有两种可能状态或结果的情况，如成功和失败，好和坏，并且对所有试验来说，概率都相同，这种分布对可靠性和质量保证工作都很有用。
当产品中好产品（成功）的概率为p ，坏产品（失败）的概率为q 时，抽出n 个样本中有x 个好产品和n-x 个坏产品的概率为
dt e e t R t f t dt e t F t R dt
e
dt t f t F t
t t t
t t
t t
⎰⎰⎰
⎰∞----∞
----
===-==
=222
22
2
2
2
2)(2)(2)(0
2)(0
)()()(21)(1)(21
)()(σμσ
μσμσμλσπσ
π
x
n x x n
q
p C x X P -==)(。
累积分布函数为∑=-=≤r
x x n x x n q p C r X P 0
)(表示抽出n 个样本
中最多有r 个好产品的概率。
6.泊松分布
二项分布在抽样数n 很大而p 较小时，可趋近于泊松分布，即
0,!
lim >==
--∞
→np e k q
p C k
k
n k k n
n λλλ
即概率分布 2,1,0,0,!
)(=>=
=-k e k k x P k
λλλ为泊松分布。
在很短时间（0，t ）
内，出现两次或两次以上事件的概率很小，而出现的次数为一次的概率近似为
t λ。
在时间（0，t ）内事件出现k 次的概率可以表示为t
k e k t k x P λλ-==!
)()(，其中λ为失效率，t 为事件长度，k 为失效次数。