可靠性设计

1可靠性设计发展史上的标志？

（1）二战末期，德国火箭专家R ·卢瑟(Lusser)首先提出概率乘积法则（将系统的可靠度看成其各子系统可靠度的乘积）。

（2）1957年提出了《军用电子设备可靠性报告》(AGREE 报告)该报告首次比较完整地阐述了可靠性的理论与研究方向。被公认为可靠性工程的奠基性文件。

2机械可靠性设计的主要方法： 概率设计法、故障树分析法（FTA ）、失效模式、影响及危害性分析法（FMECA ）。

3平均无故障时间：对于不可修产品指发生失效前的工作时间。

平均故障间隔时间：对于可修产品指相邻两次失效间的工作时间。

4零件可靠性设计的基本模型：应力—强度模型又称干涉模型，是零件可靠性设计的基本模型。

5机械系统的可靠度取决于哪两个因素：（1）机械零部件本身的可靠度，即组成系统的各个零部件完成所需功能的能力。（2）机械零部件组合成系统的组合方式，即组成系统各个零件之间的联系形式。

6可靠性寿命试验按照试验截止情况分为哪几类：完全寿命试验、截尾寿命试验 （定时截尾、定数截尾）。

7产品的可靠性包括哪几个方面：包括固有可靠性、使用可靠性和环境的适应性三个方面。 常用的可靠性特征量：可靠度、失效率、平均寿命、可靠寿命、中位寿命、维修度、有效度、失效概率（或不可靠度）等。

8可靠性分析中常用的分布有哪些：指数分布、正态分布、对数正态分布、威布尔分布。 9系统可靠性模型：系统可靠性模型是为预计或估算产品的可靠性所建立的可靠性框图和数学模型，它包括基本可靠性模型和任务可靠性模型。系统可靠性模型主要包括串联系统、并联系统、混联系统、贮备系统、复杂系统等。

10可靠性寿命试验分为哪几类：（1）按寿命试验的性质：贮存寿命试验、工作寿命试验、加速寿命试验 （2）按寿命试验的进行方式：完全寿命试验、截尾试验（定时截尾试验、定数截尾试验）

11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。 12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。

13失效率：失效率是工作到某时刻尚未失效的产品，在该时刻后单位时间内发生失效的概率。

14变异系数：标准差/期望= C 是一个无量纲的量，表示了随机变量的相对分散程度。

15故障树分析法：以故障树为工具，分析系统发生故障的各种途径，计算各个可靠性特征量，对系统的安全性或可靠性进行评价的方法称为故障树分析法。

16故障模式影响及危害性分析：FMECA （故障模式、影响和危害性分析）是通过分析产品所有可能的失效模式，来确定每一种失效对产品的安全、性能等要求的潜在影响，并按其影响的严重程度及其发生的概率对失效模式加以分类，鉴别设计上的薄弱环节，以便采取适当措施，消除或减轻这些影响。

17路集： 路集是一些底事件的集合，当这些底事件同时不发生时，顶事件必然不发生(即系统成功)，一个路集代表了系统成功的一种可能性。

σμ=C

18割集：割集是能使顶事件(系统故障)发生的一些底事件的集合，当这些底事件同时发生，顶事件必然发生。

19可靠性试验：可靠性试验是为了分析、验证、定量评价以及提高产品的可靠性水平而进行的各种试验的总称。

20加速寿命试验：在保持原有失效机理的情况下，“强化”试验条件，使受试样本加速失效，缩短试验时间，以便在较短时间内预测或估计产品在正常工作条件下的可靠性或寿命指标。

21可靠性工作的意义：（1）可靠性高的产品具有安全性提高产品的可靠性，可以防止事故和

故障的发生，尤其避免灾难性事故的发生（2）可靠性高的产品具有实用性提高产品的可靠性，可以减少停机时间和维护人员，提高产品使用率（3）可靠性高的产品能创造大的经济效益

22可靠性工程的主要内容：可靠性设计、可靠性分析与试验、可靠性制造、检验与管理、可靠性使用与维修。

23机械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。2、确定产品的可靠性指标及其等级。3、可靠性预测。4、合理分配产品的可靠性指标值。5、以规定的可靠性指标值为依据对零部件进行可靠性设计。

24失效率曲线包括哪几个阶段，各有什么特点：1、早期失效期：递减型，随工作时间的增加迅速降低2、偶然失效期：恒定型，失效率低，近似看作常数3、耗损失效期：递增型，随工作时间的增加急速增加

25机械可靠性设计相比常规设计有什么优点：1可靠性设计中应力、强度数值成曲线分布，安全系数也是分布函数，较科学地反映了实际情况，具有真实性2在机械可靠性设计中，考虑到强度会随时间的增长而减弱，可靠度的表达有时间性，由此可靠性设计可以预测零件的寿命3在可靠性设计中，考虑到环境条件对产品可靠性和寿命的影响，所以可靠性设计具有环境性4可靠性设计包括产品从设计制造到使用、管理过程的全生命周期，所以其具有系统性

26机械可靠性设计与常规设计方法的关系有什么不同：相同点：共同的核心内容都是针对所研究对象的失效与防失效问题，建立起一整套的设计计算理论和方法不同点：①设计变量处理方法和运算方法不同。②设计准则含义的不同。

27蒙特卡洛技术的求解过程：(a)根据提出的问题确定各变量之间的确定性函数关系。(b)根据提出的问题构造一个简单、适用的概率模型或随机模型，使问题的解对应于该模型中随机变量的某些特征(例如概率、均值和方差等) 。

(c)根据模型中各个随机变量的分布，在计算机上产生随机数，实现一次模拟过程所需的足够数量的随机数。通常先产生均匀分布的随机数，然后生成服从某一分布的随机数。

(d) 根据概率模型的特点和随机变量的分布特性，设计和选取合适的抽样方法，并对每个随机变量进行随机抽样。这里的抽样方法有直接抽样、分层抽样、相关抽样、重要抽样等。

(e) 按所建立的模型进行仿真计算，求出问题的一个随机解。

(f) 统计分折模拟试验结果，给出问题的概率解以及解的精度估计。

28如何建立系统可靠性模型：1确定系统所要的功能2确定系统的故障判据3确定系