北航14系 保障性分析 大作业
最新北航-系统可靠性设计分析_赵廷弟_综合测试题2
北航-系统可靠性设计分析_赵廷弟_综合测试题21．判断题（共20分，每题2分）(1)（）系统优化权衡的核心是效能、寿命周期费用两个概念之间的权衡。
(2)（）产品的故障密度函数反映了产品的故障强度。
(3)（）对于含有桥联的可靠性框图，在划分虚单元后得到的可靠性框图应是一个简洁的串、并联组合模型。
(4)（）提高机械零件安全系数，就可相应提高其静强度可靠度。
(5)（）相似产品可靠性预计法要求新产品的预计结果必须好于相似的老产品。
(6)（）并非所有的故障都经历潜在故障再到功能故障这一变化过程。
(7)（）故障树也是一种可靠性模型。
(8)（）事件树中的后续事件是在初因事件发生后，可能相继发生的非正常事件。
(9)（）电子元器件是能够完成预定功能且不能再分割的电路基本单元。
(10)（）与电子产品相比，机械产品的失效主要是耗损型失效。
2．填空题（共20分，每空1分）(1)系统效能是系统、及的综合反映。
(2)产品可靠性定义的要素为、和。
(3)可靠性定量要求的制定，即对定量描述产品可靠性的及其。
(4)应力分析法用于阶段的故障率预计。
(5)在进行FMEA之前，应首先规定FMEA从哪个产品层次开始到哪个产品层次结束，这种规定的FMEA层次称为，一般将最顶层的约定层次称为。
(6)故障树构图的元素是和。
(7)事件的风险定义为与的乘积。
(8)PPL的含义是。
(9)田口方法将产品的设计分为三次：、和。
3．简答题（20分）（1）（10分）画出典型产品的故障率曲线，并标明：1)故障阶段；2)使用寿命；3)计划维修后的故障率变化情况。
（2）（10分）什么是基本可靠性模型？什么是任务可靠性模型？举例说明。
4．（10分）题图4(a)、(b)两部分是等价的吗？请说明理由。
当表决器可靠度为1，组成单元的故障率均为常值 时，请推导出三中取二系统的可靠度和MTBCF表达式。
(a)(b)题图45．（10分）四个寿命分布为指数分布的独立单元构成一个串联系统，每个单元的MTBF分别为：300、500、250和150小时。
北航数值分析报告大作业一
北京航空航天大学数值分析大作业一学院名称自动化专业方向控制工程学号 ZY1403140学生许阳教师玉泉日期 2014 年 11月26 日设有501501⨯的实对称矩阵A ，⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡=5011A a b c b c c b c b a其中，064.0,16.0),501,,2,1(64.0)2.0sin()024.064.1(1.0-==⋅⋅⋅=--=c b i e i i a ii 。
矩阵A 的特征值为)501,,2,1(⋅⋅⋅=i i λ，并且有||min ||,501150121i i s λλλλλ≤≤=≤⋅⋅⋅≤≤1.求1λ，501λ和s λ的值。
2.求A 的与数4015011λλλμ-+=kk 最接近的特征值)39,,2,1(⋅⋅⋅=k k i λ。
3.求A 的(谱数)条件数2)A (cond 和行列式detA 。
一 方案设计1 求1λ，501λ和s λ的值。
s λ为按模最小特征值，||min ||5011i i s λλ≤≤=。
可使用反幂法求得。
1λ，501λ分别为最大特征值及最小特征值。
可使用幂法求出按模最大特征值，如结果为正，即为501λ，结果为负，则为1λ。
使用位移的方式求得另一特征值即可。
2 求A 的与数4015011λλλμ-+=kk 最接近的特征值)39,...,2,1(=k k i λ。
题目可看成求以k μ为偏移量后，按模最小的特征值。
即以k μ为偏移量做位移，使用反幂法求出按模最小特征值后，加上k μ，即为所求。
3 求A 的(谱数)条件数2)(A cond 和行列式detA 。
矩阵A 为非奇异对称矩阵，可知，||)(min max2λλ=A cond(1-1)其中m ax λ为按模最大特征值，min λ为按模最小特征值。
detA 可由LU 分解得到。
因LU 均为三角阵，则其主对角线乘积即为A 的行列式。
二 算法实现1 幂法使用如下迭代格式：⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⋅===⋅⋅⋅=------||max |)|sgn(max ||max /),,(111111)0()0(10k k k k k k k k Tn u u Ay u u u y u u u β任取非零向量 (2-1)终止迭代的控制理论使用εβββ≤--||/||1k k k ， 实际使用εβββ≤--||/||||||1k k k(2-2)由于不保存A 矩阵中的零元素，只保存主对角元素a[501]及b,c 值。
可靠性工程技术(北航可靠性研究所培训资料)220页
10 培训教程
表1 基本可靠性与任务可靠性
基本可靠性 在规定条件下产品无故
障工作能力的度量 考虑所有需要维修保
障的故障 采用冗余，降低基本
可靠性 通常低于或等于任务
可靠性
主要参数：平均故障间隔时间（MTBF）
任务可靠性 产品完成规定任务能力
不可修复产品的一种基本可靠性参数。其度量方法为：在 规定的条件和规定的期间内，产品寿命单位总数与故障产品总 数之比。
18 培训教程
2.1.2 可靠性定量要求——主要指标参数
d.平均首次故障前时间 mean time to first failure (MTTFF) 可修复产品的一种基本可靠性参数。其度量方法为：在规
2.1.2 可靠性定量要求——主要参数特征量
a. 可靠度 可靠性的概率度量，其符号为R(t) 例如: R(t)=0.95，0.99等。
b. 平均故障间隔时间 mean time between failures (MTBF) 可修复产品的一种基本可靠性参总次数 比。 c. 平均故障前时间 mean time to failures (MTTF)
1 可靠性和可靠性工程概述 1.1 可靠性工作的基本原则
f. 尽可能通过规范化的工程途径, 开展各项可靠性 工作;
g. 必须加强对研制和生产过程中可靠性工作的监督 和控制;
h. 应充分重视使用阶段的可靠性工作, 以尽快达到 可靠性的目标值;
i. 在选择可靠性工作项目时, 应根据各种因素对工 作项目的适用性和有效性进行分析, 以选择效费 比高的工作项目。
a.目的 通过制定并贯彻产品可靠性设计准则，把有助于保证、提高
【航空航天】可靠性、维修性和保障性（共19页）
国外直升机可靠性、维修性和保障性发展综述1. 引言可靠性、维修性和保障性(RMS)是响影军用直升机作战效能、作战适用性和寿命周期费用的关键特性。
特别是在现代高技术战争中，RMS成为武装直升机战斗力的关键因素。
美国武装直升机AH-64“阿柏支”由于在研制中重视RMS工作，具有较高的RMS水平，保证AH-64具有较的战备完好性和任务成功概率。
在1990年12月至1991年4月的海湾战争中，美国陆军101师攻击直升机营的8架AH-64直升机，突袭伊拉克，摧毁了通往巴格达沿途的雷达站，为盟国空军执行空战任务开辟了空中通道，仅在2月28日，第一武装分队的AH-64摧毁了36辆坦克，俘获了850名伊军官兵。
在海湾战争中，美军出动了288架AH-64，累计飞行18700小时，仅有一架AH-64被地面炮火击落，在“沙漠盾牌”和“沙漠风暴”行动中，AH-64的能执行任务率分别达到80%和90%，超过了设计要求。
AH-64的战例充分表明，RMS是现代武装直升机形成战斗力的基础，是发挥其作战效能的保证，也是现代军用直升机设计中必须考虑的、与性能同等重要的设计特性。
2. 国外直升机RMS技术的发展随着直升机在现代战争中和国民经济建设中的作用及地位的日益提高，直升机RMS越发引起各工业发达国家的重视，特别是对直升机可靠性和安全性问题早就得到重视；随着武装直升机的应用与发展、机载雷达及火控系统的可靠性及维修性也相继引起各国军方的重视；近十多年来，尤其是海湾战争之后，为了满足现代高技术战争的需要，要求直升机具有快速出动能力和高的战备完好性，降低武装直升机的寿命周期费用，要求直升机具有低的维修工时、少量维修人力、少量备件和良好的测试性和保障性。
总的说来，近50年来，国外直升机RMS技术的发展大至可划分为如下3个阶段。
2.1 50年代中期至60年代末期50年代中期或末期开始研制或60年代初期开始研制、在60年代投入服役的直升机，如美国的CH-47A、CH-53A、AH-1A、AH-56A、OH-58A、UH-1A等。
北航可靠性故障模式影响及危害度分析FMECA课件
FMECA虽是有效的可靠性分析方法，但并非万能。 它不能代替其他可靠性分析工作。应注意FMECA一 般是静态的、单一因素的分析方法。在动态方面还 很不完善，若对系统实施全面分析还需与其他分析 方法（如FTA、ETA等）相结合。
2024/3/4
17
故障模式
故障与故障模式
8
2 故障模式影响分析FMEA
初始约定层次产品
约定层次产品
代 产品 功
码
或
能
功能
标志
1
对每一 产品的 每一故 障模式 采用一 种编码 体系进 行标识
2
记录被 分析产 品或功 能的名 称与标
3
简要描 述产品 所具有 的主要 功能
任务
分析人员
故 故 任务
障
障 阶段
模
原
与
式
因
工作 方式
4
根据故 障模式 分析的 结果简 要描述 每一产 品的所 有故障 模式
2024/3/4
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实施FMECA应注意的问题
强调“谁设计、谁分析”的原则
“谁设计、谁分析”的原则，也就是产品设计人员 应负责完成该产品的FMECA工作，可靠性专业人员 应提供分析必须的技术支持。
实践表明，FMECA工作是设计工作的一部分。“谁 设计、谁分析”、及时改进是进行FMECA的宗旨， 是确保FMECA有效性的基础，也是国内外开展 FMECA工作经验的结晶。如果不由产品设计者实施 FMECA，必然造成分析与设计的分离，也就背离了 FMECA的初衷。
有效性。对分析提出的改进、补偿措施的实现予以跟踪 和分析，以验证其有效性。这种过程也是积累FMECA工 程经验的过程。
2024/3/4
基于性能保障分析的飞机备件需求预测模型
的 产 品 保 障 策 略 。鉴 于 目 前 飞 行 训 练 任 务 期 间 备 件 需 求 量 预 测 方 法 与 定 期 维 修 保 障 模 式 顶 层 指 标 相 脱 节 ,预 测 结
果 无 法 适 应 飞 行 训 练 及 面 向 性 能 保 障 的 需 求 ，文 章 通 过 基 于 性 能 的 保 障 性 分 析 方 法 ,给 出 了 基 于 性 能 保 障 分 析 的
基于性能保障分析的飞机备件需求预测模型
涂继亮 ' 余 洪 、余 松 、王 彦 晓 1
( 1 .江西洪都航空工业集团有限责任公司650所 ，南 昌 330024;2.南昌航空大学信息工程学院，南 昌 330063)
摘 要 :基于性能的后勤保障其实质就是购买性能而不是传统的购买产品和服务。 目前这已成为美国国防部首选
2019 年 第 34卷 第 4期
海军航空工程学院学报 Journal of Naval Aeronautical and Astronautical Universit(2019)04-0356-07
DOI: 10.7682/j.issn.l673-1522.2019.04.004
随着国内正在推行的基于性能的后勤保障工作
收 稿日期：2 0 1 9 -0 5 -2 9 ;修 回 日 期 ：2019-06-22 基 金 项 目 ：国 家 自 然 科 学 基 金 资 助 项 目 （71862025, 6 1 861033);江 西 省 教 育 厅 科 技 资 助 项 目 （GJJ180521) 作 者简介：涂 继 亮 （1 9 8 0 - ) ,男 ，高级主任设计师，博士后。
备件需 求 规 划 流 程 ; 以维修保障费用最低为目标，飞机使用可用度、备 件 保 障 概 率 、备件利用率等保障性指标为约
北航系统可靠性设计分析赵廷弟综合测试题.doc
1．判断题（共20分，每题2分，答错倒扣1分）(1)（）系统可靠性与维修性决定了系统的可用性和可信性。
(2)（）为简化故障树，可将逻辑门之间的中间事件省略。
(3)（）在系统寿命周期的各阶段中，可靠性指标是不变的。
(4)（）如果规定的系统故障率指标是每单位时间0.16，考虑分配余量，可以按每单位时间0.2进行可靠性分配。
(5)（）MTBF和MFHBF都是基本可靠性参数。
(6)（）电子元器件的质量等级愈高，并不一定表示其可靠性愈高。
(7)（）事件树的后果事件指由于初因事件及其后续事件的发生或不发生所导致的不良结果。
(8)（）对于大多数武器装备，其寿命周期费用中的使用保障费用要比研制和生产费用高。
(9)（）所有产品的故障率随时间的变化规律，都要经过浴盆曲线的早期故障阶段、偶然故障阶段和耗损故障阶段。
(10)（）各种产品的可靠度函数曲线随时间的增加都呈下降趋势。
2．填空题（共20分，每空2分）(1)MFHBF的中文含义为。
(2)平均故障前时间MTTF与可靠度R(t)之间的关系式是。
(3)与电子、电器设备构成的系统相比，机械产品可靠性特点一是寿命不服从分布，二是零部件程度低。
(4)在系统所处的特定条件下，出现的未预期到的通路称为。
(5)最坏情况容差分析法中，当网络函数在工作点附近可微且变化较小、容差分析精度要求不高、设计参数变化范围较小时，可采用；当网络函数在工作点可微且变化较大，或容差分析精度要求较高，或设计参数变化范围较大时，可采用。
(6)一般地，二维危害性矩阵图的横坐标为严酷度类别，纵坐标根据情况可选下列三项之一：、或。
3．简要描述故障树“三早”简化技术的内容。
（10分）4．写出故障率、可靠度及故障密度函数的定义式，推导出三者的关系式，并最终推导出可靠度与故障率函数的关系式。
（20分）5．如题6图 (a)所示系统，表示当开关E 打开时，发电机A 向设备B 供电，发电机C 向设备D 供电。
如果发电机A 或C 坏了，合上开关E ，由发电机C 或A 向设备B 和D 供电。
北航可靠性课件3
可靠性验收试验
模拟实际使用环境，对产品施加工作应力，验证批生 产产品的可靠性是否保持在规定的水平，即产品经过 生产期间的工艺、工装、工作流程变化后的可靠性。
2019/5/16
4
可靠性验证
概念
在设计定型阶段和试用阶段，对产品的可靠性是否达 到合同规定的要求给出结论性意见所需进行的鉴定、 考核或评价工作的总称
目的
及早发现和纠正研制缺陷 考核装备可靠性特性在装备研制结束时能达到的水平，
以判定（或确定）规定的要求是否达到，为装备定型 提供依据 为装备到部队服役后提供使用、维修、保障等所需的 信息
为装备后期改进提供所需的信息
2019/5/16
5
可靠性验证
目标定位：在目前的各种约束的条件下，给出一个可以切 实可行的方法与程序，通过这些方法验证得出接受的结论
6
验证策略
以设计定型的过程为主线
将可靠性的验证融入到常规定型的过程中，可靠性验 证工作是定型工作不可分割的一部分
给定条件下的验证
从管理和技术两部分考虑
管理：总体方案、工作计划；组织机构与职责分工
技术：验证的方法、实施手段(技术)
验证方法的核心
统计/技术方案 信息
验证的剖面
GJB450A在可靠性工作项目中规定的可靠性试验： 环境应力筛选 可靠性研制试验 可靠性增长试验 可靠性鉴定试验 可靠性验收试验
2019/5/16
2
可靠性试验
环境应力筛选试验(ESS—Environment Stress
Screen)
在产品出厂前或使用前，有意将环境应力施加到产品 上，以便发现和排除不良元器件、制造工艺和其他原 因引入的缺陷造成的早期故障。
系统可靠性模型
系统可靠性模型
_可靠性框图模型
孙博
办公室：为民楼535房间 电话：10-82313214
E-mail：sunbo@ 北航可靠性与系统工程学院
2014年12月
• 复杂产品应该如何建模？
• 如何根据系统组成部件/单元的故障规律来推 断系统的故障规律？
• 可见，尽管单元故障率都是常数，但并联系统 的故障率不再是常数。
λ
λ1>λ2
λ1 λ
λ2
λs(t)
λ1=λ2 λs(t)
t
t
并联模型故障率曲线
2014/12/31
北航可靠性与系统工程学院
11
并联模型（续）
• 当系统各单元的寿命分布为指数分布时，对于 n个相同单元并联系统，有
Rs (t) 1 (1 et )n
1
2
n
• 其数学模型为：
n
RS (t) 1 1 Ri (t) i 1
2014/12/31
北航可靠性与系统工程学院
9
并联模型（续）
• 当系统各单元的寿命分布为指数分布时，对于 两单元并联系统，有
1 2
2014/12/31
Rs (t) e1t e2t e(12 )t
n
Ri (t)
n
e e it
it
i1
i 1
i 1
2014/12/31
北航可靠性与系统工程学院
7
串联模型（续）
• 当各单元的寿命分布均为指数分布时，系统的
寿命也服从指数分布，系统的故障率为各单元
的故障率之和。
s
ln(Rs (t)) t
北航可靠性-故障模式影响及危害性分析案例教学2
每一故 品或功 产品
障模式 能的名 所具
采用一 称与标 有的
种编码 志 主要
体系进
功能
行标识
2020/3/19
故障模 式
故障 原因
任务阶 故障影响
段与 工作方 局部
式 影响
高一 层次 影响
最终 影响
严酷度
故障检 测方法
设计改进措施 使用补偿措施
备注
4
5
6 7 8 9 10 11
12
13
根据故 根据故 根据任 根据故障影响分析 按每个 根据产 根据故障影响、主要记录
这种故障对顺桨系统的功能无影响，仅轻度 Ⅳ类 影响产品有效使用和操作。
2020/3/19
11
危害性分析
进行定性的危害性分析之前须明确给出故障模式发生概 率等级定义。结合航空产品的特点，给出升降舵系统故 障发生概率等级定义
故障模式发生
等级 定义
概率的特 故障模式发生概率（在产品使用时间内）
征
A 经常发生
设计改进措施等
2020/3/19
2
产品描述
J16-G10A螺旋桨顺桨系统 螺旋桨除了在工作范围内能变距外,还能固定在 顺桨位置,即桨叶对飞机飞行时产生最小阻力这 样一种位置.
2020/3/19
正常位置
顺桨位置
3
产品描述
功能及组成
2020/3/19
4
产品描述
2020/3/19
5
产品描述
2020/3/19
2020/3/19
10
故障模式影响分析
严酷度类别定义：结合航空产品的特点，确定升降舵系 统严酷度类别定义
严酷度类别
严重程度定义
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自行车关键结构保障性方案课程：保障性分析技术教师：郭霖翰目录1.引言 (3)1.1.自行车 (3)1.2.自行车的保障方案 (3)2.自行车的结构及部件 (4)2.1.自行车的结构 (4)2.2.自行车的组成 (4)2.3.自行车的部件 (5)3.故障模式影响分析（FMEA） (7)4.维修工作项目确定分析（CMIA） (23)5.使用与维修任务分析（O&MTA） (26)6.结论 (30)1.引言1.1.自行车自行车，又称脚踏车或单车，通常是二轮的小型陆上车辆。
人骑上车后，以脚踩踏板为动力，是绿色环保的交通工具。
自行车的车架、轮胎、脚踏、刹车、链条等25个部件中，其基本部件缺一不可。
其中，车架是自行车的骨架，它所承受的人和货物的重量最大。
按照各部件的工作特点，大致可将其分为导向系统、驱动系统、制动系统：1.导向系统：由车把、前叉、前轴、前轮等部件组成。
乘骑者可以通过操纵车把来改变行驶方向并保持车身平衡。
2.驱动（传动或行走）系统：由脚蹬、中轴、牙盘、曲柄、链条、飞轮、后轴、后轮等部件组成。
人的脚的蹬力是靠脚蹬通过曲柄，链轮、链条、飞轮、后轴等部件传动的，从而使自行车不断前进。
3.制动系统：它由车闸部件组成、乘骑者可以随时操纵车闸，使行驶的自行车减速、停驶、确保行车安全。
此外，为了安全和美观，以及从实用出发，还装配了车灯，支架等部件。
1.2.自行车的保障方案保障性反映系统与保障能力相关的设计特性，是装备的设计特性和计划的保障资源能满足平时战备完好性和战时利用率要求的能力。
保障方案是保障系统的完整的总体描述，它满足装备的保障要求并与设计方案及使用方案相协调。
保障方案的内容包括使用保障方案和维修保障方案，其中使用保障方案是完成使用任务所需的装备保障的描述，包括动用准备方案、能源补充、弹药装挂、储存方式、运输方式和特殊保障；维修保障方案是装备采用的维修级别、维修原则、各级维修级别的主要工作等的描述，包括维修类别、维修级别及任务、维修原则、诊断方案、保障约束条件等。
保障性要求包括：使用和维修人力和人时要求、人员技能水平要求、使用和保障费用要求、在维修级别可修复系统故障的目标比率、使用环境平均停机时间、使用环境再次出动时间、标准化和互操作要求、寿命周期费用、材料贮存要求、和修理级别。
保障性分析是确保保障性要求在装备的设计过程得以考虑的各种技术与方法的综合与应用。
其作用包括：（1）提出和确定与保障有关的设计因素以影响装备设计，使装备设计既满足任务要求又便于实施保障；（2）在研制装备的过程中，尽早的确定影响保障和费用的主导因素，以便确定分析工作的重点，并及时制定改进的目标和解决办法；（3）提出装备使用与维修所需的各类保障资源的要求，以便进行保障资源的研制与采购；（4）利用分析所得的数据资料形成保障性分析记录，建立统一的保障数据库，以便于装备设计和综合保障工作的使用。
装备的保障性分析主要进行两个方面的工作，即确定装备的作战使用特性、保障特性和制定保障性要求，及保障资源要求分析。
国军标中保障性分析的项目包括：（1）100系列，保障性分析的工作的规划与控制，目的是为保障性分析制定计划和提出评审要求；（2）200系列，装备与保障系统的分析，目的是通过与比较系统的对比和保障性、费用、战备完好性主导因素分析，确定保障性初定目标和有关保障性的设计目标值、门限值及约束；（3）300系列，备选方案的制定与评价，目的是优化新研装备的保障方案并研制在费用、进度、性能和保障性之间达到最佳平衡的装备系统；（4）400系列，确定保障资源要求，目的是确认新研装备在使用环境中的保障资源要求并制定停产后保障计划；（5）500系列，保障性评估。
本文主要选取自行主要功能结构的某些部件进行相关的保障性分析，包括故障模式影响分析（FMEA）、以可靠性为中心的维修分析（RCMA）、维修工作项目确定分析（CMIA）和使用与维修任务分析（O&MTA）。
最后根据分析结果，给出简要的自行车建议保障方案。
2.自行车的结构及部件2.1.自行车的结构根据图1所示的自行车（010000）结构图，将自行车按功能划分为三大主要系统：控制系统，如刹车握把、前夹器、变速器等；支架系统，如座垫、上管等；传动系统，如轮胎、链条、飞轮等。
2.2.自行车的组成车体部分：包括车架、前叉、车把、鞍座和前叉合件等，是自行车的主体。
自行车(20张)传动部分包括脚蹬、曲柄、链轮、链条、中轴和飞轮等，由人力踩动脚蹬，通过以上传动件带动车轮旋转，驱车前行。
行动部分：即前后车轮、包括前后轴部件、辐条、轮辋（车圈）、轮胎等。
安全装臵：包括制动器（车闸）、车灯、车铃、反射装臵等。
根据需要，还可增加一些附件，如支架、衣架、保险叉、挡泥板、气筒等。
另外，装有变速机构的运动车、竞赛车、山地车等还装有变速控制器和前后拨链器等。
2.3.自行车的部件车架部件是构成自行车的基本结构体，也是自行车的骨架和主体，其他部件也都是直接或间接安装在车架上的。
车架部件的结构形式有很多，但总体可以分为两大类：即男式车架和女式车架。
由于自行车是依靠人体自身的驱动力和骑车技能而行驶的，车架便成为承受自行车在行驶中所产生的冲击载荷以及能否舒适、安全地运载人体的重要结构体，车架部件制造精度的优劣，将直接影响乘骑的安全、平稳、和轻快。
一般辐条是等径的，为了减轻重力，也有制成两端大、中间小的变径辐条，还有为了减少空气阻力将辐条制成扁流线型。
外胎：分软边胎和硬边胎两种。
软边胎断面较宽，能全部裹住内胎，着地面积比较大，能适宜多种道路行驶。
硬边胎自重轻，着地面积小适宜在平坦的道路上行驶，具有阻力小，行驶轻快等优点。
外胎上的花纹是为了增加与地面的摩擦力。
山地自行车的外胎宽度特别宽，花纹较深也是适应越野山地用。
脚蹬部件：脚蹬部件装配在中轴部件的左右曲柄上，是一个将平动力转化为转动力的装臵，自行车骑行时，脚踏力首先传递给脚蹬部件，然后由脚蹬轴转动曲柄，牙盘，中轴，链条飞轮，使后轮转动，从而使自行车前进。
因此脚蹬部件的结构和规格是否合适，将直接影响骑车人的放脚位臵是否合适，自行车的驱动能否顺利进行。
脚踏：可分为整体式脚踏和组合式脚踏。
无论什么款式的脚踏都必须有脚踏面，必须安全可靠，具有一定的防滑性能，可以选用橡胶、塑料或金属材料制造。
脚踏必须转动灵活。
前叉部件：前叉部件在自行车结构中处于前方部位，它的上端与车把部件相连，车架部件与前管配合，下端与前轴部件配合，组成自行车的导向系统。
转动车把和前叉，可以使前轮改变方向，起到了自行车的导向作用。
此外，还可以起到控制自行车行驶的作用。
前叉部件的受力情况属悬臂梁性质，故前叉部件必须具有足够的强度等性质。
链条：链条又称车链、滚子链，安装在连轮和飞轮上。
其作用是将脚踏力由曲柄、链轮传递到飞轮和后轮上，带动自行车前进。
链轮：用高强度钢材制成，保证其达到需要的拉力。
飞轮：飞轮以内螺纹旋拧固定在后轴的右端，与链轮保持同一平面，并通过链条与链轮相连接，构成自行车的驱动系统。
从结构上可分为单级飞轮和多级飞轮两大类。
单级飞轮又称为单链轮片飞轮，主要由外套、平挡和芯子、千斤、千斤簧、垫圈、丝挡几钢球等零件组成。
其单级飞轮工作原理：当向前踏动脚踏是，链条带动飞轮向前转动，这时飞轮内齿和千斤相含，飞轮的转动力通过千斤传到芯子，芯子带动后轴和后轮转动，自行车就前进了。
当停止踏动脚踏板时，链条和外套都不旋转，但后轮在惯性作用下仍然带动芯子和千斤向前转动，当反向踏动脚踏时，外套反向转动，会加速千斤的滑动，使“嗒嗒”声响得更急促。
多级飞轮是自行车变速装臵中的一个重要部件。
多级飞轮是在单级飞轮的基础上，增加几片飞轮片，与中轴上的链轮结合，组成各种不同的传递比，从而改变了自行车的速度。
图1 自行车结构图在本文中，主要选取导向系统（010100）的刹车握把（010101）、支架系统（010200）的座垫（010201）、传动系统（010300）的轮胎（010301）和链条（010302）四个部件进行保障性分析。
3.故障模式影响分析（FMEA）在保障性分析中，故障模式影响分析（简称FMEA）的目的是通过系统分析，确定系统、外场可更换单元（LRU）、车间可更换单元（SRU）在设计和制造过程中所有可能的故障模式，以及每一故障模式的原因及影响，以便确定装备的修复性维修工作项目，并给RCMA提供故障模式、原因及影响输入。
通过在保障性分析中执行FMEA，可以提出保障系统的维修保障要求，并得到检测手段、拆装工具、所需备件、人员、技术资料等与规划保障资源相关的信息。
保障性分析中FMEA方法一般分为硬件FMEA方法和修复性维修工作项目确定方法。
在进行自行车的故障模式影响分析时，首先分析出产品可能存在的各种故障模式，然后分析这些故障能否通过改进设计来消除或用预防性维修来减缓。
并确定相应的修复性维修工作项目。
在此基础上，就可以考虑将工作项目分解为故障的诊断、隔离与定位，拆卸与分解，更换故障件（或原件修复），组装和安装、调试等作业。
从而可以提出检测手段、拆装工具、所需备件、人员、技术资料等与规划保障资源相关的信息。
并给RCMA提供故障模式、原因及影响输入。
本例选取自行车的四个部件进行FMEA分析，见表1所示。
表1 自行车FMEA分析表格初始约定层次：自行车010000 任务：自行车结构FMEA分析审核：第1 页• 共1 页约定层次：导向系统010100，支架系统010200，传动系统010300 分析人员：袁航批准：填表日期：2012年6月6日910以可靠性为中心的维修分析（RCMA）以可靠性为中心的维修分析（简称RCMA），是按照以最少的维修资源消耗保持装备固有可靠性和安全性的原则，应用逻辑决断的方法确定装备预防性维修要求的过程。
在保障性分析过程中，通过RCMA可以确定预防性维修的工作项目和要求，确定其维修工作类型、预防性维修工作的间隔期，从而可以分析提出进行预防性维修工作所需的保障资源。
RCMA方法主要包括以下三项内容：(1)系统和设备以可靠性为中心的维修分析系统和设备以可靠性为中心的维修分析用以确定设备的预防性维修的产品、预防性维修工作类型、维修间隔期及维修级别。
它适用于各种类型的设备预防性维修大纲的制订，具有通用性。
(2)结构以可靠性为中心的维修分析结构以可靠性为中心的维修分析用以确定结构项目的检查等级、检查间隔期及维修级别。
它适用于大型复杂设备的结构部分。
此处所指的结构包括各承受载荷的结构项目。
(3)区域检查分析区域检查分析用以确定区域检查的要求，如检查非重要项目的损伤，检查由邻近项目故障引起的损伤。
它适用于需要划分区域进行检查的大型设（装）备。
根据需要，选择系统和设备以可靠性为中心的维修分析方法对自行车进行RCMA。