可靠性工程2014.3

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1、5. 可靠性分配可靠性分配5.1 概述概述5.2 可靠性分配的准则可靠性分配的准则5.3 典型系统常用的可靠性分配方法典型系统常用的可靠性分配方法 5.3.1 串联系统的可靠性分配串联系统的可靠性分配 5.3.2 并联系统的可靠性分配并联系统的可靠性分配 5.3.3 有约束条件的产品任务可靠性分配方法有约束条件的产品任务可靠性分配方法5.4 可靠性分配注意事项可靠性分配注意事项1、可靠性分配的概念系统可靠性分配就是将使用方提出的，在系统设计任务书(或合同)中规定的可靠性指标，从上而下，由大到小，以整体到局部，逐步分解，分配到各分系统，设备和元器件。5.1 概述概述2 2、可靠性、可靠性预计和预

2、计和分配的关系分配的关系 预计预计是根据系统的是根据系统的元件、部件和分系统元件、部件和分系统的可靠性来推测系统的可靠性来推测系统的可靠性。的可靠性。 是一个局部到整体、是一个局部到整体、由小到大、由下到上由小到大、由下到上的过程，是一种的过程，是一种综合综合的过程。的过程。 分配分配是把系统规定是把系统规定的可靠性指标分给分的可靠性指标分给分系统、部件及元件，系统、部件及元件，使整体和部分协调一使整体和部分协调一致。致。 是一个由整体到局是一个由整体到局部、由大到小、由上部、由大到小、由上到下的过程，是一种到下的过程，是一种分解分解过程。过程。 可靠性可靠性维修性维修性安全性安全性保障性保障

3、性可靠性目标可靠性目标比比 较较更更 改改设设 计计系统可靠性指标系统可靠性指标分配给分系统分配给分系统分配给设备分配给设备技术条件技术条件系统可靠性预计系统可靠性预计分系统可靠性预计分系统可靠性预计设备可靠性预计设备可靠性预计可靠性、维修性、安可靠性、维修性、安全性和保障性分析全性和保障性分析调研调研单元可靠性预计单元可靠性预计确定可靠性指标和设计准则确定可靠性指标和设计准则评评估估3、系统可靠性分配的目的和用途、系统可靠性分配的目的和用途目的是使各级设计人员明确其可靠性设计要求，目的是使各级设计人员明确其可靠性设计要求，根据要求估计所需的人力、时间和资源，并研究根据要求估计所需的人力、时间

4、和资源，并研究实现这个要求的可能性及办法。实现这个要求的可能性及办法。根据系统设计根据系统设计任务书任务书中规定的可靠性指标，按一中规定的可靠性指标，按一定的方法分配给组成系统的分系统、设备和元器定的方法分配给组成系统的分系统、设备和元器件，并写入与之相对应的件，并写入与之相对应的设计任务书设计任务书。如同性能如同性能指标一样，可靠性指标是设计人员在可靠性方面指标一样，可靠性指标是设计人员在可靠性方面的一个设计目标。的一个设计目标。4、可靠性分配的分类、可靠性分配的分类基本可靠性分配基本可靠性分配任务可靠性分配任务可靠性分配5、可靠性分配的特点、可靠性分配的特点这两者这两者有时是相互矛盾有时是

5、相互矛盾的，提高产品的任务可靠性，的，提高产品的任务可靠性，可能可能会会降低其基本可靠性，反之亦然。降低其基本可靠性，反之亦然。在可靠性分配时，要两者之间的在可靠性分配时，要两者之间的权衡权衡，或采取其他不，或采取其他不相互影响的措施。相互影响的措施。6、可靠性分配程序、可靠性分配程序明确系统可靠性参数指标要求分析系统特点选取分配方法（同一系统可选多种方法）准备输入数据进行可靠性分配验算可靠性指标要求5.2 可靠性分配的原理和准则可靠性分配的原理和准则（系统的可靠性指标）（系统的可靠性指标）（对系统设计的综合约束条件）（对系统设计的综合约束条件）1、可靠性分配的原理、可靠性分配的原理系统可靠性

6、分配是求解下面的基本不等式 对于简单串联系统而言，上式就转换为 如果对分配没有任何约束条件没有任何约束条件，则上两式可以有无数个解可以有无数个解；有约束条件，也可能有多个解。因此，可靠性分配的关键在于要确定一个方法，通过它能得到合理的可靠性分配值的唯一解唯一解或有限数量解。或有限数量解。*21),(SniSRRRRRR *21),(SniSgRRRRg )()()()()(*21tRtRtRtRtRSni 对于复杂度高的分系统、设备等，应分配较低的可靠性指标，因为产品越复杂，其组成单元就越多，要达到高可靠性就越困难并且更为费钱。 对于技术上不成熟的产品，分配较低的可靠性指标，对于这种产品提出高

7、可靠性要求会延长研制时间，增加研制费用。对于处于恶劣环境条件下工作的产品，应分配较低的可靠性指标，因为恶劣的环境会增加产品的故障率。当把可靠度作为分配参数时，对于需要长期工作的产品，分配较低的可靠性指标，因为产品的可靠性随着工作时间的增加而降低。对于重要度高的产品，应分配较高的可靠性指标，因为重要度高的产品的故障会影响人身安全或任务的完成。分配时还应结合维修性、保障性，如可达性差的产品，分配较高的可靠性指标，以实现较好的综合效能等。对于已有可靠性指标、货架产品或使用成熟的系统或产品，不再进行可靠性分配，同时，在进行可靠性分配时，要从总指标中剔除这些单元的可靠性值。5.3 典型系统常用的可靠性分

8、配方法典型系统常用的可靠性分配方法1.等分配法（平均分配法）等分配法（平均分配法） 将系统的可靠度平均分配给各单元的方法。 对于n个子系统组成的串联系统，设子系统的可 靠度为Ri，则系统的可靠度为： 即 5.3 .1串联系统的可靠性分配串联系统的可靠性分配nSnSiRRR 1niniSRRR1nsi/*等分配法适用设计初期，方案论证阶段，当产品没有继承性，产品定义并不十分清当产品没有继承性，产品定义并不十分清晰时晰时所采用的最简单的分配方法。可用于基本可靠性和任务可靠性的分配。例例5-1 某型抗荷服是由衣面、胶囊、拉链三个部分串联组成，若要求该抗荷服的可靠度指标为0.9987，试用等分配法确定

9、衣面、胶囊、拉链的可靠度指标。解：由题意知该系统为串联系统， 应用等分配法确定可靠度指标： 99957. 09987. 033*SRRRR拉链胶囊衣面9987. 0*sR2.评分分配法评分分配法适用于方案论证阶段和初步设计阶段，缺乏可靠性数据情况下，通过有经验的设计人员或专家对影响可靠性的几种因素进行评分几种因素进行评分，进行综合分析而获得各单元产品之间的可靠性相对比值，根据评分情况给每个分系统或设备分配可每个分系统或设备分配可 靠性指标。靠性指标。主要用于分配系统的基本可靠性和分配串联系基本可靠性和分配串联系统的任务可靠性统的任务可靠性，一般假设产品服从指数分布 评分因素和评分原则评分因素和

10、评分原则复杂度复杂度根据组成单元的元部件数量，以及它们组装的难易程度来评定，最复杂的评最复杂的评1010分分，最简单的评1分。技术水平技术水平根据目前的技术水平和成熟程度来评定，水平最低的评水平最低的评1010分分，水平最高的评1分。工作时间工作时间单元工作时间最长的评单元工作时间最长的评1010分，分，最短的评1分。环境条件环境条件单元工作过程中会经受极其恶劣而严经受极其恶劣而严酷的环境条件的评酷的环境条件的评1010分分，环境条件最好的评1分。 为第i个单元的评分数；为第i个单元，第j个因素的评分数；为系统的评分总数；为第i个单元的评分系数；分配给每个单元的故障率；为系统的可靠性指标*si

11、iC/iiC 41jijirniio评分分配法原理分配步骤分配步骤确定系统的基本可靠性指标，对系统进行分析，确定评分因素。确定该系统中“货架”产品或已单独给定可靠性指标的产品。聘请评分专家，专家人数不宜过少（至少5人）。产品设计人员产品设计人员向评分专家介绍产品及其组成部分的构成、工作原理、功能流程、任务时间、工作环境条件、研制生产水平等情况或专家通过查阅相关技术文件获得相关信息。评分。首先由专家按照评分原则给各单元打分，填写评分表格再由负责可靠性分配的人员，将各专家对产品的各项评分综合，即每个单元的4个因素评分为各专家评分的平均值，填写表格。按公式分配各单元可靠性指标。例例5-2发动机有燃油