质量及可靠性工程----答案北科大

质量及可靠性工程2010-2011学年第一学期
1、
什么是故障树分析法？在那些工作中可以应用故障树分析法？故障树分析法的程序是什么？（10分）
答：①故障树分析法简称FTA ，是系统可靠性和安全性分析的重要工具之一。

FTA 是以系统所不希望发生的一个事件（顶事件）作为分析目标，通过逐层向下推溯所有可能的原因，每层推溯其直接原因，从而找出系统内可能存在的元件失效、环境影响、人为失误以及程序处理等硬件和软件因素（各种底事件）与系统失效之间的逻辑关系，并用倒树状图形表示出来。

③故障树分析法不仅可用于解决工程技术中的可靠性问题，而且也可用于经济管理的系统工程问题，也可用于作为管理人员及维修人员的一个形象的管理、维修指南。

用来培训长期使用大型复杂系统的人员也很合适。

2、 某一系统的可靠性逻辑框图如图所示，若各单元相互独立，且单元可靠度分别
为10.99R =，20.98R =，30.97R =,40.96R =,50.98R =,求该系统的可靠度。

（20 分）
对于串联：
1
()n
i i R t =∏
对于并联：n
1
()1[1()]s i
i R t R t ==--∏
3、
设系统由A 、B 、C 三个子系统串联组成。

已知各子系统可靠度
0.9A R =,0.8B R =,0.85C R =。

要求系统可靠度*0.7S R =。

试对3个子系统进行可靠度再分配。

（20分）
4、
例5.6 一个系统由3个子系统串联组成，通过预计得到它们的可靠度分别为0.7, 0.8, 0.9，则系统可靠度R s ＝0.504，而规定的系统的可靠度R s *＝0.65，试对3个子系统进行可靠度再分配。

解：
(1)已知 R s *＝0.65，n ＝3
(2)把原子系统的可靠度由小到大排列为 R 1＝0.7， R 2＝0.8， R 3＝0.9
(3)确定K O ，令R 3+1＝1.0，由式(3.9)计算 j=1，r 1＝[R s */R 2•R 3•R 4]1/1＝0.903> R 1
j=2，r 2＝[R s */R 3•R 4]1/2
＝0.85> R 2 j=3，r 1＝[R s */ R 4]1/3＝0.866< R 3 因此，K O ＝2
(4)计算R 0，由式(3.10)计算 R 0＝[R s */ R 3•R 4]1/2＝0.85
(5)得到R 1＝R 2＝R 0＝0.85，R 3＝0.9
(6)验算系统可靠度
R s ＝
R i ＝R 02•R 3＝0.852•0.9＝0.65
5、 “3σ±”准则的含义是什么？3σ±的大小与工件加工质量有何关系？（8分）
6、
稳健设计的基本思想是什么？与传统设计有何不同？（8分）
答：稳健设计就是通过调整设计变量及控制其容差使可控因素和不可控因素当与设计值发生变差时仍能保证产品质量的一种工程方法。

换言之，若作出的设计即使在各种因素的干扰下产品质量也是稳定的，或者用廉价的零部件能组装出质量上乘、性能稳定与可靠的产品，则认为该产品的设计是稳健的.
（1）稳健设计的基本思想是把产品的稳健性设计到产品和制造过程中，通过控制源头质量来抵御大量的下游生产或顾客使用中的噪声或不可控因素的干扰，这些因素包括环境湿度、材料老化、制造误差、零件间的波动等等。

（2）健设计不仅提倡充分利用廉价的元件来设计和制造出高品质的产品，而且使用先进的试验技术来降低设计试验费用，这也正是稳健设计对传统思想的革命性改变，为企业增加效益指出了一个新方向。

7、
工序能力及工序能力指数的含义是什么？（8分）
答：所谓工序能力是指处于稳定状态下的实际加工能力，工序能够稳定地生产出产品的能力
工序能力指数是表示工序能力满足产品技术标准（产品规格、公差）的程度，以Cp 表示，其数学表达式为：Cp=T/6♭ 其中，T 为公差幅度，♭为总体标准差。

8、 设某一试验有两个因子A 和B ，因子A 有两个水平A1、A2，因子B 有两个水平
B1、B2，进行全因子设计，试验结果见下表。

试分析因子A 、B 的主效应及交互效应。

（8分）
9.某班组日生产轴套1024个，其外径尺寸及偏差为20.100.30φ±，随即抽取100个样本，抽样结果见下表，其中19.99,0.09633mm μσ==。

（18分）
1）
画出本次抽样检测的直方图及其分布曲线，并根据分布曲线进行工序质
量分析；
2） 计算本次抽样的工序能力指数；
3） 根据工序能力指数进行工序质量分析，并给出相应的工艺改进措施。