《汽车可靠性设计的用户定义方法》标准全文及编制说明
车辆可靠性设计汇总
NF (t ) N
d dt
F (t )
f (t) 1 d (NF(t) ) N d(t)
其包含：
F(t)
t 0
f
(t
)dt
t
R(t) 1 F (t) 1 0 f (t) t f (t)dt
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车辆可靠性设计
如果间隔时间足够小，图5-1中将变为图5-2,AA线边 的区域和右边的区域分别与和的值相对应。
图5-3为机电产品典型失效模型曲线从图中可以看出 t 被分为三部分，即早期失效期，正常工作期和功能
Page 11
车辆可靠性设计
失效期。在早期失效期时， 产品有较高的失效率，但 是下降很快；在正常工作 期，故障率很低且与时间 变化的关系很小；在功能 失效期，由于寿命或疲劳 的原因不能发挥其作用， 故障率上升很快。
Page 17
车辆可靠性设计
三、维修性及其主要数量指标
维修性及其主 要数量指标
维修度
为了提高产品的可靠性，应该研究和掌握产品的失效规律。 可靠性研究虽然涉及上述三种失效期，但着重研究的是偶 然失效，因为它发生在产品的正常使用期间。
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车辆可靠性设计
从上面的讨论中，可知在t时刻的产品可靠度或失效 概率可以根据故障概率密度函数 f (t) 进行预计，但仍有一 问题,就是如何知道当前正常工作而在下一个单位时间内 失效的概率呢? 为了回答这个问题，引进与产品可靠度 有关的另一个重要概念，称之为产品的失效率，(t用) 表 示，即：
R(t ) N R(t ) N
F (t ) N F (t ) N
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车辆可靠性设计
因 N R(t) + NF (t) 等于N ，有
汽车可靠性 PPT课件
主要内容
▪ 汽车可靠性理论 ▪ 汽车零部件失效理论 ▪ 汽车维护工艺 ▪ 汽车修理工艺 ▪ 汽车零件修复方法 ▪ 汽车维修质量评价 ▪ 主要总成检修
6
汽车可靠性理论基础
一、汽车可靠性概述 ▪ 1. 汽车可靠性：是指汽车产品在规定的使
用条件下，在规定的时间或者规定的里程 内完成规定功能的概率。
▪ 汽车可靠性包含四个要素，即汽车产品、规定条 件、规定时间、规定功能。
▪ 汽车产品的可靠性水平，与制造、 材料、设计水平有关，构成汽车固有可
靠性，对生产成本和经济效益影响。 ②通过可靠性分配，确定各子系统(总成、零部件)的可靠 性指标。
▪ 汽车是复杂的机械电子产品。实现整体的可靠性指标，必须依靠各子系统、 零部件的可靠性加以保证。
③通过可靠性分配，有利于设计部门间的联络和配合。
11
▪ (2)奠基期。20世纪50年代起，可靠性问题愈加突 出。 美国军用雷达：因故障不能工作的时间占84%； 陆军电子设备：在规定时间内有65% ~75%因 故障不能使用。 1952年美国国防部“电子设备可靠性咨询小组”； 1957年发表“军用电子设备的可靠性报告”，提出 了在研制、生产过程中对产品可靠性指标进行试验、 验证和鉴定的方法，以及包装、储存、运输过程中 的可靠性问题及要求。 该报告是电子产品可靠性工作的奠基性文件，可靠 性理论研究开始起步。
设系统下属组件的可靠度分别为分别表示系统和单元的正常工作状态则依据串联系统的定义串联系统中正常事件是交的关系逻辑上为与的关系系统要正常工作必须各子系统都正常工作则有系统正常工作的概率为各单元概率之积因此由于所以33对于指数分布相应组件的失效故障概率分别为并设并联系统的失效故障概率为qs定义
汽车维修工程 （理论）
汽车可靠性设计提纲(20051110打印)
汽车可靠性设计讲课提纲（部分）重庆大学机汽车系 舒红第二章 汽车可靠性评价指标2.1可靠性指标 一、可靠度的定义汽车或零部件在规定的条件，规定的时间内无故障地完成规定功能的概率。
可靠度是在一定置信度下的条件概率（0~1），置信度指的是所求得的R 在多大程度上是可信的。
二、可靠度函数R （t ）设规定时间为t ，产品寿命为T （随机变量）。
R(t)=P(T ≥t) 0≤t<∞(2-1)设有N 件产品，从开始工作到时刻t 发生的故障的件数N f (t)。
平均可靠度估计值置信度50% (2-2)置信度100% 一般当N 足够大三、不可靠度（失效概率）F(t)F(t)表示产品在规定的时间t 内不能完成规定功能的概率，即发生故障的时刻T 小于t 时的概率。
它与R(t)是互补的，即产品失效和不失效是互逆事件。
)(1)()(t R t T t F -=<P = （2-3）1)()(=+t R t F四、失效概率密度函数f(t) 1、失效频率直方图1）取N 件产品作寿命试验（也可以是实际使用的失效统计数据），测量其失效时间；2）将失效时间分为K 个区段：[t o ,t 1]，[t 1,t 2]…[t k-1,t k ]),2,1(1k i t t t i i =-=∆-，共有k 组3）第i 个区段],[1t t i -内，产品失效频数为i N ∆， 失效频率工作到t i 时刻的累积失效频率在处理实际问题时，F i 就是F(t i )的估计值。
4）作出直方图当以单位时间的失效频率tN N i∆⋅∆作为纵坐标时，作出的图称为失效频率密度分布直方图。
每一小方块面积代表这区间的失效频率。
所有矩形的面积之和为1∑∑===∆→=∆⋅∆⋅∆ki iki i N N t t N N 1111 2、失效概率密度函数f(t)N t N N t R f )()(ˆ-=Nt N N t R f )()(-≈)(ˆ)(t R tim t R N ∞→=Nt N t F f )()(≈NN W i i ∆=∑∑===∆=ij jij ji W NNF 11tN t N t N imt f f ∆⋅∆→∆∞→=)(0)( （2-4）设工作到t 时刻的失效数为)(t N f 工作到)(t t N t t f ∆+∆+tN t N t t N t N imt N t N t N im t f f f f ∆⋅-∆+→∆∞→=∆⋅∆→∆∞→=)()(0)(0)( dtdFt t F t t F t N im=∆-∆+→∆∞→=)()(0（2-5）f(t)反映了失效概率随时间变化的平均变化率。
车辆可靠性要点
R(t ) P( X t )
R(t ) 1 r / n
3
车辆可靠性设计
第二章 汽车可靠性基本概念
例1（教材例2-1）：有90个相同的汽车零件进行
疲劳试验。从开始到试验400h内有80个失效，求
该批零件工作到400h的可靠度。
4
车辆可靠性设计
第二章 汽车可靠性基本概念
2、不可靠度（失效概率）
可靠性：指产品在规定的使用条件下、规定的时间内 完成规定功能的能力。
2
车辆可靠性设计
第二章 汽车可靠性基本概念
2.2 可靠性概率指标及函数
1、可靠度
定义：产品在规定条件下和规定时间内，完成规 定功能的概率。 规定的时间：机械 规定的条件：是指产品 产品可靠性明显地 概率：是故障和 规定的功能：在设 所处的外部环境条件， 产品可靠性分析目的： 就是将产品可靠性或失效可 与时间有关，可靠 失效可能性的定 计和制造任何一种 诸如运输条件、储存条 能性的大小，用概率定量地表示出来，以保证产品 度是时间性的质量 量度量，0<值<1. 产品时，都赋予它 件和使用时的环境条件 具有足够的安全水平。 指标 一定的功能等。
11
车辆可靠性设计
第二章 汽车可靠性基本概念
Rt 、F t 、f t 、 t 之间的关系
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车辆可靠性设计
第二章 汽车可靠性基本概念
可靠性函数关系式
离散型
ni F ti 1 n ni R ti n ri 1 1 f (ti ) n t f (ti ) ri 1 1 (ti ) R (ti ) ni t
车辆可靠性设计
第二章 汽车可靠性基本概念
可靠性定义
可靠性概率指标及函数
汽车可靠性的定义
汽车可靠性的定义所谓汽车可靠性，是指汽车在规定的使用条件下，在规定的时间或者规定的里程内完成规定功能的概率。
也就是说汽车在正常的驾驶和道路条件下，一定时间或行驶里程内能够保证正常行驶的程度。
例如，报废条件相同的汽车，有些行驶了几千公里就屡出毛病，要么雨刮器出问题，要么门锁扣不上，要么电窗失灵等等，丧失了部分功能；有些行驶了几千公里没有出现什么问题，一切功能正常。
那么可以说，前者可靠性差，后者可靠性好。
同样是汽车，可靠性差带给用户是烦恼，可靠性好带给用户是享受。
买汽车的人最关注的问题之一是汽车质量，汽车质量的核心实质上就是可靠性。
可靠性是一门学科，它涉及的范围广泛，是一门综合了系统工程、管理工程、价值工程、人机工程、电子计算机技术、产品测试技术以及概率、统计、运筹、物理等多种学科成果的应用科学。
汽车可靠性的主要任务是应用可靠性理论与技术对汽车产品的可靠性进行规划、分析、评审、设计、试验和管理等。
基本内容分为可靠性分析与预测，可靠性设计、可靠性试验和可靠性管理等部分。
例如，对产品结构可靠性和性能可靠性进行全面分析，将概率统计的基本理论应用到设计中去，将载荷、应力、尺寸、材料的机械性能视为具有一定分散程度的随机变量，用可靠度来衡量安全可靠的程度，通过实物与模拟试验进行分析计算。
可靠性管理在汽车整个寿命周期中进行，包括产品开发、生产、售前及售后服务等阶段工作，建立健全的生产质量保证体系、零配件采购质量保证体系、用户服务体系和产品信息反馈体系都是可靠性管理的范围。
实行可靠性管理是保证汽车产品可靠性的一个关键。
从汽车零部件可靠性设计角度看，凡是引起汽车或零部件失效的因素，均称为“应力”，凡是能阻止产品或零部件失效的因素，均称为“强度”，可靠度就是指“应力”与“强度”相互作用的结果，是在给定条件下抵抗失效的能力。
例如，汽车零部件外形的裂纹总是在应力最集中的地方开始和发展的，往往会在缺口、尖角、槽、孔、截面突变等地方产生。
《汽车可靠性设计的用户定义方法》
ICS 43.020T40团体标准T/CSAEXX－XXXX汽车可靠性设计的用户定义方法 Method of customers definition for vehicle reliability design征求意见稿在提交反馈意见时，请将您知道的该标准所涉必要专利信息连同支持性文件一并附上。
XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施中国汽车工程学会发布T/CSAE91－2020目 录前言 (1)1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语和定义 (1)4 用户特征定义 (2)4.1 用户特征定义准则 (2)4.2 用户特征定义方法 (2)4.3 基于使用工况的用户特征定义 (2)4.4 基于使用载荷的用户特征定义 (2)4.5 基于寿命管理的用户特征定义 (6)5 非常规用户特征定义 (6)I前 言本标准按照GB/T1.1－2009《标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利，本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。
本标准由中国汽车工程学会汽车可靠性技术分会提出。
本标准起草单位：上海理工大学、上海汽车集团股份有限公司、北汽福田汽车股份有限公司、中汽中心盐城汽车试验场有限公司、玉柴联合动力股份有限公司、上海瑞卓软件股份有限公司、东风汽车工程研究院。
本标准主要起草人：郑松林、姚烈、刘斌、刘继承、欧阳涛、陈贻云、嵇建波、徐满年、张立博、翁硕、赵礼辉、刘东俭。
本标准为首次发布。
汽车可靠性设计的用户定义方法1 范围本标准规定了汽车整车及关键总成可靠性设计过程中对用户特征进行定义的方法。
本标准适用于汽车整车及关键总成的可靠性设计。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 3187 可靠性、维修性术语GB/T 12534 汽车道路试验方法通则GB/T 12678 汽车可靠性行驶试验方法GB/T 12679 汽车耐久性行驶试验方法GB/T 19055 汽车发动机可靠性试验方法3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
1-3-汽车可靠性设计、可靠性管理
是偏保守的设计，其所用的载荷及材料性能等数 据，是取平均值或者取最大或最小值。 没有考虑到数
据的分散性，忽略了使设计参数产生变化的随机因素，
并且缺乏对设计参数统计规律的认识。
汽车可靠性设计
可靠性设计原理
可靠性设计又称为概率设计。 各设计参数视为随机变量, 它服从一定的分布。
概率设计法能够解决两方面的问题： 1.根据设计进行分析计算，以确定产品的可靠度 2.根据任务提出的可靠性指标，确定零部件的参数。
汽车可靠性管理
汽车可靠性管理概述
可靠性管理的四个著名论点
美国著名的可靠性专家里昂·波多斯基博士曾根据自己 从事可靠性工作多年的经验，提出了可靠性管理的四个著 名论点。 ➢ 没有任何不可靠的产品，只有生产不可靠产品的人； ➢ 没有经过良好训练的质量保证人员，就没有质量保证； ➢ 产品的可靠性不是通过试验获得的，只有严格贯彻执行有关
（1-62）
汽车可靠性设计
可靠性设计原理
同理，强度h落在某一h1邻域内，若要零件不发生破坏，则应力
要小于强度。可以导出R的另一表达式:
h
R fh (h)[ f S (s)ds]dh
（1-63）
式（1-62）和式（1-63）计算零件可靠度的一般表达式。
汽车可靠性设计
可靠性设计的原则与内容
内取值，则这一事件发生的概
f s (s1)
A1
f h (h1)
A2
率：
ds
o
s1
h, s
F (s1 ds / 2 s s1 ds / 2) fs (s1)ds
h1
图1-22
图中的面积A1表示应力落在这一区间的概率。
强度大于应力这一事件发生的概率，以图中的面积A2表示:
汽车可靠性设计的用户定义方法
汽车可靠性设计的用户定义方法1 范围本标准规定了汽车整车及关键总成可靠性设计过程中对用户特征进行定义的方法。
本标准适用于汽车整车及关键总成的可靠性设计。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 3187 可靠性、维修性术语GB/T 12534 汽车道路试验方法通则GB/T 12678 汽车可靠性行驶试验方法GB/T 12679 汽车耐久性行驶试验方法GB/T 19055 汽车发动机可靠性试验方法3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
3.1可靠性设计 reliability design确保产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能能力的设计。
3.2设计模式 design mode基于用户使用工况和要求而对整车及关键总成开展的特定性设计。
3.3实用性设计模式 practical design mode满足用户基本使用功能和性能的设计。
3.4引导性设计模式 pilot design mode通过创新设计为用户提供新的使用功能和性能的设计。
3.5扩展性设计模式 extensibility design mode除基本功能设计之外，可根据用户期望额外增加使用功能和性能的设计。
3.6随机超设计模式 random overdesign mode对关键总成考虑用户使用过程中少见的不可抗拒的突发事件所引起的极限载荷的设计。
3.7使用工况 usage condition在用户使用过程中由车速、负荷以及环境等因素所决定的汽车工作状态。
4 用户特征定义4.1 用户特征定义准则本标准主要从汽车的使用工况、载荷环境和寿命管理等多个层面对用户特征进行定义。
4.2 用户特征定义方法基于用户特征定义准则，对不同设计模式侧重考虑相应的使用工况和载荷环境，并建立设计对象的使用特征参数。
汽车维修工程第一章 汽车可靠性理论基础
R(t
)
exp
(t
t0
r
)m
F
(t
)
1
exp
(t
t0
r
)m
(t) f (t) m(t r)m1
R(t)
t0
(t )
威布尔分布的三个参数m、t0、r，其几何意义
1．形状参数m
形状参数值的大小决定 f (t) 与 (t) 的曲线形状。
Tˆb —平均故障间隔里程（时间），当Tˆb Tbm 时，令 Tˆb Tbm km(h)
D —当量故障率 B、C—计算系数（权数）
二、扣分法
汽车在行驶中，如发生故障，则按QC/T900—1997《汽车整车产品质量检 验评定方法》（即所谓蓝皮书）进行故障分类，并按下式进行扣分。
1 4
Qk
其系统可靠度为
图1-4 并联系统
n
Rs (t) 1 [1 Ri (t)] i 1
3．串、并联组合系统
串、并联组合系统是由串联子系统和并联子系统组合而成，如图所示。
图1-5 串、并联组合系统
图1-6等效串联系统
其系统可靠度为 Rs RARB RARC RARB RC
第二节 汽车故障的类型及其分布规律
2
3．正态分布的可靠度函数
R(x) f (x)dx
1
exp[ (x )2 ]dx
x
2 x
2 2
（三）对数正态分布
若随机变量T的对数值lnt服从正态分布，则该随机变量 T就服从对数正态分布。
，
图1-10 1， 1的对数正态分布曲线
汽车可靠性
均值E[ R] f ( 1 , 2 ) R 由于 R1
n
R
R2 2 ( R1 R2 ) 2
2
2002 0.444 (100 200) 2
第五章 汽车可靠性设计
可靠性设计原理 可靠性设计要求 可靠性设计方法 重点：
应力-强度干涉理论；
零件的强度和应力服从不同分布时的可 靠度计算；
汽车零件的可靠性设计方法。
1
汽车可靠性设计
参赛选手：****
2
5.1 可靠性设计原理
一、可靠性设计与传统机械强度设计的区别
1、传统机械强度设计（安全系数法）
R=1-(-
h s
2 h 2 s
)=1-(
830 400 140 40
2 2
) 1-( 2.95) 0.9984
可靠度下降。
18
2、可靠度意义下的安全系数
从可靠性的角度而言,在考虑强度的最小值和应力 的最大值的取法时,应根据它们的分布及可靠度来确定。
强度的可靠度 应力的可靠度
9
3、零件的强度和应力均为正态分布时的可靠度计算
10
例1：根据市场调查，某汽车后车门的开关次数为
随机变量服从正态分布，其均值和均方差分别为15.4
次/天和4.1次/天。根据扭转弹簧的强度试验结果知道，
强度服从正态分布，其均值为28000次，均方差为
1350次。试估计三年后该汽车后车门弹簧的故障率及 可靠度。
29
例6：作用在某零件上呈正态分布的两个力X1,X2,
它们作用的方向相同且在同一直线上,已知它们的均
值分别为4900N和2940N,标准差分别为294N和245N，
求它们的合力的均值与标准差。
现代设计方法-汽车可靠性设计2011
f
(t )
lim N
f
(t )
lim N
N f (t) N t
t 0
t 0
1.3.2 失效概率密度f(t)
设工作到 t 时刻的失效数为 N f (t)
设工作到 t+△t 时刻的失效数为 N f (t t)
lim lim lim f (t)
N f (t)
N f (t t) N f (t)
N f Nfi
效数
Ns N Nf
频率密度 f N fi
N t
效频率
F Nf N
1 0～1 1
1
99
0.01
0.01
2 1～2 2
3
97
0.02
0.03
3 2～3 3
6
94
0.03
0.06
存活 频率
R Ns N
0.99 0.97 0.94
平均失 效率
N fi Ns t
0.01 0.0202 0.031
1.1 可靠性工程的发展概况
60年代，由于产品趋向复杂化，工作环境条件的严酷，对可靠性的要求越来越 高。可靠性技术从电子业迅速推广到其它工业部门，从阿波罗飞船到洗衣机、 汽车、电视、 都应用了R设计技术和R管理技术。1961年美国开始研制Apollo-Ⅱ 号飞船，有720万个零（元、器）件，共42万人参加研制。要求每个零件必须有 高可靠性，有时一个零件失效可能导致整个系统的故障，造成灾难性后果。美国 通用电气公司研制了“用仿真方法预测Apollo飞船完成任务的概率”的计算机程序， Apollo飞船的固有可靠性（由设计、制造确定的）为99.97%。1969年7月Apollo 登月成功，美国宇航局（NASA）将R工程技术列为三大技术成就之一，Apollo计 划被公认为是可靠性的充分体现。60年代末，70年代初，美国编制了一系列可 靠性规范，可靠性理论趋于成熟，应用领域不断扩大，到70年代末，可靠性研究 工作在世界范围内已达到了成熟期。
汽车产品的可靠性设计
产 品结构都必须在整车试验前进行样 品可靠性试验 ， 并 证明达到要求后再进行 整车 的可靠性 试验。在样
品 可靠 性 试 验 阶段 ，一 般 都采 取 边 试 验边 改进 方 法 ，
直 至 样 品可 靠性 试 验 达 到预 定 要求 为 止 。
实验室 负责 人。通过 各类产品的反 复试 验，为新 产 品开发设计和提高实物质量提供宝贵的实验数据。
Ｉ ｏ 资讯 Ｉ可靠性 智库 ｎｆ ｓ
汽 车 产 品 的
● 建立产品的设计数据库
要 了解 产 品 的 可 靠 性 ，就 必 须 首 先 了解 产 品 的 失 效 规 律 及 失 效 类 型 。 建 立 典 型 产 品设 计 数 据 库 的 目的 ，就 是 利 用 数 据 库 内 的 失效 类 型 ，以 便 在 进 行 新 产 品 设 计 和 老 产 品改 进 时 有 充 分 的 数 据 证 明产 品
１ 品可靠性试验，原则上
果进 行评定。评定的主要 内容是 ： 审查产 品性能指 标和 可靠性指标是否达到要求 ，产 品试验 中产生 问
题 及 改进 措 施是 否 清 楚地 写 入试 验 报告 。
应先进行零部件样 品可靠性试验。特 别是主要总成、
关键零部件、对安全有影响的零部件、有重大修改的
对新产 品设计进行评 审和验证 。设 计评审是产品开
■ 确立产品的可靠性设计模型
进 行 产 品设 计 Ｆ Ｅ Ｍ Ａ、可 靠 性 设 计和 可靠 性 试
发设计的关键一环 ，它能打破 以往 设计人员思考问
题 的 狭 隘 性 ，通 过 集 思 广 益 ，及 早 补 救 产 品 设计 上
存在的潜在缺点和错误 。而产 品设计验证 又是通过 对设计 结果 审查和提供客观证据来确保设计符合用 户要 求和设计输 入要求 ，从而避免新产 品设计的先
汽车的可靠性精编版
汽车的可靠性1 可靠性的定义广义可靠性由三大要素构成：可靠性、耐久性和维修性。
通常所说的可靠与不可靠，只是对汽车本身的质量而言。
1.1可靠性汽车的可靠性是指汽车产品在规定的使用条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。
汽车可靠性包括四个因素：汽车产品、规定条件、规定时间和规定功能。
汽车产品是指汽车整车、总成或零部件，它们都是汽车可靠性研究的对象。
规定条件是指规定的汽车产品工作条件，它包括：气候情况、道路状况、地理位置等环境条件，载荷性质、载荷种类、行驶速度等运行条件，维修方式、维修水平、维修制度等维修条件，存放环境、管理水平、驾驶技术等管理条件。
规定时间是指规定的汽车产品使用时间，它可以是时间单位（小时、天数、月数、年数），也可以是行驶里程数、工作循环次数等。
在汽车工程中，保修期、第一次大修里程、报废周期都是重要的特征时间。
规定功能是指汽车设计任务书、使用说明书、订货合同及国家标准规定的各种功能和性能要求。
不能完成规定功能就是不可靠，称之为发生了故障或失效。
根据故障的危害程度不同．汽车故障通常分类：1）致命故障。
指危及人身安全、引起主要总成报废、造成重大经济损失、对周围环境造成严重危害的故障。
2）严重故障。
指引起主要零部件或总成损坏、影响行驶安全、不能用易损备件和随车工具在短时间（30min）内排除的故障。
3）一般故障。
指不影响行驶安全的非主要零部件故障，可用易损备件和随车工具在短时间（30min）内排除。
4）轻微故障。
指对汽车正常运行基本没有影响，不需要更换零部件，可用随车工具（5min内）较容易排除的故障。
1.2 汽车的耐久性：是指汽车进入极限技术状态之前，经预防维修（不更换主要总成和大修）维持工作能力的性能。
1.3维修性：是指在规定条件下使用的产品，在规定时间内按规定的程序和方法进行维修时，保持或恢复到能完成规定功能的能力。
1.4 汽车的使用期限：是指新车开始使用直至报废为止的使用延续时间（或行程）。
汽车可靠性理论基础自编
可靠度与不可靠度构成一个完备事件组，根据 概率互补定律，有：
R t1Ft RtFt1
可靠度与不可靠度曲线
第二章 汽车可靠性基本概念
F（t）大小直接反映故障的 概率，反映了在t时刻以前 累积故障的情况，也反映故 障与时间t的函数关系。
可靠性研究中，通常以F（t）为主要研究对象。
一、汽车可靠性
1、可靠性 指产品在规定的使用条件下和规定的时间内完成规
定功能的能力。
⑴可靠性的四要素：产品、规定条件、规定时间、规定 功能。
①产品:通常是指可作为单独研究或单独试验对象的任何 元件、零件，甚至一台完整的设备。
对汽车而言，其产品主要包括：整车、总成和零部件。
②规定条件：指汽车产品的工作条件，包括：
确定目标值 可靠性及维修性设计
可靠性检验 可靠性试验评价 可靠性数据收集 故障分析、信息反馈
确定可靠性 预计可靠性 满足可靠性 确认可靠性 利用可靠性 保持可靠性
第一章 绪论
提高汽车可靠性的重要意义
可以防止事故的发生，尤其是避免灾难性事故的发生， 保障人民生命财产的安全；
可使产品维修费大大减少，使总使用成本降低； 可以减少停车检查时间，提高产品的利用率和工作效率， 相应也降低了成本； 对生产企业可以改善企业信誉，创造汽车品牌，扩大产 品销路，提高经济效益； 可以减少产品责任赔偿案件的发生，以及其它处理事故 费用的支出，避免不必要的经济损失。
3.故障概率密度： 表示产品出现故障的概率随时间变化的规律，即反映了单 位时间的失效概率。。记作f（t）。
f(t)dF(t)dR (t) dt dt
dF (t)f(t)dt
t
F(t) 0 f (t)dt
《汽车可靠性设计的用户定义方法》【编制说明】
《汽车可靠性设计的用户定义方法》编制说明一、工作简况1.1 任务来源本团体标准于2018 年 12 月获得中国汽车工程学会立项，文件号中汽学函【2018】 222 号，任务号为 2018-75。
本标准由中国汽车工程学会汽车可靠性技术分会提出，上海理工大学牵头编制。
1.2 标准编制主要工作过程简述2018 年 10 月，通过中国汽车工程学会立项，项目承担单位上海理工大学、上汽乘用车技术中心、上汽商用车技术中心、北汽福田汽车股份有限公司、中汽中心盐城汽车试验场有限公司、玉柴联合动力股份有限公司、上海瑞卓软件股份有限公司、东风汽车公司技术中心等在标准前期研究工作的基础上，组建了标准工作组，并确立了标准工作组的工作方式，共同开展本标准的制订和编写工作。
2019 年 1 月，标准工作组在黑龙江省黑河市召开了第一次标准讨论会，标准主要起草人介绍了前期调研和资料收集情况，初步确定了标准的构成框架。
2019 年 6 月，在第一次标准讨论会的基础上，标准主要起草人编写了标准草稿和标准编制说明，并通过邮件将初稿分发给各个参与单位进行初步内容校核、审查及补充，并根据各单位的反馈结果，主要起草人再次进行标准内容的补充及修改，形成了征求意见稿。
2019 年 7 月，在上海虹桥郁锦香宾馆（原上海虹桥宾馆）进行第二次标准编写工作组会议，并由中国汽车工程学会汽车可靠性技术分会组织可靠性领域的专家详细认真、逐块逐条地对标准征求意见稿进行审阅及讨论，与会专家肯定了标准的全面性及有效性，并给出了一定的修改意见和建议。
2019 年 10 月，主要起草单位上海理工大学根据第二次标编写工作组会议的审阅意见，对标准征求意见稿进行了认真修改之后，并再次提交给中国汽车工程学会汽车可靠性技术分会进行送审稿的审核。
2020 年 1 月，在江苏省盐城市东郊迎宾馆进行第三次标准编写工作组会议，中国汽车工程学会汽车可靠性技术分会再次邀请可靠性领域的单位专家对最新修改后的标准送审稿进行详细的审阅及修改，并给出送审稿的修改意见。
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ICS 43.020T40团体标准T/CSAEXX－XXXX汽车可靠性设计的用户定义方法 Method of customers definition for vehicle reliability design征求意见稿在提交反馈意见时，请将您知道的该标准所涉必要专利信息连同支持性文件一并附上。
XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施中国汽车工程学会发布T/CSAE91－2020目 录前言 (1)1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语和定义 (1)4 用户特征定义 (2)4.1 用户特征定义准则 (2)4.2 用户特征定义方法 (2)4.3 基于使用工况的用户特征定义 (2)4.4 基于使用载荷的用户特征定义 (2)4.5 基于寿命管理的用户特征定义 (6)5 非常规用户特征定义 (6)I前 言本标准按照GB/T1.1－2009《标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利，本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。
本标准由中国汽车工程学会汽车可靠性技术分会提出。
本标准起草单位：上海理工大学、上海汽车集团股份有限公司、北汽福田汽车股份有限公司、中汽中心盐城汽车试验场有限公司、玉柴联合动力股份有限公司、上海瑞卓软件股份有限公司、东风汽车工程研究院。
本标准主要起草人：郑松林、姚烈、刘斌、刘继承、欧阳涛、陈贻云、嵇建波、徐满年、张立博、翁硕、赵礼辉、刘东俭。
本标准为首次发布。
汽车可靠性设计的用户定义方法1 范围本标准规定了汽车整车及关键总成可靠性设计过程中对用户特征进行定义的方法。
本标准适用于汽车整车及关键总成的可靠性设计。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 3187 可靠性、维修性术语GB/T 12534 汽车道路试验方法通则GB/T 12678 汽车可靠性行驶试验方法GB/T 12679 汽车耐久性行驶试验方法GB/T 19055 汽车发动机可靠性试验方法3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
3.1可靠性设计 reliability design确保产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能能力的设计。
3.2设计模式 design mode基于用户使用工况和要求而对整车及关键总成开展的特定性设计。
3.3实用性设计模式 practical design mode满足用户基本使用功能和性能的设计。
3.4引导性设计模式 pilot design mode通过创新设计为用户提供新的使用功能和性能的设计。
3.5扩展性设计模式 extensibility design mode除基本功能设计之外，可根据用户期望额外增加使用功能和性能的设计。
3.6随机超设计模式 random overdesign mode对关键总成考虑用户使用过程中少见的不可抗拒的突发事件所引起的极限载荷的设计。
3.7使用工况 usage condition在用户使用过程中由车速、负荷以及环境等因素所决定的汽车工作状态。
4 用户特征定义4.1 用户特征定义准则本标准主要从汽车的使用工况、载荷环境和寿命管理等多个层面对用户特征进行定义。
4.2 用户特征定义方法基于用户特征定义准则，对不同设计模式侧重考虑相应的使用工况和载荷环境，并建立设计对象的使用特征参数。
4.3 基于使用工况的用户特征定义开展汽车可靠性设计，需要从人-车-环境三个方面系统地建立用户使用条件下的载重、里程、环境及用户驾驶习惯等特征信息，形成完整的用户使用工况。
在给定的设计模式下，对使用工况的利用应有所侧重。
4.3.1 实用性设计模式下的使用工况进行实用性设计时，需在高可靠性和高耐久性的基础上，侧重考虑基本载荷作用下用户的使用工况，包括但不限于各种负载特征、各种道路特征、各种气候环境特征及不同驾驶人员操作习惯特征等反映出的基本载荷信息，具体可以通过考虑加速、制动、转向、转向制动、原地转向、轮跳、扭曲、弹跳、坡道、方坑、路缘冲击等特征状态来获取设计所需要的基本载荷。
4.3.2 引导性设计模式下的使用工况进行引导性设计时，需在满足实用性设计基本要求的基础上，侧重考虑用户驾驶习惯和任务需求对创新功能所引起的误操作和滥用等典型使用工况。
4.3.3 扩展性设计模式下的使用工况进行扩展性设计时，需在满足实用性设计基本要求的基础上，侧重考虑额外增加扩展性功能的时间比例和负荷比例等条件后的典型使用工况。
4.3.4 随机超设计模式下的使用工况进行随机超设计时，需在满足实用性设计基本要求的基础上，侧重考虑关键总成在气候、道路、意外事故等极端条件下的使用工况。
4.4 基于使用载荷的用户特征定义鉴于用户的地域广泛性和任务的多样性，使用载荷特征需要覆盖至少90%的用户。
鉴于使用环境的多变性以及服役载荷环境的复杂性，汽车设计过程中需考虑各种环境对汽车服役可靠性的影响。
这些环境构成的汽车用户特征可以从车辆响应、环境、操作和能源等四个方面进行分类。
4.4.1 车辆响应类a). 力和力矩汽车可靠性设计时，需结合用户的使用路况和驾驶习惯等获得整车及关键总成的力和力矩，并按照基本载荷、耐久载荷、疲劳载荷和滥用载荷等分类，逐一验证整车及关键总成的结构可靠性水平。
可以采用六分力测量轮获得整车载荷特征，再通过整车模型从整车载荷特征转换出目标零部件载荷特征，同时，应选择与汽车载荷频率特性相匹配的传感器。
b). 介质压力汽车可靠性设计时，应充分考虑用户使用过程中系统内部工作介质（包括气体、液体等流体）压力的波动与冲击对系统振动、噪声和寿命的影响，并采取相应的技术措施抑制介质压力的波动，保证用户使用过程中的工作压力稳定性和车辆使用可靠性。
c). 噪声汽车可靠性设计时，需综合评估整车及关键总成的声品质特征（噪声的来源、传播途径及等级），并采取一定措施降低用户使用过程中汽车内部噪声（包括动力总成、传动机构、转向机构等部件产生的噪声以及轮胎接地噪声、空气流动噪声等）和外部环境噪声（包括车内各声源向外界辐射的噪声以及轮胎接地噪声、空气流动噪声等）的等级；同时，需考虑“有益噪声”的合理设计（尤其是对纯电动汽车）来增加行人提醒作用，提升汽车行驶的安全性。
d). 强度退化汽车可靠性设计时，需准确估计整车及关键总成所选材料在用户使用周期内的强度退化特征，并保证材料强度退化后仍满足汽车功能可靠性的要求，尤其要注意非金属材料的时间老化特性与材料承受疲劳载荷后强度退化特性的耦合机制；同时，尽量保证在服役周期内关键总成内部不同零件有相接近的强度退化速率，以保证材料利用效率的最大化。
4.4.2 环境类a). 温度汽车可靠性设计时，需准确估计对温度敏感的关键总成的温度变化特征（如物理属性特征、时间特征等），全面考虑由温度变化所引起的关联因素对机构与结构可靠性的影响，并采取一定的技术措施降低温度变化对系统可靠性的危害。
b). 湿度汽车可靠性设计时，需准确估计用户使用过程中整车及关键总成的环境湿度变化特征，确定湿度增大对零件或结构可靠性的危害（例如腐蚀加重、体积膨胀、摩擦系数改变等）和对用户驾驶性能（用户驾驶舒适性、安全性）的影响，并采取一定的防护措施以保证用户车辆的使用可靠性。
c). 腐蚀介质汽车可靠性设计时，需评估用户使用条件下的腐蚀损伤特征（时间特征、类型特征），并按相应的损伤等级分别进行分类，进而选择合适的防腐蚀材料、结构和密封等措施，以保证用户在目标耐久性里程内的使用可靠性。
d). 辐射汽车可靠性设计时，需结合用户使用过程中遇到的辐射类别（光辐射、热辐射等），了解辐射强度对车辆电子系统控制稳定性、机械系统结构刚度、工作空间密封性及外观喷涂等性能的影响机制，并选择合适的材料或采取一定的防护措施来降低辐射对车辆服役性能的影响，以保证车辆使用的可靠性和用户驾驶的安全性。
e). 粉尘汽车可靠性设计时，需综合考虑用户使用过程中粉尘类型、粉尘损伤特征和粉尘损伤评价方法等因素，特别要考虑粉尘存在状态下微动磨损及其表征方法，并采用合理的结构设计和防护/隔离（密封）/消除等措施，降低粉尘对关键总成的损伤速率。
f). 振动汽车可靠性设计时，需完整评估用户使用过程中由路面不平度和汽车自身振动所引起的整车及关键总成的振动（包括振动频率范围及其能量分布特性、振动幅值范围及其时间分布特性等）以及用户驾驶舒适性，准确建立振动幅值、振动频率与关键总成疲劳寿命间的定量关系模型，并采用一定的减振措施来降低振动对车辆使用寿命和乘坐舒适性的影响。
g). 冲击汽车可靠性设计时，应基于用户大数据统计确定出用户使用过程中整车及关键总成所受到的冲击载荷特征（包括冲击频度、冲击幅度、冲击能量密度等）和用户驾驶舒适性，准确建立冲击载荷特征与结构寿命间的定量关系模型，并采用一定的抗冲击措施来降低冲击对车辆使用寿命和乘坐舒适性的影响。
h). 电磁干扰汽车可靠性设计时，应分别考虑汽车整车级与系统级的抗电磁干扰特性（包括汽车各总成系统间的电磁干扰以及对车外目标的电磁干扰），需通过实际测试或仿真评价来确定抗电磁干扰特性设计的有效性，并采用一定的设计措施来降低或屏蔽汽车内部系统和外部环境交互电磁干扰的等级，以保证电磁信号传输的可靠性。
i). 涉水深度汽车可靠性设计时，应充分考虑用户使用过程中的涉水状态（水深度、涉水时间长度等）对汽车整车行驶性、关键总成及部件的功能性和密封性等的影响，并采取一定的防护措施保障汽车涉水时的整车电气安全性、运动功能性和结构密封性，确保用户在驾驶过程中的整车行驶可靠性。
j). 污化颗粒物入侵汽车可靠性设计时，应充分考虑沙尘、雪粒、泥水雾等污化颗粒物对用户使用过程中发动机进气系统的影响，尤其是关注发动机进气道的堵塞引起供氧不足，导致功率下降等问题，并采用一定的设计措施减轻或抑制污化颗粒物对汽车使用可靠性的影响。
k). 海拔高度汽车可靠性设计时，应充分考虑用户使用区域的海拔高度特征所引起的汽车发动机系统热功率、行驶路面情况及驾驶室空气流通等情况的变化对整车行驶性、关键总成的运行稳定性的影响，并提供一定的防护及调控设施以保证整车的运行可靠性，确保用户在驾乘过程中的使用安全性。
l). 淋雨汽车可靠性设计时，需充分考虑用户使用过程中的淋雨特征（雨量、风速及风向等信息）对整车行驶性、总成运行平稳性和密封性的影响，并采取一定的防护措施和保护手段来保证用户在淋雨状态下的整车行驶安全性、用户驾乘舒适性，确保用户的使用可靠性和安全性。
m). 其他类汽车可靠性设计时，应充分考虑用户使用过程中可能出现的其他降低整车及关键总成可靠性、功能性及耐久性的影响因素，并采取一定的防护及保障措施来确保用户使用过程中的安全性和舒适性。