可靠性理论及 应用
可靠性原理在工程的应用
可靠性原理在工程的应用1. 引言可靠性是工程项目中至关重要的一个概念，它代表着系统、设备或产品在一定条件下，能够保持其功能完好并不发生故障的能力。
在工程中，可靠性原理被广泛应用于各个领域，包括电子、机械、航空航天等。
本文将介绍可靠性原理在工程中的应用。
2. 可靠性工程的基本概念可靠性工程是一门综合工程学科，致力于提高系统或产品的可靠性。
它通过预测、分析和优化系统的可靠性，以降低故障率和提高系统的可用性。
在可靠性工程中，有一些基本概念需要了解：2.1 项目的可靠性目标在进行可靠性工程时，首先需要确定项目的可靠性目标。
可靠性目标可以包括系统的可靠性水平、故障率限制、可用性要求等。
通过明确可靠性目标，可以指导后续的可靠性设计和分析。
2.2 可靠性设计可靠性设计是指在工程项目的设计阶段，考虑和采取相应的措施以提高系统的可靠性。
通过合理的设计，可以降低系统的故障率、提高其抗干扰能力，以及减少系统运行过程中的故障时间。
2.3 可靠性分析可靠性分析是对系统的可靠性进行评估和分析的过程。
在可靠性分析中，可以采用各种方法和技术，如故障模式与效应分析（FMEA）、故障树分析（FTA）等，来识别潜在的故障模式和影响，并采取相应的措施进行改进。
3. 可靠性原理在工程中的应用可靠性原理在工程中有许多应用，下面将介绍几个典型的应用场景：3.1 电子产品在电子产品的设计和制造过程中，可靠性原理被广泛应用。
例如，在电路板的设计中，可以采用冗余设计来提高系统的可靠性。
另外，还可以采用过载保护、电子过滤等技术来提高电子产品的抗干扰能力，从而增强其可靠性。
3.2 机械设备在机械设备的设计和制造中，可靠性原理也扮演着重要的角色。
例如，在机械传动系统中，可以采用双路并联设计来提高系统的可靠性。
此外，还可以通过结构优化、材料选择等方式来提高机械设备的可靠性。
3.3 航空航天在航空航天领域，可靠性是一个至关重要的要求。
在飞机或航天器的设计和制造中，可靠性原理被应用于各个方面，包括结构设计、系统设计、材料选择等。
可靠性理论和方法在机械设计中的应用
可靠性理论和方法在机械设计中的应用简介可靠性是指系统或产品在规定条件和时间内能够正常运行的能力。
在机械设计中，可靠性是一个重要的指标，因为机器的可靠性不仅影响产品质量，而且也影响企业的竞争力和市场份额。
因此，采用可靠性理论和方法对机械设计进行可靠性评估和分析是非常必要的。
可靠性理论可靠性理论是研究机器或系统可靠性的一门学科。
常用的可靠性理论有可靠性分析方法和可靠性模型。
可靠性分析方法可靠性分析方法是将机器或系统划分为若干功能单元，并对每个单元进行可靠性分析，从而分析整个机器或系统的可靠性。
通常采用FMEA（故障模式与影响分析法）对单元进行分析，确定每个单元的故障模式和影响，并制定措施来预防或减少故障。
可靠性模型可靠性模型是用来描述机器或系统的可靠性特性的数学模型。
常用的可靠性模型有三参数Weibull分布、指数分布和对数-正态分布等。
这些模型可以用来预测机器或系统的故障概率和寿命等指标。
可靠性方法可靠性方法包括寿命测试和质量控制。
寿命测试寿命测试是对机器或系统进行实验、观察等方法进行测试评估。
其目的是确定机器或系统的平均故障时间、失效模式、失效概率等，为机械设计提供实际数据参考。
质量控制质量控制是通过对机器或系统的开发和生产过程进行控制，以保证产品的质量，减少故障率。
常用的质量控制方法有质量保证、TQC（全面质量管理法）、SPC（统计质量控制法）等。
可靠性在机械设计中的应用零部件设计在机械设计中，零部件可靠性设计是保证机器可靠性的关键之一。
采用可靠性工程方法进行零部件的设计，可以从零部件的材料、加工工艺、性能测试等方面来提高零部件的可靠性，并从统计的角度进行风险评估。
机械结构设计机械结构设计是机械设计的重要环节，也是可靠性工程的重要应用领域。
通过结构分析和有限元分析等手段，对机械结构进行可靠性设计和优化，从而提高机械产品的可靠性和耐久性。
故障分析机械产品发生故障后，采用可靠性工程方法进行故障分析，可以找出故障的原因，从而制定有效的措施使产品的可靠性得到改进和提高。
铁路信号可靠性理论及应用
时刻的失效率
t 0
(t ) lim (t , t ) lim
t 0
P(t T t t ) F (t t ) F (t ) F ' (t ) lim P(T t )t tR(t ) R(t ) t 0
F ' (t ) f (t ) R ' (t ) (t ) 1 F (t ) R(t ) R(t )
可靠性的基本概念
概率论和数理统计是研究可靠性问题的主要工 具。概率论能确定可靠性数量特性之间的相互 关系。因此，可靠性理论的许多概念是与概率 论中的概念密切相关的。而可靠性的测定则主 要用的是数理统计方法。
Reliability Engineering
可靠性工程认为：产品、设备、系统在规定时 间内，规定条件下，完成规定功能的可能性及 能力，在期望的置信程度下，是可以设计、预 测、试验和证明的。 可靠性工程就是完成上述任务的理论与实践工 具。
Standards Reliability based Centered preliminary Maintenance predictions System Reliability Analysis
FMEAS
FRACA
Life data Analysis
Reliability growth
Accelerated Testing
累积失效概率F(t) 累积失效概率是寿命的分布函数，也称为不可靠度，记作 F(t)。它是产品在规定的条件下和规定的时间内失效的概 率，通常表示为 F(t)=P(T≤t) 或 F(t)=1－R(t) 因此F(0)=0，F(+∞)=1。 失效概率密度f(t) 失效概率密度是累积失效概率对时间t的导数，记作f(t)。 它是产品在包含t的单位时间内发生失效的概率，可用下 式表示 t dF ( t ) f(t)= 或F(t)= f ( x)dx F (t )
可靠性理论在工程管理中的应用研究
可靠性理论在工程管理中的应用研究随着科技的不断进步和应用，人们对于产品和服务的质量要求越来越高，尤其在工程领域中，制造商和服务提供商亟需确保其产品和服务的可靠性，以满足客户的需求。
可靠性理论在工程管理中的应用，已经发展成为一门重要的学科，对于提高产品和服务的质量、降低成本、提高效率等方面都有着重要的作用。
一、可靠性理论简介可靠性理论是一门研究什么情况下系统才能正常运行的学科。
它可以帮助人们确定产品和服务的可靠性水平，从而为产品和服务的设计、制造、测试、运行和维护等各个阶段提供了指导。
可靠性理论主要通过概率统计方法来描述系统的可靠性，并基于故障原理和故障树等方法来进行可靠性分析和可靠性设计。
二、可靠性理论在工程管理中的应用1. 可靠性分析在工程领域中，产品和服务的可靠性分析是一项非常重要的任务。
可靠性分析可以帮助制造商和服务提供商确定产品和服务的可靠性水平，并找出导致系统故障的原因。
通过可靠性分析，可以确定哪些系统部件是故障的主要来源，从而为设计更可靠的产品或服务提供灵感和指导。
2. 可靠性设计可靠性设计是指在产品和服务的设计和制造阶段，有效降低系统故障率和提高整个系统的可靠性水平。
可靠性设计要考虑各个子系统之间的相互影响，以确定风险，并寻找最佳平衡点，以确保整个系统的可靠性达到最佳水平。
可靠性设计一般采用优化方法，以寻求最佳的决策方案。
通过系统的可靠性分析和模拟，可以找出最优的组件数量、组件性能、维护间隔时间等系统参数，并使之达到成本和性能的平衡。
3. 可靠性测试可靠性测试是通过实验和测试来检测产品和服务的质量，以确保它们的可靠性水平。
在可靠性测试中，人们可以测试产品和服务的可靠性，以检测哪些部件和子系统是不可靠的。
可靠性测试可以使用加速环境测试、失效模式分析、可靠性策略分析等方法。
通过这些方法，可以评估出产品和服务的质量，提前发现潜在的故障和问题，并采取有效的措施加以解决。
三、结语作为一门重要的学科，可靠性理论在工程管理中的应用已经是不可或缺的。
系统工程之系统可靠性理论与工程实践讲义
系统工程之系统可靠性理论与工程实践讲义系统可靠性是系统工程中非常重要的一个领域，它一方面涉及到理论研究、模型建立等基础工作，另一方面也需要结合实际工程实践来验证和改进。
本讲义将介绍系统可靠性的基本理论与工程实践，并探讨如何提高系统的可靠性。
一、系统可靠性的定义与重要性1.1 系统可靠性的定义系统可靠性是指系统在给定的条件下在一段时间内满足特定要求的能力。
这个特定要求可以是正常工作的概率、失效的概率、失效后的恢复能力等。
1.2 系统可靠性的重要性系统可靠性直接影响到系统的稳定性、安全性和可用性。
一个可靠的系统能够正常工作并且能够应对可能出现的各种故障和异常情况，从而保证工程项目的顺利进行和安全性。
二、系统可靠性的理论基础2.1 可靠性的概率理论可靠性的概率理论是系统可靠性研究的基础，它将系统的可靠性问题转化为概率分布和统计计算问题。
常用的理论方法有可靠性函数、失效率函数、故障模式与失效分析等。
2.2 系统结构与可靠性分析系统结构与可靠性分析是指通过对系统结构与组成部分进行分析，计算系统的可靠性。
常用的方法有事件树分析、故障树分析、Markov模型等。
2.3 可靠性增长理论可靠性增长理论是指通过对系统进行可靠性试验和监控，根据得到的失效数据对系统进行可靠性增长预测和改进。
常用的方法有可靠性增长图、可靠性增长模型等。
三、系统可靠性的工程实践3.1 可靠性设计可靠性设计是指在系统设计阶段，通过选择可靠性较高的组件和结构，提高系统的可靠性。
常用的方法有设计可靠性评估、冗余设计、容错设计等。
3.2 可靠性测试可靠性测试是指对系统进行工作负载、压力、故障等方面的测试，以评估系统的可靠性。
常用的方法有端到端测试、负载测试、异常情况测试等。
3.3 可靠性维护与改进可靠性维护与改进是指在系统投入使用后，对系统进行设备维护、故障排除、性能改进等工作，以保持系统的可靠性和稳定性。
四、提高系统可靠性的工程实践4.1 设定合理的要求和指标在系统设计之初，需要设定合理的可靠性要求和指标。
可靠性工程的理论与实践
可靠性工程的理论与实践可靠性工程是一门致力于提高产品可靠性的技术学科，它通过对产品失效率、寿命、维修保养等因素的分析和研究，帮助企业提高产品质量和有效降低成本。
这门学科在工程领域拥有广泛的应用，从航空航天、汽车制造到电子电器等各个领域都有其身影。
那么，可靠性工程的理论与实践是什么样的呢？一、可靠性工程的理论可靠性工程的核心理论是可靠性分析，其目的是为了识别和评估系统或设备存在的风险和失效的可能性。
可靠性分析主要有三种方法：故障模式与效应分析（FMEA）、故障树分析（FTA）和可靠性块图法（RBD）。
FMEA是一种逐级分析系统或设备因故障可能性和影响的方法，主要分析可能性较高但影响程度较小的故障，并采取纠正和预防措施。
FTA用树形图表示系统或设备失效的逻辑关系，可以评估故障因素对系统或设备性能影响的程度。
RBD则是用块图来表示系统或设备的可靠性，通过块图分析来找出故障源头的位置和故障因素，并采取相应的纠正措施。
除了可靠性分析，可靠性工程的理论还包括可靠性设计、可靠性维修和可靠性测试。
可靠性设计是指在产品设计或工程设计中，通过考虑各种故障可能性，采取相应的设计措施来保证产品或设备的可靠性。
可靠性测试则是通过模拟实际使用环境下的情况来评估产品或设备的可靠性。
可靠性维修则是指在产品或设备使用过程中，采取相应维修措施，以保持其可靠性。
二、可靠性工程的实践可靠性工程理论中虽然有很多的方法和技术，但是在实践中我们也需要结合实际情况进行适当的调整和实施。
下面笔者将分别从可靠性设计、可靠性分析和可靠性测试三个方面来介绍一下可靠性工程的实践。
1. 可靠性设计在可靠性设计方面，我们可以采用模块化设计来提高产品或设备的可靠性。
模块化设计是将产品或设备的不同部分分为独立的模块，通过模块之间的结构和接口进行连接，提高产品或设备的可靠性和维修性，同时还可以提高产品或设备的灵活性和可扩展性。
同时，在可靠性设计方面，我们还需要考虑到可靠性增长。
可靠性理论、案例及应用
8
案例
长征系列火箭的可靠性（三）
对无法采取冗余 措施的系统，如液体 火箭发动机进行了以 提高可靠性为目的的 改进设计，箭体结构 提高了剩余强度系数， 特别是针对历史上火 箭飞行试验中出现的 问题和薄弱环节，重 点解决了防多余物、 防虚焊、防断压线、 防松动、防漏电、防 电磁干扰、防过负荷、 防不相容、防漏液漏 气、防局部环境放大、 防装配应力、防应力 集中等问题。
3
一、 可靠性概念（二）
可靠性的重要性
对可靠性的重视度，与地区的经济发达程度成正比。例如，英国电讯（BT）关于可靠性管理/指 标要求有产品寿命、MTBF报告、可靠性框图、失效树分析（FTA）、可靠性测试计划和测试报告等； 泰国只有MTBF和MTTF的要求；而厄瓜多尔则未提到，只是提出环境适应性和安全性的要求。 产品的可靠性很重要，它不仅影响生产公司的前途，而且影响到使用者的安全（前苏联的“联盟 11号”宇宙飞船返回时，因压力阀门提前打开而造成三名宇航员全部死亡）。可靠性好的产品，不但 可以减少公司的维修费用，而且可以很快就打出品牌，大幅度提升公司形象，增加公司收入。 随着市场经济的发展，竞争日趋激烈，人们不仅要求产品物美价廉，而且十分重视产品的可靠性 和安全性。日本的汽车、家用电器等产品能够占领美国以及国际市场。主要的原因就是日本的产品可 靠性胜过我国一筹。美国的康明斯、卡勃彼特柴油机，大修期为12000小时，而我国柴油机不过1000 小时，有的甚至几十小时、几百小时就出现故障。我国生产的电梯，平均使用寿命（指两次大修期的 间隔时期）为3年左右，而国外的电梯平均寿命在10年以上，是我们的3倍；故障率，国外平均为0.05 次，而我国为1次以上，高出20倍，这样的产品怎么有竞争力呢！因此要想在竞争中立于不败之地， 就要狠抓产品质量，特别是产品可靠性，没有可靠性就没有质量，企业就无法在激烈的竞争中生存和 发展。因此，可靠性问题必须引起政府和企业的高度重视，抓好可靠性工作，不仅是关系到企业生存 和发展的大问题，也是关系到国家经济兴衰的大问题。
可靠性理论案例及应用
1 2
可靠性概念及意义 可靠性案例
3
滚动轴承的可靠性设计
1
一、 可靠性概念（一）
产品的可靠性是指：产品在规定的条件下、在规定的时间内完成规定的功 能的能力。 对产品而言，可靠性越高就越好。可靠性高的产品，可以长时间正 常工作（这正是所有消费者需要得到的）；从专业术语上来说，就是产品的可 靠性越高，产品可以无故障工作的时间就越长。
5
案例 长征系列火箭的可靠性（一）
“神舟”号载人飞船的胜利飞天，托 举“神舟”号飞船胜利飞天的运载火箭是 号称“中华神箭”的“长征”-2号F型运载 火箭，其简写形式为“长征”-2F（CZ-2F） 运载火箭。 CZ-2F火箭由芯级、二级和4 个助推器、整流罩、逃逸塔等组成的火箭 全长58.34m，起飞质量479.8吨，芯级直 径3.35m，助推器直径2.25m，整流罩最大 直径3.8m，火箭的芯级和助推器发动机均 使用四氧化二氮和偏二甲肼作为推进剂， 它可把8t重的有效载荷送入近地点高度 200km，远地点高度350km的轨道。它由 箭体结构系统、动力装置系统、控制系统、 推进剂利用系统、故障检测系统、逃逸系 统、遥测系统、外测安全系统、附加系统、 地面设备系统共十个大小系统组成。
产品的可靠性很重要，它不仅影响生产公司的前途，而且影响到使用者的安全（前苏联的“联盟 11号”宇宙飞船返回时，因压力阀门提前打开而造成三名宇航员全部死亡）。可靠性好的产品，不但 可以减少公司的维修费用，而且可以很快就打出品牌，大幅度提升公司形象，增加公司收入。
随着市场经济的发展，竞争日趋激烈，人们不仅要求产品物美价廉，而且十分重视产品的可靠性 和安全性。日本的汽车、家用电器等产品能够占领美国以及国际市场。主要的原因就是日本的产品可 靠性胜过我国一筹。美国的康明斯、卡勃彼特柴油机，大修期为12000小时，而我国柴油机不过1000 小时，有的甚至几十小时、几百小时就出现故障。我国生产的电梯，平均使用寿命（指两次大修期的 间隔时期）为3年左右，而国外的电梯平均寿命在10年以上，是我们的3倍；故障率，国外平均为0.05 次，而我国为1次以上，高出20倍，这样的产品怎么有竞争力呢！因此要想在竞争中立于不败之地， 就要狠抓产品质量，特别是产品可靠性，没有可靠性就没有质量，企业就无法在激烈的竞争中生存和 发展。因此，可靠性问题必须引起政府和企业的高度重视，抓好可靠性工作，不仅是关系到企业生存 和发展的大问题，也是关系到国家经济兴衰的大问题。
浅议可靠性理论在岩土工程中的应用
１ ． ２失 效 性 及 失 效 概 率密 度 系统 丧失 规 定 的 功 能 称 为 系 统 的失 效 失 效 性 即 系 统 的 不 可靠度 ． 它是指 在规定的条件下 ． 在 规定的时 间内 ． 系 统 不 能 完 成规 定功 能 的概 率 ， 概 率 度 量 为 累积 失 效 概 率 ， 记作 Ｆ ｆ ｔ １ ， 即 Ｆ ｆ ｔ １ ＝
与 地 下 工程 、 边 坡 与 基 坑工 程 、 地基与基础工程。
工 程 中 的 失稳 事故 仍 然 屡 见 不 鲜 主 要 原 不 ０ ： 计 算 ‘ 法 的
精 度 如 何 ．而 在 于设 计 时 是 否 允 分 考 虑 了 各 种 变 化 的 素 及 其 对 土 的参 数 的影 响 这 种变 化 着 的 因 素往 往 是 随 机 性 的 ． 川 确 定 性 的 方法 难 以反 映 这 种 随机 性 变 化 因 素 的影 响 ． 因 此用 确 定 性 的 安 全 系 数 无 法 提 供 土 坡 实 际 可能 具 备 的安 全 储 备 的 量 以及 潜 在
２ ． ２地 基 稳 定 性 分 析
１ ． １ 可 靠 性 与 可靠 度 所 谓 可 靠 性 就 是 系 统 在 规 定 的 使 用 条 件 下 ．存 规 定 的 时 间 内完 成 预 定 功 能 的能 力 ． 即 它 是 研 究 系 统 在 各 种 因素 作 用 下 的 安 全 问题 包 括 系 统 的 安 全 件 、 适用十 牛、 耐 久性 及 其 组 合 ， 一 般情 况下 。 将系统的安全性 、 适用性 、 耐久 性 总 称 为 系 统 的可 靠 性 可 靠 度 是 可 靠 性 的概 率 度 量 ． 是指系统在规定 的时间内 ． 规 定 的条 件下完成规定的功能的概率 ， 记作 Ｒ （ ｔ ） ， 它 是 时 间 的 函数 ， 称 为 可
第一章工程结构可靠度理论及应用绪论
工
角度对可靠性的定量描述。可靠度设计是以承认结构有失效(或破坏)的可能性为前提的。
程 结 构
(1) 半经验半概率法--对影响结构可靠度的某些参数进行数理统计分析，并与经验相结合，然 后引入某些经验系数。该法对结构可靠度还不能作出定量的估计。
设
(2) 近似概率法--一次二阶矩法，它采用概率论的方法对结构可靠度进行计算，不过不是采用
例：中国铁路桥规的修订－历程
1985，基建总局“铁路工程可靠性科研工作会议”，交大峨眉 1986－93， “结构可靠性理论的应用研究”，课题28项 1988，基建总局“基于可靠性理论的桥规编制工作会议”，编制任务分工，三院，大桥局设计院，专院，
铁科承担 1993－94，规范编写组《铁路桥跨结构设计规范》征求意见稿 1995，征求意见稿的专家讨论会 1996，对TBJ2－85进行修订，颁布了TBJ2－96 1997，规范编写组《铁路桥涵设计规范·上册》，仍用容许应力法 1999，颁布了TB10002.1－TB10002.5一套规范，仍用容许应力法 2007，发布了《新建时速300－350公里客运专线铁路设计暂行规定（上、下）》，涉及桥涵之处则照
8) 李国强，黄宏伟，郑步权。 《工程结构荷载与结构可靠度设计原理》（第二版）中国建筑工业 出版社（China Architecture and Building Press），2001。
9）迪特莱夫森等[丹麦]，何军翻译。结构可靠度方法。同济大学出版社。
成绩：平时成绩30%：适当的作业和到课
考试成绩70%：开卷或闭卷—待定
结构可靠性评估方法
一 基于概率论 二 基于模糊理论 三 基于灰色理论 四 基于专家系统 五 基于试验
1.2 工程结构中的不确定性
系统可靠性理论与工程实践
系统可靠性理论与工程实践一、引言在现代工程领域中，系统可靠性是一个至关重要的概念。
系统可靠性理论和工程实践的发展为我们提供了一种更好地理解和提高系统可靠性的方法。
本文将深入探讨系统可靠性的理论基础以及在工程实践中的具体运用。
二、系统可靠性概述系统可靠性指系统在规定条件下正常运行并实现预期功能的能力。
在工程设计和制造中，系统可靠性是评估系统整体性能的一个重要指标。
一个可靠的系统应该能够在设定的条件下保持其功能完整性，不会因为外部干扰或内部故障而失效。
三、系统可靠性理论1. 可靠性概念•可靠性的定义•可靠性指标及评估方法•可靠性分析工具2. 失效模式与效应分析（FMEA）•FMEA的基本原理•FMEA的应用领域•FMEA在系统设计中的作用3. 信度理论•信度函数及参数•信度模型•信度在系统设计中的应用四、系统可靠性工程实践1. 设计阶段•设计过程中的可靠性考虑•设计风险管理•设计验证及测试2. 制造阶段•制造过程中的质量控制•故障排除与改进3. 运营阶段•系统运行监控与维护•故障处理与修复五、系统可靠性优化1. 故障树分析（FTA）•FTA原理及应用•FTA在系统优化中的作用2. 可靠性增强技术•冗余设计•容错机制•检修技术六、结语系统可靠性是工程设计和制造中一个至关重要的概念，通过深入理解系统可靠性的理论基础和工程实践方法，可以更好地提高系统的可靠性表现，确保系统在各种情况下都能够稳定运行。
希望本文所述内容能为读者提供有益的启示，促进系统可靠性领域的进一步研究和应用。
系统工程之系统可靠性理论与工程实践讲义
系统工程之系统可靠性理论与工程实践讲义系统可靠性是系统工程中的重要概念，它是指系统在特定条件下保持正常运行的能力。
在实际工程中，系统可靠性的理论和工程实践是不可或缺的。
本讲义将介绍系统可靠性的基本理论和实践方法，并结合实例介绍如何应用于实际工程中。
一、系统可靠性的基本理论1. 可靠性概念可靠性是指系统在规定时间和规定使用条件下能够完成规定功能的概率。
可靠性可以用失效概率（failure probability）来度量，即系统在规定时间内失效的概率。
2. 失效模式与失效率失效模式是指系统失效的原因和方式，常见的失效模式有硬件失效、软件失效和人为失误等。
失效率是系统失效的频率，可以用失效率函数（failure rate function）表示，常用的失效率函数有指数分布、伽马分布和韦伯分布等。
3. 可靠性评估指标评估系统可靠性常用的指标有可用性和维护性。
可用性是指系统在规定时间内处于正常工作状态的时间比例。
维护性是指系统出现故障后恢复正常工作所需的时间。
4. 可靠性增长和可靠性增长率可靠性增长是指系统在运行一段时间后逐渐提高其可靠性。
可靠性增长可以通过故障数据进行可靠性增长率的计算，可靠性增长率是指单位时间内系统可靠性增加的速率。
二、系统可靠性的工程实践方法1. 可靠性要求的确定在系统设计初期，需要明确系统的可靠性要求。
可靠性要求的确定需要考虑系统的功能、使用条件和用户要求等因素，并依据相关标准和规范进行确定。
2. 可靠性设计的考虑在系统设计过程中，需要考虑如何增强系统的可靠性。
可靠性设计的主要方法有冗余设计、容错设计和检测与诊断设计。
冗余设计是指在系统中增加冗余部件来增加系统的可靠性。
容错设计是指设计系统能够自动检测和纠正错误的能力。
检测与诊断设计是指设计系统能够及时检测故障并对故障进行诊断。
3. 可靠性测试与验证在系统开发过程中，需要进行可靠性测试与验证。
可靠性测试是指通过实际测试来验证系统的可靠性，并对系统进行改进。
(2021年整理)结构可靠性理论与应用的国内外研究现状
（完整）结构可靠性理论与应用的国内外研究现状编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（（完整）结构可靠性理论与应用的国内外研究现状）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。
本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为（完整）结构可靠性理论与应用的国内外研究现状的全部内容。
结构可靠性理论与应用的国内外研究现状摘要：自20世纪20年代以来，工程结构可靠性理论和应用的研究已取得了重大进展.许多国家开始研究在结构设计规范中的应用。
从结构可靠性理论的发展历史、国内外科学家对结构可靠性理论所做的工作及成果、与目前此问题存在的一些不足之处。
关键词：工程结构可靠性理论发展结构可靠性理论是随着人们对工程中各种不确定性认识的发展建立并逐步完善起来的一门新兴学科，它对结构的分析与设计具有重要指导意义。
自20世纪20年代以来，结构可靠性的理论和应用的研究取得了重大发展。
本文从结构可靠性理论的发展历史、国内外科学家对结构可靠性理论所做的工作及成果、与目前此问题存在的一些不足之处这三方面进行了简单的总结.1 结构可靠性理论的发展历史结构系统可靠性理论是一门新兴的边缘学科.它以概率论、数理统计方法和随机过程理论为基础，以结构分析的有限元法和网络分析技术为工具,从系统角度出发，将结构系统的设计、分析、评价、检测和维护等融为一体。
作为一种科学分析方法和实用技术,狭义地讲,它研究结构系统在规定的使用条件与环境下,在给定的使用寿命期间，能有效地承受载荷和耐受环境影响而正常工作的概率。
将概率论和数理统计方法应用于结构可靠性分析的最早尝试可以追溯到20世纪初Forsell和Mayer等人的工作。
尽管这些早期研究工作富有创造性，但由于当时的科技发展水平和实际需要，结构系统可靠性作为一种新的设计思想和分析方法并未引起社会的足够重视.第二次世界大战期间及随后的岁月中，有关机电设备、船舶、压力容器、飞行装置和海上石油勘探平台等，在设计使用寿命期限内，在规定的荷载条件与环境下，不能预期正常工作的事例不断增多和日趋严重。
可靠性之MTBF理论和应用概述
13.02
70
1.204
2.439 2
3.616 5
4.762 2
5.890 4
7.005 6
8.111 1
9.209 8
10.30 1
11.30 7
12.47
65
1.049 2.218 3.347 4.454 5.548 6.633 7.710 8.782 9.849 10.91 11.97
8
9
4
<备注:5.9914/2=2.9957>
由公式得
2000*5.9914＝2T
T=5991.4(hrs)
如果测试时全天24h连续运行,则有
5991.2÷ 24÷ 15=16.6台
取整数17台.
例2. 若以20天時間做MTBF測試，每天运行24h,抽取10台样品 进行试验，信賴水準為90%，若完成測試时沒有失效发生，求 此样机MTBF值為多少？
先由信赖水准和0个失效数查卡方分布表
CHINV( , 2 *r + 2)
=CHINV(0.1,2)
=4.6052
总的试验时间T=20× 24× 10=4800h
MTBF=2T/4.6052
=2084(hrs)
MTBF理论和应用概述
一.理论
1.MTBF定义 2.分类及作用 3.与MCBF的关系 4. MTBF推导的理论依据
二.实际应用
1.给出MTBF指标,如何制定验证方案 2.通过MTBF试验,如何得出MTBF指标
一.理论
1.何谓MTBF
即平均无故障间隔时间。英文全称为Mean Time Between Failure。它表示的是相邻2次故障之间的平均时间。 我们常常讲的或听到的MTBF指标，实际是对一批产品而言的， 是一个统计值。要确切了解一批产品的实际MTBF是多少，只 有在所有产品寿命终了时才能得到，它等于所有产品工作的 时间(h)之和除以所有出现的故障次数之和。 即 MTBF=所有样品工作总时间之和/所有故障次数之和 但是这个值往往是很难得到的。一般情况下，通过试验和概率 统计计算，可以得到MTBF值。
可靠性论文
可靠性理论简介及其在客车设计方面的应用可靠性理论及应用是以产品的寿命特征作为主要研究对象的一门新兴的边缘性学科，它涉及到基础科学、技术科学和管理科学的许多领域，其推广和应用已给企业和社会带来了巨大的经济效益。
产品的可靠性已成为衡量产品质量的重要指标之一。
近年来，世界各发达国家已把可靠性技术和全面质量管理紧密地结合起来，有力地提高了产品可靠性水平。
本文首先简单介绍可靠性理论的历史和发展以及现状，再结合我国客车设计生产方面介绍可靠性理论的具体应用。
一.可靠性的发展概况可靠性工程的诞生可以追溯到20世纪40年代，即第二次世界大战期间。
当时，由于战争的需要，迫切要求对飞机、火箭及电子设备的可靠性进行研究。
最早提出可靠性理论的是德国的科学技术人员，德国在V—1火箭的研制中，提出了火箭系统的可靠性等于所有元器件可靠度乘积的理论，即把小样本问题转化为大样本问题进行研究。
到了20世纪50年代初期，美国为了发展军事的需要，投入了大量的人力、物力对可靠性进行研究。
美国先后成立了“电子设备可靠性专门委员会”、“电子设备可靠性顾问委员会”(AGUE)等研究可靠性问题的专门机构o 1957年6月4日，美国的“电子设备可靠性顾问委员会”发布了《军用电子设备可靠性报告》。
这就是著名的“AGUE”报告。
这一报告提出了可靠性是可建立的可分配的及可验证的，从而为可靠性学科的发展提出了初步框架。
“AGUE"报告是美国可靠性工程学发展的奠基性文件。
20世纪50年代，前苏联为了保证人造地球卫星发射与飞行的可靠性，开始了可靠性的研究工作。
同时，为了解决作战对导弹可靠性的要求，一些国家也先后开展了对可靠性的研究与应用。
1961年，原苏联发射第一艘有人驾驶的宇宙飞船时，宇航员对宇宙飞船安全飞行和安全返回地面的可靠性提出了0.999的概率的要求，可靠性研究人员把宇宙飞船系统的可靠性转化为各元器件的可靠性进行研究，取得了成功，满足了宇航员对宇宙飞船系统提出的可靠性要求。
可靠性工程的理论与应用研究
可靠性工程的理论与应用研究在现代工业生产中，可靠性工程是一个非常重要的领域，它关乎着产品的质量、生产的效率和企业的利润。
可靠性工程既是一门学科，也是一种方法和技术，涉及到生产过程中的诸多环节，如设计、制造、测试、维修等。
本文将就可靠性工程的理论和应用进行探讨。
一、可靠性工程的定义和目的可靠性工程是一门应用科学，它研究如何设计、制造、测试和维护具有高可靠性的工程系统和产品。
可靠性工程的主要目的是提高产品的寿命、可靠性和安全性，降低产品故障率和维修成本。
可靠性工程要求通过科学的方法和技术，提高产品的设计水平，增强生产的质量控制能力，建立健全的质量管理体系，推动企业可持续发展。
二、可靠性工程的基本理论1. 可靠性的定义与度量可靠性是指产品在规定的使用条件下，一定时间内能够完成规定功能的概率。
它是指产品的正确性、安全性和稳定性等特性的表现。
可靠性的度量可以采用故障率、平均故障间隔时间、失效率、可用性等指标。
2. 可靠性设计原则可靠性设计是指设计者在设计产品的过程中，要充分考虑产品的可靠性问题，尽可能地消除或降低产品失效或故障的可能性。
可靠性设计的原则包括：先进的设计思想和技术、合理的材料选用、严格的质量控制、充分的试验验证、合理的维修策略等。
3. 可靠性统计分析可靠性统计分析是对产品失效数据、维修数据、测试数据等进行分析和处理，以评估产品的可靠性水平，并找出导致产品失效和故障的原因和因素。
常用的可靠性统计分析方法包括冗余度分析、失效模式与影响分析（FMEA）、失效树分析等。
三、可靠性工程的应用1. 制造业在制造业中，可靠性工程主要应用于产品设计、原材料选用、生产工艺流程控制、质量监控、维修保养等环节。
可靠性工程能够帮助制造企业提高产品质量水平，缩短产品开发周期，降低生产成本，提高企业市场竞争力。
2. 能源工业在能源工业中，可靠性工程主要应用于电力、石油、天然气等能源的输送和供应系统，以保证能源的稳定供应和安全使用。
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可靠性指标和技术性能指标的区别？
技术性能指标是能达到质量合格的基本指标 可靠性指标决定了产品在一定时间内的使用可靠性， 一定时间内 是在满足技术性能的指标上产品所要满足的要求，往 往通过失效率来衡量，通过返修率表现出来。
理论支持
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阿列纽斯准则（AHHERNIUS)
R=KбBN
K B б N
常数 常数 应力强度 循环次数
故障曲线
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可靠性在中国的发展
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事件： 1978年，由于消费者强烈要求，原国家工业局对电视机等 产品明确提出了可靠性、安全性要求和可靠性指标。在5 年内，使电视机平均故障时间由300小时提高到3000个小 时。 我国某企业通过运用可靠性平台，把返修率从10%降低到 世界级的0.5%。 观念： 传统质量观：单纯追求性能，出了缺陷再去改正。 当代质量观：追求产品综合性能和缺陷的预防，内涵是性 能、可靠性、维修性、安全性、经济性、及保障性。 （从原材料、设计、生产制造三个方面去控制质量）
可靠性筛选试验
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老 化 试 验（Burn-in） 环境应力筛选试验(ESS) 高加速寿命试验(HALT)
TAAF
试验
TAAF
t
在研发阶段，将产品放 在加速的环境下进行试 验，加速失效的发生。 当失效发生时，分析与 隔离失效的原因，据以 执行适当的设计改正行 动。经由一系列的设 计、分析与改正的过 程，可以尽早发现设计 弱点，排除产品在未来 可能会发生的失效，实 现可靠性增长。
可靠性筛选试验
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Method
可靠性的基本概念
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产品的可靠性是设计、 生产、管理出来的，是通过 “试验、分析与改进”的循 环过程而不断提高和不断增 长的，产品可靠性形成的基 本规律如右图所示。设计阶 段是产品可靠性的奠基段， 生产阶段是产品可靠性的保 证阶段，使用阶段是产品可 靠性的维持阶段，试验、分 析与信息返馈阶段是产品可 靠性的改进提高阶段。
质量 质量
性能 性能
可靠性 可靠性
安全性 安全性
经济性 经济性
外观等 外观等
思考：
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具有优良的技术性能指标是否是高质量的产品？
A. 这种试验不是抽样的，而是100%试验； B. 该试验可以提高合格品的总的可靠性水平，但不能提高产品的固 有可靠性，即不能提高每个产品的寿命； C. 不能简单地以筛选淘汰率的高低来评价筛选效果。淘汰率高，有可能是产品本 身的设计、元件、工艺等方面存在严重缺陷，但也有可能是筛选应力强度太高。淘 汰率低，有可能产品缺陷少，但也可能是筛选应力的强度和试验时间不足造成的。 通常以筛选淘汰率Q和筛选效果β值来评 价筛选方法的优劣：合理的筛选方法应 该是β值较大，而Q值适中。
环境试验
筛选试验
增长试验
鉴定验收试验
寿命试验
天然 暴露
组合 环境
综合 环境
检查性 筛选
密封性 筛选
寿命老 炼筛选
环境应 力筛选
元器件 鉴定
设备鉴 定验收
恒定 应力
步进 应力
序进 应力
环境试验
☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆
环境试验是可靠性试验的基础，一个产品只有满足 环境适应性的要求才能算是合格的产品。所以产品 在满足环境试验的要求后才能开展可靠性试验。 其试验目的是判断产品在某种特定环境下能否正常 工作，一般用于确认设计，试验条件比较严酷，采 用在极端的环境下来判定其在各种环境（高低温， 湿热，盐雾，振动冲击，压力，太阳辐射，砂尘， 淋雨等)条件下的正常工作的能力。与可靠性筛选 试验不同的是，环境试验只抽取一定数量的样品进 行试验（因为此试验是破坏性的）。
可靠性增长试验
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可靠性增长技术的基本内容
Q（t）
样机 纠正 TAAF 分析 •主要模型（Duane模型 AMSAA模型 •两种管理模式（定量控制与工程监督）
可靠性与质量
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可靠性问题是产品质量问题 产品质量是指产品满足规定或隐含要求的特征和特 总和。它包含有技术性能、可靠性、安全性、经济 性、寿命、外观等。见下图所示。
б
Stress
HALT or HASS ESS
单一故障模式失效点
Burn-in
n
Number of Cycles (n) 图 疲劳故障S-n曲线
N
总
结
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产品寿命期失效分布的浴盆曲线示意图
可靠性试验
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试验目的通常有如下几方面： 1. 在研制阶段用以暴露试制产品各方面的缺陷，评价产 品可靠性达到预定指标的情况； 2. 生产阶段为监控生产过程提供信息； 3. 对定型产品进行可靠性鉴定或验收； 4. 暴露和分析产品在不同环境和应力条件下的失效规律 及有关的失效模式和失效机理； 5. 为改进产品可靠性，制定和改进可靠性试验方案，为 用户选用产品提供依据。
在市场竞争日益激烈的今天，可靠性高的产品，不仅可 为企业节省开支，巩固企业的信誉和品牌知名度，而且有助 于提高企业的市场竞争力。 国际国内为此都制订了相应的标准：根据产品在使用过 程中可能遇到的不同使用环境，如：室外、随身携带、船上 等等，并受到不同环境的应力，如：风吹雨湿、振动与跌 落、盐雾蚀侵等等，模拟测试项目，确认产品的工作性能和 适应力。 国外企业已通过建立可靠性体系来提高产品的可靠性， 并在产品出厂前进行产品的可靠性筛选来提高产品的可靠 性。
产品不能满足可靠性要求的五个原因： （1）研制过程早期缺乏可靠性设计 （2）不充分的较低层次试验 （3）依靠预计而不是进行工程设计分析 （4）缺乏对现成产品的工程分析 （5）缺乏对提高可靠性的鼓励
浴盆曲线
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可靠性的定义
深圳大稳 DOUWIN 深圳大稳DOUWIN 深圳大稳DOUWIN 深圳大稳 DOUWIN 深圳大稳 DOUWIN 深圳大稳 DOUWIN 深圳大稳DOUWIN 深圳大稳DOTBF) 国标GB-6583规定：可靠性是指产品在规定的条件下，规 定的时间内，完成规定任务的能力。
环境适应性
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基本概念：环境适应性指产品对某一特定环境的适应能 力。 主要包括：气候类、机械类、化学类、粉尘类等。
不同环境所对应的加压比例
设计研制 设计研制 （奠基） （奠基）
试验、分析 试验、分析 与信息返馈 与信息返馈 （改进提高） （改进提高）
管理 管理 （FRACAS （FRACAS 、TAAF） 、TAAF）
生产控制 生产控制 （保证） （保证）
使用维护 使用维护 （维持） （维持）
产品不可靠的原因
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筛选试验是一种对产品进行全数检验的非破坏性试验。其目的是为选 择具有一定特性的产品或剔早期失效的产品，以提高产品的使用可靠 性。产品在制造过程中，由于材料的缺陷，或由于工艺失控，使部分 产品出现所谓早期缺陷或故障，这些缺陷或故障若能及早剔除，就可 以保证在实际使用时产品的可靠性水平。 可靠性筛选试验的特点是：