机械可靠性设计概念题和简答题
可靠性试题及答案
可靠性试题及答案一、选择题1. 可靠性工程的主要目的是：A. 降低成本B. 提高产品性能C. 延长产品寿命D. 确保产品在规定条件下和规定时间内完成预定功能2. 以下哪项不是可靠性分析的常用方法？A. 故障树分析B. 事件树分析C. 蒙特卡洛模拟D. 线性回归分析3. 可靠性增长的常用方法包括：A. 故障模式影响分析B. 故障注入测试C. 故障模式、影响及危害度分析D. 故障预防二、填空题4. 可靠性是指产品在规定的________和规定的________内，完成预定功能的能力。
5. 可靠性工程中的“浴盆曲线”通常用来描述产品故障率随时间变化的________。
三、简答题6. 简述可靠性工程中常用的失效模式分析方法。
四、计算题7. 假设一个系统的可靠性为0.9，求该系统在连续运行5小时后，系统仍然可靠的概率。
五、论述题8. 论述在产品开发过程中，如何通过可靠性工程来提高产品的市场竞争力。
答案：一、选择题1. D2. D3. B二、填空题4. 条件下，时间内5. 趋势三、简答题6. 失效模式分析方法主要包括失效模式影响分析（FMEA）、失效模式、影响及危害度分析（FMECA）等，这些方法通过识别潜在的失效模式，评估其对系统性能的影响，并采取预防措施来提高产品的可靠性。
四、计算题7. 系统在连续运行5小时后仍然可靠的概率为 \( 0.9^5 = 0.59049 \)。
五、论述题8. 在产品开发过程中，通过可靠性工程提高产品的市场竞争力的方法包括：在设计阶段就考虑产品的可靠性要求，进行可靠性设计；在生产过程中进行严格的质量控制，减少产品缺陷；通过可靠性测试发现潜在的问题并进行改进；通过持续的可靠性增长活动，提高产品的整体性能和寿命；通过收集和分析市场反馈，不断优化产品，满足客户需求。
机械专业试题讲解题及答案
机械专业试题讲解题及答案一、选择题1. 机械设计中，下列哪个因素不是影响材料疲劳寿命的主要因素？A. 材料的强度B. 材料的韧性C. 材料的硬度D. 材料的疲劳极限答案： C2. 在机械工程中，哪个单位是用来衡量力的大小？A. 牛顿(N)B. 帕斯卡(Pa)C. 米(M)D. 焦耳(J)答案： A二、填空题1. 机械加工中，车削是一种______运动，而铣削是一种______运动。
答案：旋转；往复2. 齿轮传动中，传动比是指主动齿轮与从动齿轮齿数的______。
答案：比值三、简答题1. 简述机械设计中的可靠性设计原则。
答案：可靠性设计原则包括：- 确定性原则：设计时需考虑所有已知的负载和环境条件。
- 冗余性原则：设计中应包含备用系统或组件，以应对主要系统或组件的失效。
- 容错性原则：设计应允许系统在某些组件失效的情况下继续运行。
- 维护性原则：设计应便于维护和修理，以减少停机时间。
2. 解释什么是静平衡和动平衡，并简述它们在机械设计中的重要性。
答案：静平衡是指物体在静止状态下，其质量分布均匀，重心位于几何中心。
动平衡是指旋转物体在旋转时，其质量分布均匀，以保证旋转时的稳定性。
在机械设计中，静平衡和动平衡对于确保机械设备的稳定性和减少振动至关重要，有助于提高设备的性能和延长使用寿命。
四、计算题1. 已知一个圆柱形轴的直径为50mm，长度为200mm，材料为45号钢，其许用应力为120MPa。
计算该轴在纯扭转情况下的最大扭矩是多少？答案：首先，计算轴的极惯性矩（J）：\[ J = \frac{\pi}{32} \times (D^4 - d^4) \]其中，D为轴的外径，d为轴的内径。
由于题目中未给出内径，假设为空心轴，内径为0，则：\[ J = \frac{\pi}{32} \times (50^4 - 0^4) \]\[ J = \frac{\pi}{32} \times 625000 \]\[ J = 9817.98 \times 10^{-6} \text{mm}^4 \]然后，计算最大扭矩（T）：\[ T = \frac{J \times \sigma}{16} \]其中，σ为许用应力。
机械可靠性设计概念题和简答题
机械可靠性设计概念题和简答题1、可靠性的定义：产品在规定的条件下和规定时间内，完成规定功能的能力。
可靠度的定义：产品在规定的条件下和规定的时间区间内，完成规定功能的概率。
2、基本可靠性定义：产品在规定条件下无故障的持续工作时间和概率。
任务可靠性定义：产品在规定的任务范围内，完成规定功能的能力。
3、工作贮备系统：组成系统的n个单元中，不失效的单元个数不少于k（k介于1和n之间），系统就不会失效。
4、可靠性预计的程序步骤：①对被预计的系统做出明确定义；②确定分系统；③找出影响系统可靠度的主要零件；④确定各分系统中所用的零部件的失效率；⑤计算分系统的失效率；⑥定出用以修正各分系统失效率基本数值的修正系数；⑦计算系统失效率的基本数值；⑧定出用以对系统失效率的基本数值进行修正的修正系数；⑨计算系统的失效率；⑩预计系统的可靠度。
5、系统可靠性分配的定义：把系统的可靠性指标按一定的原则合理地分配给分系统和零部件的方法。
系统可靠性分配的原则：①对于改进潜力大的分系统或部件，分配的指标可以高一些；②由于系统中关键件发生故障将会导致整个系统的功能受到严重影响，因此关键件的可靠性指标应分配得高一些；③在恶劣环境条件下工作的分系统或部件，可靠性指标要分配得低一些；④新研制的产品，采用新工艺、新材料的产品，可靠性指标也应分配得低一些；⑤易于维修的分系统或部件，可靠性指标可以分配得低一些；⑥复杂的分系统或部件，可靠性指标可以分配得低一些。
6、冗余设计：为提高系统功能而附加一个或一套以上的零件、部件和设备，达到使其中之一发生失效但整个系统并不发生失效的结果，这种系统称为冗余系统，这种设计方法称为冗余设计。
7、故障树的定义：是一种特殊的倒立树状逻辑因果关系图，它用规定的事件符号、逻辑门符号和转移符号描述系统中各种事件之间的因果关系。
8、割集：是导致正规故障树顶事件发生的若干底事件的集合；最小割集：是导致正规故障树顶事件发生的数目不可再少的底事件的集合；路集：是指故障树中一些底事件的集合；最小路集：若将路集中所包含的底事件任意去掉一个就不再成为路集了，这样的路集就是最小路集。
福州大学机械考研题目及答案
福州大学机械考研题目及答案福州大学作为中国东南沿海的一所重点大学，其机械工程专业在全国范围内享有较高的声誉。
考研题目及答案的生成需要结合专业知识和考试大纲，以下是一些模拟的考研题目及答案示例：题目一：简述机械设计中的可靠性设计原则。
答案：可靠性设计是机械设计中的一个重要环节，其原则主要包括以下几点：1. 冗余设计：通过增加备用部件或系统，提高整体的可靠性。
2. 容错设计：设计时考虑到可能出现的错误，并采取措施减少错误对系统的影响。
3. 模块化设计：将复杂的系统分解为独立的模块，便于维护和升级。
4. 标准化设计：采用标准化的部件和接口，减少设计和制造的复杂性。
5. 环境适应性设计：考虑产品在使用环境中可能遇到的各种条件，如温度、湿度等，确保机械的稳定运行。
题目二：请解释什么是有限元分析，并简述其在机械工程中的应用。
答案：有限元分析是一种数值计算方法，它通过将连续的物理问题离散化成有限数量的小单元，对每个单元进行局部分析，然后通过组装这些单元来求解整个系统的行为。
在机械工程中，有限元分析广泛应用于：1. 结构分析：计算结构在不同载荷下的应力、应变分布。
2. 热分析：模拟热传递过程，预测温度场分布。
3. 流体动力学分析：研究流体在管道或容器中的流动特性。
4. 非线性分析：处理材料非线性、几何非线性或接触非线性问题。
5. 优化设计：通过分析结果指导设计优化，提高产品性能。
题目三：阐述机械制造过程中的质量控制的重要性及其实施方法。
答案：机械制造过程中的质量控制对于确保产品符合设计要求和用户需求至关重要。
其重要性体现在：1. 保证产品性能：通过质量控制确保产品达到预期的工作性能。
2. 降低成本：及时发现并纠正生产过程中的错误，减少废品和返工。
3. 提高用户满意度：高质量的产品能够提升用户对品牌的信任和满意度。
4. 符合法规要求：确保产品符合相关的安全和环保标准。
实施方法包括：1. 制定质量标准：明确产品的质量要求和验收标准。
机械可靠性设计试题（研究生）
长江大学试题纸课程名称：机械可靠性设计班级： 姓名： 学号 分数：一、填空题（20分）1．根据GB3187-82规定，可靠性定义是产品在 和 ,完成 的能力。
2．随机事件的主要特征有① ，② 。
3.电子产品的失效率曲线一般呈现三个不同的时期，即 、 和 。
4.由两支灯泡及附件分别组成串联系统和并联系统，则两系统的可靠度关系为 大于 。
5.疲劳极限曲线上各点的循环特征 ，而循环次数 ；6.疲劳寿命设计分为 和 ，前者的设计点在循环基数点的 侧；7.常用 、 和 概率分布描述材料疲劳强度分布。
8.求数字特征的常用方法有 、 和二、基本计算题（40分）1. 设有一批名义直径为25.4mm 的钢管，按规定其直径d 满足24.8mm ≤d ≤26mm 时为合格品，如果直径服从正态分布，其均值mm u d 4.25=，标准差mm d 3.0=σ，计算这批钢管的废品率。
2.某组件由三个零件组成，组件的长度为3个零件的尺寸之和。
若零件的尺寸分别为20±0.02、30±0.03、40±0.04，问组件长度的均值、标准差和公差各是多少？3. 对100台汽车的变速器做寿命试验，在完成100小时试验时失效5台变速器。
若其失效率为常数，试计算其特征寿命和中位寿命。
4．等截面悬臂梁受载如图示，截面为圆形。
已知L 的均值和标准差分别为L u 和L σ，直径d的均值和标准差分别为d u 和d σ，梁的屈服极限S 的均值和标准差分别为s u 和s σ，试确定在弹性范围内最大载荷P 的数字特征。
三、可靠性设计（20分）1. 某转轴的疲劳强度服从威布尔分布，参数为：最小强度50Mpa ，形状参数为2，尺度参数27Mpa 。
应力为正态分布，均值55 Mpa ，变异系数0.05。
试估计可靠度。
2.四、系统可靠性（20分）1. 一个由电动机、皮带传动、单级齿轮减速器组成的传动装置，工作1000h 要求的可靠度为0.96，已知它们的失效率分别为：电动机kh /0003.01=λ，皮带传动kh /004.02=λ和减速器kh /0002.03=λ。
2022可靠性设计基础试卷-机械3组-完整答案版
2022可靠性设计基础试卷-机械3组-完整答案版可靠性设计基础试卷(研究生)考试时间：2022年1某月某某日学院：姓名：班级：成绩学号：题目分数一二三四五六一、单项选择题（每题2分，共30分）1．设有一可修复的电子产品工作1200h，累计发生4次故障，则该产品的MTBF约为（）A．250hB．200hC．300hD．240h答案选择C，用1200除以4得到。
PPT54页2．已把产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的概率定义为产品的（）A.可靠度B．不可靠度C．故障密度函数D．故障率答案A(PPT33页可靠性指标）3．设下列哪种系统可靠性模型属于非贮备模型？（）A.串联模型B．并联模型C．混联模型D．n中取r模型2.3系统可靠性分析——2.3.1系统可靠性模型PPT94页4．以下自动电烤箱故障中哪个与其他三个不属于同一故障模式？()A.控温器触电熔接B.控温器触点烧坏C.电源线内部断开D.控温器触点接触不良答案：CPPT241页5．下列不是常用的可靠性增长模型的是（）答案：DPPT524页6．下列失效率曲线中哪个符合机械设备损耗的规律：（）A.B.C.D.答案：CPPT356页7．在维修性通过（）来提高产品的可用性。
（A.延长产品工作时间B．缩短维修停机时间C．提高故障修理质量D．降低产品维修成本答案：B。
PPT第878页。
8．下列四项中，哪个不属于可靠性的细致预估？（A．数学模型法B．上、下线法C．回归模型法D．仿真法答案：C（PPT2.3.3章节可靠性预计（预估）9．故障树分析的英文简称是：（A.FFTMB.FTAC.FATD.MTFB答案：BPPT281页10.产品可靠性环境适应性的实验方法不包含下列哪一项（A.现场使用试验B.天然暴露试验C.人为破坏试验D.人工模拟试验答案：C详细见PPT8-3的环境适应性试验11．以下那一项不属于系统可靠性的定性特点：（A.与规定的条件密切相关B.与规定的时间密切相关C.与规定的功能密切相关D.可靠性定量表示的随机性解释：D选项是系统可靠性的定量特点，依据ppt上第127页可靠性的特点判断。
机械专业考研复试题及答案
机械专业考研复试题及答案机械专业考研复试试题及答案一、简答题1. 简述机械设计中的可靠性设计原则。
答案：可靠性设计原则主要包括以下几点：(1) 明确设计目标，确保产品满足使用要求；(2) 采用成熟的技术和设计方法；(3) 进行合理的材料选择和结构设计；(4) 考虑环境因素对产品性能的影响；(5) 进行充分的试验和验证。
2. 描述机械制造过程中的质量控制方法。
答案：机械制造过程中的质量控制方法主要包括：(1) 制定严格的工艺流程和操作标准；(2) 采用先进的检测和测量技术；(3) 实施过程监控和数据分析；(4) 进行定期的质量检查和评审；(5) 建立质量反馈和改进机制。
二、论述题1. 论述现代机械设计方法与传统机械设计方法的区别。
答案：现代机械设计方法与传统机械设计方法的主要区别在于：现代方法更加注重计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助工程（CAE）的应用，强调多学科交叉和系统化设计，注重设计过程中的创新和优化。
而传统方法则更多依赖于经验设计，设计过程较为繁琐，缺乏系统性和创新性。
2. 分析机械制造自动化对机械制造业的影响。
答案：机械制造自动化对机械制造业的影响主要体现在：(1) 提高生产效率，缩短生产周期；(2) 减少人工成本，降低生产成本；(3) 提高产品质量和一致性；(4) 增强企业竞争力，扩大市场份额；(5) 促进新技术、新工艺的开发和应用。
三、案例分析题1. 某机械制造企业在生产过程中发现产品合格率下降，分析可能的原因及解决措施。
答案：产品合格率下降的可能原因包括：(1) 设备老化或维护不当；(2) 原材料质量不稳定；(3) 工艺流程存在缺陷；(4) 操作人员技能不足或疏忽大意；(5) 质量控制体系不健全。
解决措施包括：(1) 加强设备维护和更新；(2) 严格原材料检验和供应商管理；(3) 优化工艺流程，提高工艺水平；(4) 加强员工培训，提高操作技能；(5) 完善质量管理体系，加强过程控制。
可靠性设计基础试卷2(带答案)
可靠性设计基础试卷答案考试时间：2012年月日学院：_________________ 班级：_________________ 学号: __________________ 一、 判断题〔1′×10，共10分〕1、区间估计的置信度越高，置信区间越宽，估计精度越低。
〔√〕2、FTA 可追溯系统失效的根源到基础元件失效的组合关系，它是一种多因素的分析方法，可以分析几种因素同时起作用才能导致的某种后果。
〔√〕3、系统的原理图为并联的，则其逻辑图一定是并联的。
〔×〕4、并联模型属于非工作贮备模型。
〔×〕5、机械结构不可靠性设计又称为概率设计。
〔√〕6、并联单元越多，系统可靠性越高。
〔√〕7、采用储备模型可以提高产品的任务可靠性及基本可靠性。
〔×〕8、战备完好性是保障性的出发点和归结点。
〔√〕9、产品的故障密度函数反映了产品的故障强度。
〔×〕 10、为简化故障树，可将逻辑门之间的中间事件省略。
〔×〕二、 填空题〔1′×20，共20分〕1、研究产品失效的两种常用方法__________、__________。
〔FMECA、FTA〕2、在FTA树中，用来表示事件关系的基本逻辑门符号有__________、__________、__________。
〔与门、或门、禁门〕3、工厂单独生产和可以单独验收的零部件称为__________。
〔单元产品〕4、在可靠性设计中，影响可靠度大小的积分极限uZδδσ==，该方程称为__________，由该方程可看出Z，不但取决于传统设计的安全系数sluu，同时还取决于l X，s X的离散程度sσ与lσ，Z称为可靠系数〔概率安全系数〕。
(联结方程)5、球故障树所有最小割据的方法有___________、_____________。
〔上行法、下行法〕6、产品丧失规定的功能叫___________。
〔失效〕7、FTA是一种_______________的系统完整的失效因果关系的分析程序。
机械可靠性设计习题与答案.
Δ 总 = ±3σ 总 = 0.1732 mm
5-1 松螺栓联结，M12 螺栓，材料 Q235，4.6 级，设螺栓允许的偏差 Δd = ±0.015 d ， 承受载荷 F=(7000±700)N，求此时的可靠度。 解：1）求螺栓应力的均值和标准差 取车制螺纹，dc=d1=10.106mm，因此， 螺栓危险截面直径均值： d c = 10.106 mm 标准差： σ d c = Δd / 3 = 0.015 × 10.106 / 3 = 0.0505 mm 拉力标准差： σ F = ΔF / 3 = 700 / 3 = 233.33N 螺栓拉应力均值： 拉应力标准差：
均服从正态分布。 解： 查正态分布表，R=98.9% 4-2 某受脉动循环应力作用的零件，当应力水平δ1=13KN/cm2、δ2=22KN/cm2 时， 其 失效循 环次 数分别为 N1=1.3 × 105 次、 N2=0.6 × 104 次。 若该零 件常 在应力 水平 δ =16KN/cm2 条件下工作，试求其疲劳寿命。 解：受脉动循环应力作用，则σa=σm，由公式（4-4） ，因此：
=−
272.5 − 87.2669 16.352 + 3.03679 2
= −11.1387
可靠度 R=1。 一个紧螺栓联结， 采用 M12 螺栓， 材料为 10.9 级， 设螺栓允许偏差 Δd c = ±0.02 d c
5-2
（dc 为螺栓危险截面直径） ，铜皮石棉垫片。已知工作拉力 F=14500N， σ F = 0.2 F / 3 , 求螺栓联结的可靠度。 解：1)计算螺栓的工作载荷 F 工作拉力的变异系数： 2)计算螺栓所受总载荷 采用铜皮石棉垫片，Kc=0.8,一般联结，K=0.4，查表 5-3 取预紧力系数 KF0=2，因 此，总载荷：
机械设计考试题及答案详解
机械设计考试题及答案详解一、选择题1. 机械设计中，静强度和疲劳强度的主要区别是什么？A. 静强度只考虑材料的屈服强度B. 疲劳强度只考虑材料的抗拉强度C. 静强度考虑材料在静载荷作用下的承载能力，疲劳强度考虑材料在交变载荷作用下的承载能力D. 静强度和疲劳强度没有区别答案：C2. 在机械设计中，材料的许用应力是如何确定的？A. 根据材料的屈服强度确定B. 根据材料的抗拉强度确定C. 根据材料的疲劳极限确定D. 根据材料的屈服强度和安全系数确定答案：D二、简答题1. 简述机械零件的失效模式有哪些？答案：机械零件的失效模式主要包括：断裂、磨损、腐蚀、变形、疲劳破坏等。
每种失效模式都与零件的使用条件、材料特性、设计和制造工艺等因素有关。
2. 什么是机械设计中的可靠性设计？其重要性如何？答案：可靠性设计是指在设计阶段就考虑到产品在预期的使用寿命内，能够稳定地完成预定功能的能力。
其重要性在于，可靠性设计可以减少产品的故障率，延长产品的使用寿命，降低维修成本，提高用户满意度。
三、计算题1. 某轴在最大载荷作用下，其直径为50mm，材料的许用应力为100MPa。
如果需要提高轴的承载能力，轴的直径至少需要增加多少？答案：首先计算轴在最大载荷下的应力：\[ \sigma = \frac{F}{A} = \frac{F}{\frac{\pi d^2}{4}} \] 其中，\( F \) 是最大载荷，\( d \) 是轴的直径，\( A \) 是轴的截面积。
设最大载荷 \( F = \sigma_{允许} \times A \)，代入数据得：\[ F = 100 \times \frac{\pi \times 50^2}{4} \]如果需要提高承载能力，设新直径为 \( d' \)，则有：\[ F' = 100 \times \frac{\pi \times d'^2}{4} \] 由于 \( F' > F \)，可以得出 \( d' > 50mm \)。
机械工程职称面试题及答案
机械工程职称面试题及答案一、简答题1. 简述机械设计中的可靠性设计原则。
答案：可靠性设计原则主要包括以下几点：(1) 确保设计满足使用要求；(2) 采用成熟可靠的技术；(3) 考虑材料的适应性和耐久性；(4) 进行充分的应力分析；(5) 采用合理的结构形式；(6) 考虑维护和修理的便利性。
2. 请解释什么是机械加工中的“三要素”。
答案：机械加工中的“三要素”指的是切削速度、进给量和切削深度。
这三个参数直接影响加工效率、加工质量和刀具寿命。
二、论述题1. 论述机械制造过程中的质量控制方法。
答案：机械制造过程中的质量控制方法包括：(1) 设计阶段的质量控制，确保设计满足质量要求；(2) 原材料的质量检验，保证原材料符合加工要求；(3) 加工过程中的实时监控，采用自动化和信息化手段进行质量检测；(4) 成品的最终检验，确保产品符合标准；(5) 建立质量反馈机制，持续改进产品质量。
2. 论述现代机械制造技术的特点。
答案：现代机械制造技术的特点主要包括：(1) 高度自动化，减少人工干预；(2) 高精度，满足复杂零件的加工需求；(3) 高效率，缩短生产周期；(4) 高柔性，适应多变的生产需求；(5) 环境友好，减少能源消耗和环境污染。
三、案例分析题1. 某机械零件在加工过程中出现了尺寸偏差，请分析可能的原因并提出解决方案。
答案：尺寸偏差的原因可能包括：(1) 设备精度不足；(2) 刀具磨损；(3) 材料硬度不均匀；(4) 加工工艺不当。
解决方案包括：(1) 校准或升级加工设备；(2) 更换或修磨刀具；(3) 选用质量更稳定的材料；(4) 优化加工工艺参数。
2. 论述在机械产品设计中如何实现绿色设计。
答案：在机械产品设计中实现绿色设计的方法包括：(1) 选用可回收或环保材料；(2) 减少材料使用量，实现轻量化设计；(3) 优化结构设计，减少能源消耗；(4) 考虑产品的可维护性和可拆卸性，延长使用寿命；(5) 设计易于回收的产品结构。
可靠性试题及答案
可靠性试题及答案### 可靠性试题及答案#### 一、选择题1. 可靠性的定义是什么？- A. 产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力 - B. 产品的耐用性- C. 产品的维修性- D. 产品的平均寿命答案：A2. 以下哪项不是可靠性工程的主要目标？- A. 减少产品故障率- B. 延长产品寿命- C. 提高产品成本- D. 优化产品性能答案：C3. 可靠性测试的目的是什么？- A. 验证产品是否符合设计要求- B. 确定产品在特定条件下的性能- C. 预测产品寿命- D. 所有上述选项答案：D#### 二、填空题4. 可靠性函数\( R(t) \)表示产品在时间\( t \)内不发生故障的概率，其数学表达式为\( R(t) = ______ \)。
答案：1 - F(t)5. 故障率函数\( \lambda(t) \)与可靠性函数\( R(t) \)之间的关系是\( \lambda(t) = ______ \)。
答案：-\frac{dR(t)}{dt} / R(t)#### 三、简答题6. 描述可靠性工程中的“浴盆曲线”模型。
答案：浴盆曲线模型是描述产品故障率随时间变化的模型。
它通常分为三个阶段：初期故障期、随机故障期和磨损故障期。
初期故障期故障率较高，随着时间推移逐渐降低；随机故障期故障率相对稳定；磨损故障期随着产品老化，故障率再次上升。
7. 什么是失效分析，它在可靠性工程中的作用是什么？答案：失效分析是一种系统性的方法，用于识别产品失效的原因和机理。
在可靠性工程中，失效分析有助于改进产品设计，预防未来的失效，提高产品的可靠性。
#### 四、计算题8. 假设某产品的可靠性函数为\( R(t) = e^{-\lambda t} \)，其中\( \lambda = 0.01 \)。
计算该产品在1年（365天）内的可靠性。
答案：\[ R(365) = e^{-0.01 \times 365} \approx e^{-3.65} \]9. 如果上述产品的故障率函数为\( \lambda(t) \)，求其在1年时的故障率。
机械可靠性设计考试题
2012《机械可靠性设计》试题1．零件的故障率为：5.133)6.0102(105)(-⨯⨯=--x x λ试求故障密度函数和可靠度函数。
解：()()()()5.233005.1336.0102exp 6.0102105exp -⨯-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯-=---⎰x dx x x R x()()()()()()()5.235.1336.0102exp 6.01021051-⨯--⨯⨯=-==---x x x R dxddx x dF x f2．已知一拉杆的拉伸载荷()P P P σ,＝()2000,30000P N ，拉杆材料屈服极限()ss s σσσσ,＝()2.12,1076s σMPa ,拉杆直径()d d d σ,＝()02.0,4.6d mm 。
试计算此杆的可靠度。
解：A P F =，24d A π= 2221699.324.644mm u A d =⨯==ππ22011.002.04.622mm u d d A =⨯⨯==πσπσMPa A P F 5488.9321699.3230000===MPaA A P AAPA F 4414.622011.01699.3220001699.322011.0300001699.3211222222222222=+⨯+⨯=++=σσσσ 2547.24414.622.125488.93210762222=+-=+-=F s R s F z σσσσ 查正态函数表()98789.0==R z R φ。
3．拉杆承受的轴向载荷()P P P σ,＝()1500,80000P N ，拉杆直径()d d d σ,＝()8.0,35d mm ，拉杆长度()L L L σ,＝()64,6400L mm ，弹性模量()E E E σ,＝()3200,210000E MPa 。
试计算拉杆伸长量λ的分布值()λσλλ,。
解：EA PL =λ，24d A π= 2221127.9623544mm u A d =⨯==ππ29823.438.03522mm u d d A =⨯⨯==πσπσ令PL H =，因此m N L P H .5120004.680000=⨯=⨯=mN L P PL P L H .5.96001500064.015004.6064.080000222222222222=⨯+⨯+⨯=⨯+⨯+⨯=σσσσσ 令EA G =，因此N A E G 2020436671127.962210000=⨯=⨯=NA E GA E A G 266.973691432009823.4332001127.9629823.43210000222222222222=⨯+⨯+⨯=⨯+⨯+⨯=σσσσσ 因此GH=λ，故 m G H 310534.2202043667512000-⨯===λ mG G H GGHG 4222222222222103089.1266.97369142020436675.9600202043667266.973691451200020204366711-⨯=+⨯+⨯=++=σσσσλ4．一转轴受弯矩m N M .102.4105.1.45⨯±⨯=，转矩为m N T .106.3102.1.35⨯±⨯=的联合作用。
机械可靠性分析考核试卷
1.机械设备的可靠性只与设计有关，与制造和使用环境无关。（）
2.提高设备的平均故障间隔时间（MTBF）可以增加设备的可靠性。（）
3.在进行可靠性设计时，增加备用部件会降低系统的可靠性。（）
4.故障树分析（FTA）是一种从原因到结果的分析方法。（）
1.以下哪些因素会影响机械设备的可靠性？（）
A.设计水平
B.材料性能
C.使用环境
D.操作人员技能
2.以下哪些方法可以用于可靠性预测？（）
A.统计方法
B.仿真方法
C.经验方法
D.理论方法
3.提高机械设备可靠性的措施包括以下哪些？（）
A.优化结构设计
B.提高材料强度
C.增加冗余设计
D.定期维护
4.在进行可靠性分析时，以下哪些模型是常用的？（）
5.维护保养工作对提高设备的可靠性没有影响。（）
6.在串联系统中，只要有一个部件失效，整个系统就会失效。（）
7.可靠性工程中，失效率（λ）与平均故障间隔时间（MTBF）成反比关系。（）
8.为了提高设备的可靠性，可以不考虑经济成本。（）
9.在并联系统中，所有部件都必须失效，系统才会失效。（）
10.优化设计是提高机械设备可靠性的唯一途径。（）
2. FTA通过逻辑门表示设备故障与其原因之间的关系。实例：设备不启动，原因可能是电源故障或开关故障，用“与”门表示。
3.冗余设计是在系统中增加额外部件，以提高可靠性。优点护、备件管理优化和快速故障诊断，可以减少停机时间，延长设备寿命，提高可靠性。
A.现场试验
B.计算机模拟
C.理论计算
D.历史数据分析
机械可靠性设计填空选择判断
第一章：1、可靠性的定义：产品在规定的条件下和规定时间内，完成规定功能的能力。
2、可靠度的定义：产品在规定的条件下和规定的时间区间内，完成规定功能的概率。
3、可靠性特征量有：可靠度、失效概率、失效率、平均寿命、可靠寿命、中位寿命。
4、可靠度与失效概率的关系：R(t)=1-F(t)可靠度与失效分布密度的关系：f(t)= λ(t)R(t)5、可靠寿命是指定的可靠度所对应的时间。
6、当指定R=0.5，即R(t)=F(t)=0.5时的寿命称为中位寿命。
7、失效率曲线（浴盆曲线）反映了产品总体整个寿命期失效率的情况。
第三章：1、安全系数法的基本思想是：机械结构在承受外在负荷后，计算得到的应力小于该结构材料的许用应力。
2、从可靠性的角度考虑，影响机械产品故障的各种因素可概括为应力和强度两类。
应力大于强度时故障发生。
应力不仅仅指外力在微元面积上产生内力与微元面积比值的极限，而且包括各种环境因素。
3安全系数设计法与可靠性设计法的不同点：设计变量处理方法不同、设计变量运算方法不同、设计准则含义不同。
4、机械可靠性设计可分为定性可靠性设计和定量可靠性设计。
5、应力强度干涉模型的特点：干涉模型是可靠性分析的基本模型，无论什么问题均适用；干涉区的面积越大，可靠度越低，但不等于失效概率；关于S的计算公式仅为干涉模型的公式化表示，实际应用意义很小。
6、应力—强度是独立的随机变量。
7、由应力分布和强度分布的干涉理论可知，可靠度是强度大于应力的整个概率。
第四章：1、系统由某些彼此相互协调工作的零部件、子系统组成，以完成某一特定功能的综合体。
2、系统的可靠性不仅与组成该系统各单元的可靠性有关，而且也与组成该系统各单元间的组合方式和相互匹配有关。
3、机械系统的可靠度决定因素：机械零部件本身的可靠度，即组成系统的各个零部件完成所需功能的能力；机械零部件组合成系统的组合方式，即组成系统各个零件之间的联系形式。
4、系统可靠性设计方法有两种类型：按照已知零部件或各单元的可靠性数据，计算系统的可靠性指标，称为可靠性预测。
机械设计中的可靠性与安全性分析
机械设计中的可靠性与安全性分析机械设计的可靠性和安全性是保证产品质量和用户安全的重要因素。
本文将从可靠性和安全性的概念入手，探讨机械设计中的相关原则和方法，并介绍一些常见的分析工具和技术，以提高机械产品的可靠性和安全性。
一、可靠性分析1. 可靠性的概念可靠性是指产品在规定的使用条件下，在一定时间内完成预定的功能，不发生失效的能力。
在机械设计中，可靠性的提高意味着产品的寿命延长、故障率下降。
2. 可靠性分析原则（1）设计可靠性：通过合理的结构设计和材料选择，降低故障率，提高产品的可靠性。
（2）生产可靠性：通过科学的生产工艺和可靠的装配技术，保证产品的质量一致性。
（3）维修可靠性：通过完善的维修和保养计划，减少故障修复时间和维修成本。
3. 可靠性分析方法（1）故障模式与效应分析（FMEA）：对可能引起故障的零部件和工艺进行分析，以确定可能的故障模式和后果，从而采取措施预防故障发生。
（2）可靠性增长分析（RGA）：通过测试和分析数据，预测和评估产品可靠性的增长趋势，为改进设计提供依据。
（3）可靠性试验：通过实际的测试和验证，评估产品的可靠性指标，发现潜在故障，并进行改进。
二、安全性分析1. 安全性的概念安全性是指产品在正常使用条件下，不对使用者、环境和财产造成危害的能力。
在机械设计中，安全性的提高意味着对潜在危险因素进行分析和评估，采取措施预防事故发生。
2. 安全性分析原则（1）设计安全性：在产品设计阶段考虑安全因素，采取合适的安全设计措施。
（2）操作安全性：通过操作规范和培训，提高用户对产品的正确使用意识和安全操作能力。
（3）维修安全性：通过维修操作规范、培训和个人防护装备，保障维修人员的安全。
3. 安全性分析方法（1）风险评估：对可能的危险因素进行识别、评估和处理，以确定风险的严重程度和采取相应的措施。
（2）故障模式、影响和危害分析（FMECA）：在FMEA的基础上，进一步分析故障的可能影响和危害，有针对性地采取措施降低风险。
机械可靠性设计复习题
A CDBE 0.90.90.90.90.91、 可靠度和失效率如何计算？失效率与可靠度有何关系？2、 在可靠性的的定义中“规定时间”，“规定功能”分别指的是什么？3、 可靠度、失效概率、失效率、平均寿命、可靠寿命、它们的定义是什么？4、 机械系统的逻辑图与结构图有什么区别，零件之间的逻辑关系有哪几种？5、 试写出串联系统、并联系统的可靠度计算式。
6、 什么是割集？什么是最小割集？7、 什么是故障树分析？故障树符号常用的分为哪几类？8、 在建立故障树时应注意哪几个方面的问题？9、 在可靠性工程中应力的含义是什么？强度的含义是什么？10、从广泛的意义上讲可靠性试验的含义是什么？它主要包括那些个方面？11、加速寿命试验根据应力施加的方式可分？1、一个系统由五个单元组成,其可靠性逻辑框图如图所示.求该系统可靠度和画出故障树。
并求出故障树的最小割集与最小路集。
解：最小割集A,B C,D,E A,E B,C,DR=1-(1-0.9x0.9)(1-0.9[1-0.1x0.1])=0.89292、抽五个产品进行定时截尾的可靠性寿命试验,截尾时间定为100小时,已知在试验期间产品试验结果如下：t 150=小时,和t 270=小时产品失效,t 330=小时有一产品停止试验，计算该产品的点平均寿命值？解:总试验时间 350100)35(307050=⨯-+++=n T 小时点平均寿命 MTTF=1752350=小时 3、一个机械电子系统包括一部雷达,一台计算机,一个辅助设备,其MTBF 分别为83小时,167小时和500小时,求系统的MTBF 及5小时的可靠性？解: 5002.01002.0006.0012.015001167183111==++=++==λMTBF 小时 02.0=λ,%47.90)5(1.0502.0===-⨯-e e R。
机械可靠性习题
机械可靠性习题第一章机械可靠性设计概论1、为什么要重视与研究可靠性？可靠性设计就是引入概率论与数理统计的理论而对常规设计方法进行发展与深化而形成的一种新的现代设计方法。
1)工程系统日益庞大与复杂,就是系统的可靠性与安全性问题表现日益突出,导致风险增加。
2)应用环境更加复杂与恶劣3)系统要求的持续无故障任务时间加长。
4)系统的专门特性与使用者的生命安全直接相关。
5)市场竞争的影响。
2、简述可靠性的定义与要点？可靠性定义为:产品在规定的条件下与规定的时间区间内完成规定功能的能力。
主要分为两点:1)可靠度,指产品在规定条件下与规定时间内,完成规定功能的概率。
1)失效率,定义为工作到时可t 时尚未失效的产品,在时刻t 以后的单位时间内发生失效的概率。
第二章可靠性的数学基础1、某零件工作到50h 时,还有100个仍在工作,工作到51h 时,失效了1个,在第52h 内失效了3个,试求这批零件工作满50h 与51h 时的失效率)50(-λ、)51(-λ解:1)1,100)(,1)(=?==?t t t n n s f 01.011001)50(=?=-λ 2)2,100)(,3)(=?==?t t t n n s f 015.021003)51(=?=-λ 2、已知某产品的失效率14103.0)(---?==h t λλ。
可靠度函数t et R λ-=)(,试求可靠度R=99、9%的相应可靠寿命t 0、999、中位寿命t 0、5与特征寿命1-e t解:可靠度函数 t et R λ-=)( 故有R t R e R t λ-=)( 两边取对数 t t R R R λ-=)(ln则可靠度寿命 =?-=-=-h R t t 4999.0999.0103.0999.0ln )(ln λ33h 中位寿命 =?-=-=-h R t t 45.0999.0103.05.0ln )(ln λ23105h 特征寿命 =?-=-=--h R e t 41999.0103.03679.0ln )(ln λ33331h 第三章常用的概率分布及其应用1、次品率为1%的的大批产品每箱90件,今抽检一箱并进行全数检验,求查出次品数不超过5的概率。
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1、可靠性的定义：产品在规定的条件下和规定时间内，完成规定功能的能力。
可靠度的定义：产品在规定的条件下和规定的时间区间内，完成规定功能的概率。
2、基本可靠性定义：产品在规定条件下无故障的持续工作时间和概率。
任务可靠性定义：产品在规定的任务范围内，完成规定功能的能力。
联系和区别：基本可靠性模型是全串联型，贮备元件越多，系统的基本可靠性越低；任务可靠性模型是并联型，系统中的贮备单元越多，则其任务可靠性越高；在无冗余或替代工作模式时，基本可靠性模型和任务可靠性模型才一致。
3、工作贮备系统：组成系统的n个单元中，不失效的单元个数不少于k（k介于1和n 之间），系统就不会失效。
4、可靠性预计的程序步骤：
①对被预计的系统做出明确定义；
②确定分系统；
③找出影响系统可靠度的主要零件；
④确定各分系统中所用的零部件的失效率；
⑤计算分系统的失效率；
⑥定出用以修正各分系统失效率基本数值的修正系数；
⑦计算系统失效率的基本数值；
⑧定出用以对系统失效率的基本数值进行修正的修正系数；
⑨计算系统的失效率；
⑩预计系统的可靠度。
5、系统可靠性分配的定义：把系统的可靠性指标按一定的原则合理地分配给分系统和零部件的方法。
系统可靠性分配的原则：
①对于改进潜力大的分系统或部件，分配的指标可以高一些；
②由于系统中关键件发生故障将会导致整个系统的功能受到严重影响，因此关键件的可靠性指标应分配得高一些；
③在恶劣环境条件下工作的分系统或部件，可靠性指标要分配得低一些；
④新研制的产品，采用新工艺、新材料的产品，可靠性指标也应分配得低一些；
⑤易于维修的分系统或部件，可靠性指标可以分配得低一些；
⑥复杂的分系统或部件，可靠性指标可以分配得低一些。
6、冗余设计：为提高系统功能而附加一个或一套以上的零件、部件和设备，达到使其中之一发生失效但整个系统并不发生失效的结果，这种系统称为冗余系统，这种设计方法称为冗余设计。
7、故障树的定义：是一种特殊的倒立树状逻辑因果关系图，它用规定的事件符号、逻辑门符号和转移符号描述系统中各种事件之间的因果关系。
8、割集：是导致正规故障树顶事件发生的若干底事件的集合；
最小割集：是导致正规故障树顶事件发生的数目不可再少的底事件的集合；
路集：是指故障树中一些底事件的集合；
最小路集：若将路集中所包含的底事件任意去掉一个就不再成为路集了，这样的路集就是最小路集。