可靠性工程基础理论（1）

可靠性理论是从电子技术领域发展而来的，近年来已发展到机械技术和现代工程管理领域，并已成为新兴的前沿学科. 可靠性和安全性密切相关，是系统的两个主要特征. 其许多理论已应用于安全管的可靠性. 理论基础是概率论和数理统计. 它的任务是研究系统或产品的可靠性. 提高质量和经济效益可靠性理论，提高生产安全性. 产品可靠性是指产品在指定条件下在指定时间内执行指定功能的能力. 该产品可以是零件或系统. 规定条件包括使用条件，压力条件，环境条件和储存条件. 可靠性也与时间密切相关. 随着时间的流逝，产品的可靠性将下降. 可靠性技术及其概念与系统工程，安全工程，质量管理，价值工程，工程心理学和环境工程密切相关. 因此，可靠性工程是一项综合的工作技术. 可靠性由字母R表示，其值范围为0R1. 因此，通常以百分比表示. 如果在指定条件下指定时间内产品在指定时间内丧失指定功能的概率表示为F，则R = 1-F. 其中，F称为失效概率，也称为不可靠性. 有N个产品，在指定条件下，在指定时间内，有n个可靠性和时间，例如100个日光灯管，一年和两年的使用，损坏的次数不同，故障率和可靠性也不同

因此，可靠性是时间的函数，记作R（t），称为可靠性函数. 图5-1是可靠性函数R（t）和失效概率F（t）的变化曲线. 图5-1可靠性故障率（Failurerate）故障率是指在特定时间尚未发生故障的产品，然后是该时间之后单位时间内发生故障的概率. 在极值理论中，失效率被称为“强度函数”. 在经济学中，其倒数称为“铣削率”；在人寿保险事故中，它被称为“死亡率强度”. 失败率是一种定量指标，用于衡量产品在单位时间内失败的次数；它还描述了产品在单位时间内出现故障的可能性. 故障率的单位为“ 1 / h”. 故障率通常分为瞬时故障率和平均故障率. 但一般是指瞬时故障率. 平均故障率定义如下: 对于控制系统，无故障率是指系统参数在实际使用条件和要求的时间下处于给定偏差范围内的概率. 在计算中经常使用其相对数量（故障率）. 故障的结果使控制系统从正常状态转变为异常状态. 浴缸曲线浴缸曲线是不可修复产品的故障率的变化曲线. 之所以命名，是因为该曲线的形状像浴缸. 请参见图5-2. 产品（或系统）的初始故障率由于其自身的缺陷而相对较大，并且故障概率随时间变得非常稳定. 一段时间后，故障率再次开始增加.

故障率曲线是根据人类死亡曲线得出的. 曲线的前端称为早期失效期，相当于幼儿的死亡期. 中间段称为偶然失效期，其失效率基本恒定，等于年轻人和中年人的死亡期. 图5-2不可修复产品的典型故障率曲线是MeanTime Failure的缩写. 对于无法维修的产品，平均寿命是指产品失效前的平均工作时间，即平均寿命，记录为MTTF. 在相同条件下测试N个 _{o 灯泡（不可维修产品），所有寿命数据均按t 1 ，t 2 可靠性理论，总共发生了N个 0 故障. 每次故障后，它都会被修复并像新的一样继续使用. 它的工作时间为: t 1 ，t 2 ，t 3 ……t 否，那么产品故障之间的平均时间即平均寿命为Q特征量（属性编号）. 可靠性特征量是用于指示产品总体可靠性的各种定量指标. 它的值是理论上的，实际上是未知的.}

特征具有估计值，外推值和预测（1）特征量的估计值: 根据样本的观察数据，经过一定的统计计算后得到的是特征量的估计值. 估计值可以是点估计，也可以是单边或双边间隔估计. （2）特征量外推值: 根据实验获得的特征量的观测值或其他估计值，根据一定的外推或内插方法，计算出不同应力条件下的值，即（3）特征量的预测值: 在指定的使用条件下，根据复杂产品的设计，根据每个组或单元的可靠性特征的观察值（或其他估计值），计算特征值复杂产品的特征，即特征值的预测. 可靠寿命（Q寿命）如果给定的可靠性为R =，则相应的工作时间记录为t（），即可靠寿命. 当可靠性未知时，但只要其工作时间t t（），则产品的可靠性将低于99. 在给定的％值下，更多的产品可能会失败. 10平均值（平均值）平均值也称为算术平均值. 将一组值相加并除以值数后，商就是平均值. 如果有10个数字，例如10、11、13、12、17、18、14、9、15、16等，则平均值是值为x _{1 的离散变量. ，x 2 ......，x 3 表示n的值，平均值xx 1 + x 2 ...... + x n ＜/ sub＞）/ n 11标准偏差（标准偏差）在研究产品寿命时，两组数据的平均值相等，但程度数据分散性可能有所不同.}

为了反映一组数据的分散程度，引入了标准偏差（σ）的概念. 标准偏差越大，这组观测值越分散；标准偏差越小，此观察结果越集中. 12寿命分布寿命分布是可靠性工程应用和可靠性研究的基础. 生活分布有多种类型. 具有常见故障机制的特定类型的分布可以应用于特定类型的产品. 寿命分布的类型通常与所施加应力的类型以及产品失效的机理和形式有关. 研究寿命分布的主题是: （1）了解组成系统的每个组件的分布类型，推断系统的寿命特征； （2）研究系统的多寿命分布. 在研究电子组件的寿命时，通常使用指数分布. 在某些情况下，指数分布还可以用来描述大型系统和复杂系统之间的故障间隔时间. 在实际应用中，许多测试数据遵循正态分布. 材料强度，磨损寿命，轮齿弯曲

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