可靠性发展地历史.ppt

可靠性理论 中国地质大学工程技术学院 （北京） 程五一 教授 助教－李季博士 TelO) E-mail:cwy@cugb.edu.cn 安全导入 了解安全形势及其 可靠性在安全的地位和重要性 增加安全的责任感 国内外事故状况及分析 工业生产导致一次死亡10以上或经济损失；500万以上的重大隐患有982项; 劳动工伤死亡：1.5-2.0万人； 二、中国意外事故状况 交通事故死亡:道路9.4万人,铁路1.0万人 中小学生意外死亡：1.1万 第一章 绪 论 第一节 可靠性发展的历史 第二节 可靠性概念 第一章 要求 目的：了解可靠性的历史及其发展过程 重点：如何理解可靠性？ 难点：可靠度的概念？ 教学过程 知识引入： 第一节 可靠性发展的历史 为什么要讲授可靠性理论? 1、可靠性问题的由来 随着现代化技术的发展，科技的进步。特别是电子、军事、宇航和机电工业发展，系统或者元件绝对可靠要求； 要求人们对系统（自然）认识 的深入； 对材料、系统等因素的认识加深。 安全系数 优点：直观、易懂、使用方便 材料破坏一般遵循应力—强度理论 应力(s)：应力、压力、温度、湿度、冲击等； 强度(r)：阻止系统和零部件失效的因素r； 失效准则：第一、第二、第三、第四强度理论 r＞s 实际材料特点：不均质、多孔性等 第一节 可靠性发展的历史 材料为什么会失效（损伤） （1）设计问题 （2）应力状态发生变化 （3）强度变异 （4）磨损失效 （5）时间关联失效 （6）潜在现象（阿波罗飞船火灾） （7）不正确的规范 （8）其它原因 第一节 可靠性发展的历史 2、概念的提出 美国：1939年，美国航空委员会提出飞机事故率→最早的可靠性指标 1944年，纳粹德国试制V-2火箭→提出火箭可靠度是所有元器件可靠度的乘积（认为系统是串联），最早的系统可靠性概念。 1947年美国费兰德雪尔研究结构可靠性；1970年扩大到机械产品→机械可靠性理论。 第一节 可靠性发展的历史 1957年American group reliability of electronic equipment可靠性设备顾问团（AGREE）(电子装置可靠性咨询委员会)发表了奠基性报告； 1962年美国召开可靠性、维修性和故障物理学学术讨论会；经过努力，阿波罗号710万个零件的故障率为零； 1974年，美国原子能委员会利用故障树分析方法评价故障引起世界各国注意 第一节 可靠性发展的历史 第一节 可靠性发展的历史 通过失效树计算得出： R=3.15╳10-5损失日数/接触小时 显然这种风险是低于负伤安全指标，系统的可靠性是较高的。事故的损失即降低下来。 3、可靠性研究现状 1）人机系统的可靠性研究 ：人的失误及其可靠性的研究成为多学科交叉渗透，面向21世纪的重点研究领域，因此，人的可靠性研究已经成为重中之重，使得该学科得以深入发展。 2）土木工程结构的可靠性研究 ：有重要的纪念性价值的建筑物 第一节 可靠性发展的历史 3）机械可靠性: 机械和微型元器件的可靠性设计； 微型机械可靠性估计值研究：确定负载，进行机械应力分析，确定失效模式，提出设计修改建议。 微型器件－如变换器、传感器、弹簧、轴承、齿轮、滤网、磁性器件和发动机可靠性预计值的计算； 环境条件对微型机械器件关键技术－包括潮湿、温度、热应力、机械冲击和振动的影响。 第一节 可靠性发展的历史 中国：在1950年代建立了温热带环境试验机构—考虑温度、环境影响机构的可靠性； 1972年建立了电子产品研究所； “七五”规划中，列入国家重大科研攻关项目；现逐步得到认识； 加入WTO，我国将更加重视； 第一节 可靠性发展的历史 4、可靠性研究内容 可靠性是一门新兴的边缘学科，从学术研究上分包括三个分支： 可靠性工程：包括可靠性试验、可靠性设计、评价、分配、维修、失效分析、预测（预计）、优化、软件可靠性、可靠性管理等 可靠性物理：研究元器件及零件的失效原因，物理模型、改进措施； 可靠性数学：研究可靠性的理论及数量规律，各种指标的方法措施。 第一节 可靠性发展的历史 （1）可靠性设计 机械静强度可靠性设计－零部件（静载荷问题）， 系统可靠性设计（系统串联、并联、网络系统、人机系统等） 疲劳强度可靠性设计（材料反复性应力作用、超负荷运作等） 压力容器可靠性设计（材料应力－强度关系等） 第一节 可靠性发展的历史 （2）可靠性优化与寿命周期费用 必要性：提高产品的可靠性从设计、制造等方面开始，因此会增加产品的设计费用