绪论(机械可靠性工程).ppt

机械可靠性工程 何雪浤 绪论 1.1 研究可靠性的重要意义 1.2 机械可靠性学科发展历史回顾 1.3 可靠性学科研究的范畴 1.4 可靠性定义及其特征量 1.5 可靠性中常用的概率分布 1.1 研究可靠性的重要意义 现代质量观念与现代系统设计思想提出的新的要求； 科技发展的必然要求； 经济性的要求。（维修性） 现代质量观念与设计思想 1.2 机械可靠性学科发展历史回顾 各国发展史介绍 德国：火箭专家R．Lusser首次定量地表达了产品的可靠性。 50年代初期 美国：始于第二次世界大战 日本：1956年由美国引进可靠性技术 英、法、苏、… 国际电子技术委员会(1EC)于1965年设立了可靠性技术委员会，1977年又改名为可靠性与可维修性技术委员会。 中国：80年代起 可靠性发展的三个阶段 初期发展阶段 早期的可靠性研究，重点放在故障占大半的电子管方面。多用于军工产品。 1939年，英国航空委员会《适航性统计学注释》，首次提出飞机故障率≤0.00001次/ h，相当于一小时内飞机的可靠度Rs=0.99999，这是最早的飞机安全性和可靠性定量指标。 二战末期，德火箭专家R·卢瑟（Lussen）把Ⅴ—Ⅱ火箭诱导装置作为串联系统，求得其可靠度为75%，这是首次定量计算复杂系统的可靠度问题。 1942年，美国麻省理工学院，真空管的可靠性问题研究。 可靠性发展的三个阶段 可靠性工程技术发展形成阶段 50～60年代，大体上确定了可靠性研究的理论基础及研究方向。 可靠性研究工作从电子产品扩展到机械产品，从军工产品扩展到民用产品。 1952年，美国军事工业部门和有关部门成立AGREE（Advisory Group on Reliability of Electronic Equipment，国防部电子设备可靠性顾问团），研究电子产品的设计、制造、试验、储备、运输及使用。 至60年代后期，美国约40%的大学设置了可靠性工程课程。 日本，1958年成立可靠性研究委员会。1971年起每年召开一次可靠性与维修性学术会议。 前苏联，1950年起，开始研究机器可靠性问题。 可靠性发展的三个阶段 可靠性发展的国际化时代 从数理基础发展到失效机理的研究； 形成了可靠性试验方法及数据处理方法； 重视机械系统的研究； 重视维修性研究； 建立了可靠性管理机构； 颁布了一系列可靠性标准；… 1.3 可靠性学科研究的范畴 1. 可靠性数学： 可靠性研究的最重要的基础理论之一。它主要是研究与解决各种可靠性问题的数学方法和数学模型，研究可靠性的定量规律。它属于应用数学范畴，涉及概率论、数理统计、随机过程、运筹学及拓朴学等数学分支。它应用于可靠性的数据收集、数据分析、系统设计及寿命试验等方面。 1.3 可靠性学科研究的范畴 2.可靠性物理： 可靠性物理又称失效物理，是研究失效的物理原因与数学物理模型、检测方法与纠正措施的一门可靠性理论。它使可靠性工程从数理统计方法发展到以理化分析为基础的失效分析方法。它是从本质上、从机理方面探究产品的不可靠因素，从而为研究、生产高可靠性产品提供科学的依据。 1.3 可靠性学科研究的范畴 3. 可靠性工程： 可靠性工程是对产品(零、部件，元、器件，设备或系统)的失效及其发生的概率进行统计、分析，对产品进行可靠性设计、可靠性预计、可靠性试验、可靠性评估、可靠性检验、可靠性控制、可靠性维修及失效分析的一门包含了许多工程技术的边缘性工程学科。 可靠性工程包括了对零、部件和系统等产品的可靠性数据的收集与分析、可靠性设计、预测、试验、管理、控制和评价。 1.4 可靠性定义及其特征量 1.4.1 可靠性的定义 1.4.2 失效（故障）及其分类 1.4.3 可靠性的特征量 1.4.1 可靠性的定义 产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力 产品：零件、部件、设备、系统、… 规定条件：使用、环境、操作、维护、 … 规定时间：工作期限 规定功能：功能指标、失效定义 能力：水平，用概率表示 几种不同的可靠性概念 工作可靠性：产品运行时的可靠性 固有可靠性：在生产过程中已经确立了的可靠性 使用可靠性：与产品的使用条件密切相关 维修性：产品易于维修的性能 狭义可靠性：产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力 广义可靠性：产品在其寿命期内完成规定功能的能力 。包括狭义可靠性和维修性 1.4.2 失效（故障）及其分类 1 .故障：产品或产品的一部分不能或将不能完成预定功能的事件或状态 。 对于不可 修产品（如电子元器件），也可以称为失效。 故障的表现形式，称为故障模式。 引起故障的物理、化学变化等内在原因，称为故障机理。 1.4.2 失效（故障）及其分类 2.