1-可靠性特征量分析课件.ppt
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- 关 键 词:
- 可靠性 特征 分析 课件
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1、可靠性特征量可靠性特征量吴思竹2014.9.4产品及其寿命产品及其寿命n不可修复产品不可修复产品 寿命寿命T:发生失效前的实际工作时间发生失效前的实际工作时间n可修复产品可修复产品 寿命寿命T:相邻两次故障间的工作时间相邻两次故障间的工作时间TT1T2T3可靠性指标可靠性指标可靠度可靠度累积失效概率和失效概率密度函数累积失效概率和失效概率密度函数失效率失效率(故障率)(故障率)平均寿命平均寿命可靠寿命、中位寿命和特征寿命可靠寿命、中位寿命和特征寿命可靠性特征量要点n定义n估计n与其他特征量的关系可靠度可靠度可靠度(可靠度(Reliability):产品在规定的条件下和规产品在规定的条件下和规定
2、的时间内,完成规定功能的概率,常以定的时间内,完成规定功能的概率,常以R(t)表表示。示。 :规定时间规定时间 :产品的寿命:产品的寿命 :产品在规定时间内完好:产品在规定时间内完好 的概率的概率ttTPtR0)()(tT)(tR假如在假如在t=0时刻有时刻有n件产品投用,到件产品投用,到t时刻时刻时有时有nf(t)件产品发生故障,)件产品发生故障,ns(t)件)件产品仍能继续工作,则产品仍能继续工作,则t时刻的时刻的可靠度函数可靠度函数的估计值的估计值为:为:可靠度可靠度( )( )( )0( )1fsnntn tR tnnR t例例11产品序号产品序号(a) 不可修复产品试验不可修复产品试
3、验ntntRs)()(ntnnf)(4167. 012712例例11产品序号产品序号(b) 3台可修复产品试验台可修复产品试验ntntRs)()(4167. 0125思考:思考:各台可修复产品试验的最后一次是各台可修复产品试验的最后一次是 否需要计入?否需要计入?累积失效概率累积失效概率n累积失效概率(不可靠度)累积失效概率(不可靠度) :指产品在指产品在产品在规定条件和规定时间内产品在规定条件和规定时间内失效的概率失效的概率,其值等于其值等于1减可靠度减可靠度( )()0F tP Ttt ( )F t累积失效分布函数累积失效分布函数n累积失效概率的估计值累积失效概率累积失效概率ntntRtF
4、f)()(1)(例例12n在某观测时间内对在某观测时间内对4个可修复产品进行试验,试验结果个可修复产品进行试验,试验结果如图所示。图中如图所示。图中“”为产品出现故障的时间点,求该为产品出现故障的时间点,求该产品在规定时间产品在规定时间t时的可靠度与累积失效概率(时的可靠度与累积失效概率(不可靠不可靠度度)。)。 产品序号产品序号4321ttttttttttttttn解:由图统计:解:由图统计:n=23, , ,则该产品的可靠度与不可靠度估计值分别为:则该产品的可靠度与不可靠度估计值分别为:n由于产品由于产品3的最后一次无故障工作时间超出了规定时间的最后一次无故障工作时间超出了规定时间t,则在
5、计算次数,则在计算次数N和时应将其包含在内。和时应将其包含在内。例例12( )14sn t ( )9fnt ( )14( )0.60923sn tR tn( )9( )0.39123fntF tn可靠度与不可靠度可靠度与不可靠度n可靠度与不可靠度均为可靠度与不可靠度均为时间的函数时间的函数,都,都是对一定时间而言的。若所指的时间不是对一定时间而言的。若所指的时间不同,则同一产品的可靠度也就不同。同,则同一产品的可靠度也就不同。n可靠度与失效概率分布函数即不可靠度可靠度与失效概率分布函数即不可靠度 F(t)的关系)的关系1)()(tFtR失效概率密度函数失效概率密度函数 失效概率密度函数失效概率
6、密度函数 :产品在:产品在单位时单位时间内失效的概率间内失效的概率,是累积失效概率对时间,是累积失效概率对时间的变化率的变化率 )( )()(tFdttdFtfdttftFt0)()( )f t用用n表示开始投用的产品数,表示开始投用的产品数,t表示时间表示时间间隔,间隔, 为为t时刻时间间隔时刻时间间隔t内发生内发生的故障数,则可用下式表示:的故障数,则可用下式表示:失效概率密度函数失效概率密度函数( )fnt( )1( )fntFtFf ttnt(t+(t)失效概率密度函数的性质:失效概率密度函数的性质:失效概率密度函数失效概率密度函数0( )1f t dtdttftRt)()(失效率失效
7、率n失效率(失效率(Failure Rate)又称为又称为故障率故障率,其定义为,其定义为工作工作到某时刻时尚未发生失效的产品到某时刻时尚未发生失效的产品,在该时刻,在该时刻t以后的下以后的下一个单位时间内发生失效的概率一个单位时间内发生失效的概率,记为,记为(t))(1lim)(0tTttTtPttt它反映它反映t时刻失效的速率,又称为瞬时失效率。时刻失效的速率,又称为瞬时失效率。)()( )()( )()()(tRtRtRtFtRtft失效率的常用单位有失效率的常用单位有%/h,/kh,菲特,菲特(Fit)等。等。1Fit10-9/h。 失效率失效率n失效率的观测值即为失效率的观测值即为“
8、在在某时刻以后某时刻以后的下一个的下一个单位时间单位时间内发生内发生故障(失效)的产品数故障(失效)的产品数与工作与工作到到该时刻尚未发生故障(失效)产品数该时刻尚未发生故障(失效)产品数之比之比”n设在设在t0时有时有n件产品投用,到时刻件产品投用,到时刻t有有nf(t) 件故障,尚有件故障,尚有ns (t) nnf(t)产品继续)产品继续 工作,在工作,在t之后的之后的t时刻内又有时刻内又有 nf(t) nf(t t ) nf(t)个产品故障)个产品故障失效率失效率( )/fntt( )/( )fsnttn t单位时间内发生失效数单位时间内发生失效数某时刻某时刻t没失效的产品在没失效的产品
9、在单位时间内发生失效的单位时间内发生失效的概率概率( )( )( )fsnttn tt失效率失效率GB17721979GB17721979电子元器件失效率试验方法电子元器件失效率试验方法规定,我国电子规定,我国电子器件失效率共分为器件失效率共分为7 7级,如表级,如表1-11-1所示。所示。表表1-1 1-1 电子元器件失效率电子元器件失效率典型失效率曲线典型失效率曲线)(t失效率失效率0例例13例例13可靠性寿命特征可靠性寿命特征n平均寿命:寿命的平均值平均寿命:寿命的平均值平均寿命平均寿命0)( dtttf0)( dttR平均寿命平均寿命平均寿命平均寿命如果从一批产品中任取如果从一批产品中
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