可靠性建模

2.1、目的

      --用于可靠性定量分配、預計和評價

2.2、可靠性模型

可靠性框圖模型

可靠性數字模型

2.3串聯系統可靠性模型

串聯系統：系統的所有組成單元中任一單元的故障都會導致整個系統的故障．

可靠性框圖:

可靠性數學模型：

若單元的壽命分布為指數分布，則：

1

n

2

??????

2.4串聯系統可靠性模型

      若每個單元工作時間與系統時間相同，且單元也服從指數分布，則

系統平均故障間隔時間MTBF　　

    若由10個都等于0.9的單元組成串聯系統，則

Ｒs=0.348

并聯系統：組成系統的所有子系統都發生失效系統才發生故障．

框圖：

可靠性數學模型

1

2

n

并聯系統框圖

　　當系統各單元的壽命分布為指數分布時，對n個相同單元的并聯系統，有：

2.5工程應用要點

系統越復雜，產品可靠性越底．因此簡化設計是提高產品可靠性有效的途徑．

采用并聯的系統，可靠性明顯提高，尤其當n=2時，提高更明顯，當并聯過多，可靠度提高大為減慢．

并聯系統提高的是任務可靠性，但并聯會使產品變得復雜，而產品基本可靠性會降低，同時并聯會使體積、重量、成本增加．因此，是否采用并聯要綜合權衡．一般在涉及安全性和關鍵任務可靠性要求時采用．

三、可靠性預計

3.1目的

大致估計整機可能的可靠性

發現潛在薄弱環節

3.2可靠性預計-方法1

方法１

元器件計數法

Ni—  第 i 種元器件數量

λb — 第 i 種元器件基本失效率(1/h)

??Q — 第 i 種元器件通用質量系數

n — 整機所用元器件的種類數

3.3 可靠性預計-方法2

應力分析法：如普通二極管工作失效率預計模型

??p = ??b ??E??Q??A??C ?? R??S2

??p －工作失效率

??b －基本失效率

??E －環境系數

??Q －質量系數：考慮不同組件的質量水平

??A －應用系數：考慮對電路功能影響

??C －結構系數：考慮封裝影響

?? R －額定功率或電流系數，與功率或電流額定值之比

??S2 －電壓應力系數

3.4可靠性預計-方法3,4

方法３

     相似產品預計法

方法４

      專家評分法

3.5可靠性預計－工程要點

預計的值意義不大．不同方案間預計的相對值更有意義，可比較方案的可靠性好壞．

預計時，一定要找出??值相對較高的組件，并對其采取措施加以預防．

預計值必須大于規定的可靠性要求

系統可靠性預計時要注意各單元的運行比影響．

任務可靠性模型只能用于任務可靠性預計，不能用于基本可靠性預計．

基本可靠性預計是基于全串聯系統的可靠性預計．

預計應與功能設計同步進行，功能設計改變，必須再次進行預計．